工程材料习题与思考题-学生用
第一部分习题与思考题
1、名词解释：抗拉强度、屈服强度、刚度、疲劳强度、冲击韧性、断裂韧性。
2、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料？材料的弹性模量E愈大，则材料的塑性愈差。这种说法是否正确？为什么？
3、如图所示的四种不同材料的应力—应变曲线，试比较这四种材料的抗拉强度、屈服强度（或屈服点）、刚度和塑性。并指出屈服强度的确定方法。
4、常用的硬度测试方法有几种？这些方法测出的硬度值能否进行比较？
5、下列几种工件应该采用何种硬度试验法测定其硬度？
（ 1）锉刀（2）黄铜轴套（3）供应状态的各种碳钢钢材（ 4）硬质合金刀片（5）耐磨工件的表面硬化层
6、断裂韧性是表示材料何种性能的指标？为什么在设计中考虑这种指标？
第二部分习题与思考题
1. 解释下列名词的函义：
晶体，非晶体；晶格，晶胞；晶格常数，致密度；晶面指数，晶向指数；晶体的各向异性；点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，：亚晶界，位错；单晶体，多晶体；固溶体、金属间化合物、固溶强化；结合键。
2. 金属键、离子键、共价键及分子键结合的材料其性能有何特点。
3. 常见的金属晶体结构有哪几种 ? 它们的原子排列和晶格常数有什么特点 ? α-Fe 、δ-Fe 、γ-Fe 、 Cu 、 Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、 Mg 、 Zn 各属何种晶体结构 ?
4. 已知 Fe 的原子直径为 2.54埃，求 Fe 的晶格常数 ? 并计算 1立方毫米 Fe 中的原子数。
5. 标出图中影线所示晶面的晶面指数及 a 、 b 、 c 三晶向的晶向指数。
在立方晶格中，如果晶面指数和晶向指数的数值相同时，那么该晶面和晶向间存在着什么关系 ?
6. 画出立方晶格中 (110) 晶面与 (111) 晶面。并画出在晶格中和 (110) 、 (111) ；晶面上原子排列情况完全相同而空间位向不同的几个晶面。
7. 为什幺单晶体具有各向异性 ? 而多晶体在一般情况下不显示各向异性 ?
8. 试比较α-Fe 与γ-Fe 晶格的原子排列紧密程度与溶碳能力。
9. 金属的晶体结构由面心立方转变为体心立方时，其体积变化如何 ? 为什么 ?
10. 实际金属晶体中存在那些晶体缺陷，对性能有什么影响。
11. 简述固溶体和金属间化合物在晶体结构与机械性能方面的区别。
12. 固溶体可分为几种类型 ? 形成固溶对合金有何影响 ?
13. 金属间化合物有几种类型 ? 它们在钢中起什幺作用 ?
14. 高分子化合物在结构上有哪些特点？
15. 陶瓷材料的主要键型有哪些？各有什么特点？
第三部分习题与思考题
1 、解释下列名词的涵义：
过冷度、晶核形核率 (N) 、生长速率 (G) 、凝固、结晶、自由能差 (ΔF) ；变质处理、变质剂；合金、组元、相、相图；机械混合物；枝晶偏析、比重偏析、相组成物、组织组成物；平衡状态、平衡相。
2 、金属结晶的基本规律是什么 ? 晶核的形核率和生长速率受到哪些因素的影响 ?
3 、在铸造生产中，采取哪些措施控制晶粒大小？如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，铸件晶粒的大小。
金属模浇注和砂模浇注；高温浇注与低温浇注；浇注时采用震动与不采用震动。
4 、何谓共晶反应、包晶反应和共析反应 ? 试比较三种反应的异同点。
5 、二元匀晶相图、共晶相图与合金的机械性能、物理性能和工艺性能存在什么关系 ?
6 、为什么铸造合金常选用接近共晶成分的合金？为什么要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金 ?
第四章习题与思考题
1 、解释下列名词：
(1) 一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体与共析渗碳体；
(2) 铁素体、奥氏体、珠光体、莱氏体 (L d 和 L' d ) ；
(3) 热脆与冷脆。
2 、简述 Fe-Fe
3 C 相图中的三个基本反应：包晶反应、共晶反应及共析反应，写出反应式，注出含碳量和温度。
3 、画出 Fe-Fe 3 C 相图，并进行以下分析：
(1) 标注出相图中各区域的组织组成物和相组成物；
(2) 分析 0.4%C 亚共析钢的结晶过程及其在室温下组织组成物与相组成物的相对重量；合金的结晶过程及其在室温下组织组成物与相组成物的相对重量。
4 、现有两种铁碳合金 ( 退火状态 ) ；其中一种合金的显微组织为珠光体占 80% ，铁素体占20% ；另一种合金的显微组织为珠光体占 94% ，二次渗碳体占 6% ，问这两种合金各属于那一类合金 ? 其含碳量各为多少 ?
5 、根据 Fe-Fe 3 C 相图；计算：
(1) 室温下，含碳 0.6% 的钢中铁素体和珠光体各占多少 ?
(2) 室温下，含碳 0.2% 的钢中珠光体和二次渗碳体各占。多少 ?
(3) 铁碳含金中，二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。
6 、现有形状尺寸完全相同的四块平衡状态的铁碳合金，它们分别为 0.20%C ； 0.4%C ； 1.2%C ；
3.5%C 合金。根据所学知识，可有哪些方法来区别它们 ?
7 、根据 Fe-Fe 3 C 相图，说明产生下列现象的原因：
(1) 含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高；。
(2) 低温莱氏体的塑性比珠光体的塑性差；
(3) 在l100 ℃，含碳 0.4% 的钢能进行锻造，含碳 4.0% 的生铁不能锻造；
(4) 钢锭在 950 ～1100 ℃正常温度下轧制，有时会造成锭坯开裂；
(5) 一般要把钢材加热到高温 ( 约 1000 ～1250 ℃ ) 下进行热轧或锻造；
(6) 钢铆钉一般用低碳钢制成；
(7) 绑扎物件一般用铁丝 ( 镀锌低碳钢丝 ) ，而起重机吊重物却用 60 、 65 、 70 、 75 等钢制成的钢丝绳；
(8) 钳工锯 T8 、 T10 、 T12 等钢料时比锯 10 、 20 钢费力，锯条易磨钝；
(9) 钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。
8 、钢中常存的杂质元素有哪些，对钢的性能有何影响？
9 、在平衡条件下， 45 钢、 T 8 钢和 T12 钢的强度、硬度、塑性和韧性哪个大，哪个小，变化规律是什么，原因何在？
第五章习题与思考题
1 、解释下列名词：
(1) 滑移与孪生； (2) 再结晶、二次再结晶与再结晶温度； (3) 热加工与冷加工；（ 4 ）加工硬化；（ 5 ）回复；（ 6 ）再结晶；（ 7 ）织构；
2 、一般条件下进行塑性变形时，为什么在锌、镁中易出现孪晶 ? 而在纯铜中易产生滑移带 ?
3 、用手来回弯折一根铁丝时，开始感觉省劲，后来逐渐感到有些费劲，最后铁丝被弯断。试解释过程演变的原因？
4 、为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好？
5 、冷塑性变形对金属组织和性能有何影响？
6 、金属的再结晶温度受哪些因素的影响 ? 能否通过再结晶退火来消除粗大铸造组织 ? 为什么？
7 、当金属继续冷拔有困难时，通常需要进行什么热处理？为什么 ?
8 、试述纤维组织的形成及其对材料性能的影响。
9 、何谓临界变形度 ? 为什么实际生产中要避免在这一范围内进行变形加工？
10 、热加工对金属组织和性能有何影响？钢材在热加工（如锻造）时，为什么不产生加工硬化现象？
11 、如图所示，用细棒料压制的齿轮毛胚和直接用粗料毛胚（于齿轮外径相等）来加工成齿轮，试问用哪种方法制造出的齿轮质量好 ? 为什么 ?
第六章习题与思考题
1 、解释下列名词
(1) 奥氏体的起始晶粒度，实际晶粒度，本质晶粒度；
(2) 珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体；
(3) 奥氏体，过冷奥氏体，残余奥氏体；
(4) 退火、正火、淬火、回火，冷处理；
(5) 临界淬火冷却速度 (V k ) ，淬透性，淬硬性；
2 、珠光体类型组织有哪几种 ? 它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点 ?
3 、贝氏体类型组织有哪几种 ? 它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点 ?
4 、马氏体组织有哪几种基本类型 ? 它们的形成条件、晶体结构、组织形态，性能有何特点 ? 马氏体的硬度与含碳量关系如何 ?
5 、何谓连续冷却及等温冷却 ? 试绘出奥氏体这两种冷却方式的示意图。
6 、说明共析碳钢 C 曲线各个区、各条线的物理意义，并指出影响 C 曲线形状和位置的主要因素。
7 、将φ 5mm 的 T8 钢加热至760 ℃并保温足够时间，问采用什么样的冷却工艺可得到如下的组织：
珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体、屈氏体 + 马氏体、马氏体 + 少量残余奥氏体；在 C 曲线上画出工艺曲线示意图。
8 、确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织
(1) 经冷轧后的 15 钢钢板，要求降低硬度；
(2)ZG35 的铸造齿轮；
(3) 锻造过热的 60 钢锻坯；
(4) 具有片状渗碳体的 T12 钢坯。
9 、共析钢加热奥氏体化后，按图中 V 1 ～ V 7 ，的方式冷却， 1) 指出图中①～⑩各点处的组织； 2) 写出 V l ～ V 5 的热处理工艺名称。
10 、某钢的连续冷却转变曲线如图所示，试指出该钢按图中 (a) 、 (b) 、 (c) 、 (d) 速度冷却后得到的室温组织。
11 、淬火的目的是什么？亚共析钢和过共析钢淬火加热温度应如何选择？
12 、说明 45 钢试样 ( φ l0mm) 经下列温度加热，保温并在水中冷却得到的室温组织：700 ℃，760 ℃，840 ℃，1100 ℃。
13 、淬透性与淬硬层深度两者有何联系和区别 ? 影响钢淬透性的因素有哪些 ? 影响钢制零件淬硬层深度的因素有哪些 ?
14 、机械设计中应如何考虑钢的淬透性 ?
15 、指出下列组织的主要区别：
(1) 索氏体与回火索氏体；
(2) 屈氏体与回火屈氏体；
(5) 马氏体与回火马氏体。
16 、甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用 45 钢，硬度要求 HB220 ～ 250 。甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度要求。试分析甲、乙两厂产品的组织和性能的差别。
17 、现有低碳钢和中碳钢齿轮各一个，为了使齿面具有高硬度和高耐磨性，应进行何种热处理？并比较经热处理后组织和性能上有何不同？
18 、试说明表面淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差别。
第七章习题与思考题
1、合全钢中经常加入哪些合金元素?如何分类?
2、合全元素Mn、Cr、W、Mo、V、Ti对过冷奥氏体的转变有哪些影响?
3、合金元素对钢中基本相有何影响?对钢的回火转变有什么影响?
4、解释下列现象：
1）在含碳量相同的情况下，除了含Ni和Mn的合金钢外，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高；
2）在含碳量相同的情况下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性；
3）含碳量≥0.40%，含铬量为12%的钢属于过共析钢，而含碳量1.5%，含铬量12%的钢属于莱氏体钢；
4）高速钢在热锻或热轧后，经空冷获得马氏体组织。
6、何谓渗碳钢?为什么渗碳钢的含碳量均为低碳?合金渗碳钢中常加入哪些合金元素?它们在钢中起什么作用?
7、何谓调质钢?为什么调质钢的含碳量均为中碳?合金调质钢中常加入哪些合金元素?它们在钢中起什么作用?
8、弹簧钢的含碳量应如何确定?合金弹簧钢中常加入哪些合金元素，最终热处理工艺如何确定?
9、滚动轴承钢的含碳量如何确定?钢中常加入的合金元素有哪些?其作用如何?
10、现有φ35x20mm的两根轴。一根为20钢，经920℃渗碳后直接淬火(水冷)及180℃回火，表层硬度为HRC58 ～ 62；另一根为20CrMnTi钢，经920℃渗碳后直接淬火(油冷)，-80℃冷处理及180℃回火后表层硬度为60 ～ 64HRC。问这两根轴的表层和心部的组织(包括晶粒粗细)与性能有何区别?为什么?
11、用9SiCr制造的圆板牙要求具有高硬度、高的耐磨性，一定的韧性，并且要求热处理变形小。试编写加工制造的简明工艺路线，说明各热处理工序的作用及板牙在使用状态下的组织及大致硬度。
12、何谓热硬性(红硬性)?为什么W18Cr4V钢在回火时会出现“二次强化”现象?65钢淬火后硬度可达HRC60～62，为什么不能制车刀等要求耐磨的工具?
13、W18Cr4V钢的淬火加热温度应如何确定(A c1 约为820℃)?若按常规方法进行淬火加热能否达到性能要求?为什么?淬火后为什么进行560℃的三次回火？
14、用Crl2MoV钢制造冷作摸具时，应如何进行热处理?
15、指出下列合全钢的类别、用途、碳及合金元素的主要作用以及热处理特点。
1）、20CrMnTi 2）、40MnVB 3）、60Si2Mn 4)、9Mn2V 5)、Cr12MoV 6)、5CrNiMo 7)、1Crl3 8)、1Crl8Ni9Ti 9)、ZGMnl3
第八章习题与思考题
1、名词解释：白口铸铁；灰口铸铁；可锻铸铁；球墨铸铁；石墨化；孕育铸铁。
2 、铸铁的石墨化过程是如何进行的？影响石墨化的主要因素有哪些？
3 、试述石墨形态对铸铁性能的影响。
4 、比较各类铸铁的性能特点，与钢相比铸铁在性能（包括工艺性能）上有何优缺点？
5 、试从下列几个方面来比较 HTl50 铸铁和退火状态 20 钢。
(1) 成分 (2) 组织 (3) 抗拉强度 (4) 抗压强度 (5) 硬度 (6) 减摩性 (7) 铸造性能 (8) 锻造性能 (9) 可焊性 (10) 切削如工性
6 、现有铸态下球墨铸铁曲轴一根，按技术要求，其基体应为珠光体组织，轴颈表层硬度为 HRC50－55 。试确定热处理方法。
7 、如何获得高强度球墨铸铁 ?
第九章习题与思考题
1 、铝合金是如何分类的？
2 、不同铝合金可通过哪些途径达到强化目的 ?
3 、何谓硅铝明 ? 为什么硅铝明具有良好的铸造性能 ? 在变质处理前后其组织及性能有何变化 ? 这类铝合全主要用在何处 ?
4 、铜合金分哪几类？不同的铜合金的强化方法与特点是什么？
5 、试述 H62 黄铜和 H68 黄铜在组织和性能上的区别。
6 、青铜如何分类？含 Sn 量对锡青铜组织和性能有何影响？分析锡青铜铸造性能特点。
7 、简述轴承合金应具备的主要性能及组织形式。
8 、钛合金如何分类？镁合金的性能特点与应用是什么？
第十章习题与思考
1、简述高分子材料的力学性能、物理性能和化学性能特点。
2、何谓高聚物的老化？如何防止高聚物老化？
3、简述工程材料的种类和性能特点。
4、简述常用橡胶的种类、性能特点及应用。
5、试述线型高分子材料的三种力学状态
第十一章习题与思考
1 、什么是陶瓷？陶瓷的组织是由哪些相组成的？它们对陶瓷改性有什么影响？
2 、简述陶瓷材料的力学性能、物理性能及化学性能。
3 、常用工程陶瓷有哪几种？有何应用。
第十二章习题与思考题
1 、什么是复合材料？有哪些种类？其性能有什么特点？
2 、增强材料包括哪些？简述复合增强原理。
3 、常用的复合材料有哪几种？
4 、简述常用纤维增强金属基复合材料的性能特点及应用。
第十三章习题与思考题
1. 简述防止零件失效的主要措施。
2. 选用材料一般应注意哪些基本原则？并简述它们之间的关系。
3. 下列发动机零件在选材时应考虑哪些问题？选择哪些材料较适宜。
1 ）活塞；
2 ）曲轴；
3 ）排气阀；
4 ）气门弹簧；
5 ）滑动轴承
工程材料学习题集答案整理最终版
工程材料习题集 第一章钢得合金化基础 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？ ①溶入α(铁素体)、γ(奥氏体)、M(马氏体),以溶质形式存在形成固溶体; ②形成强化相:碳化物、金属间化合物; ③形成非金属夹杂物; ④以游离状态存在:Cu、Ag。 2写出六个奥氏体形成元素,其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可无限溶解在铁素体中？ ①奥氏体形成元素:Mn、Co、Ni、Cu、C、N(锰、钴、镍、铜、碳、氮),其中Mn、Co、Ni(锰、钴、镍)可无限溶解在奥氏体中,Cu、C、N(铜、碳、氮)为有限溶解; ②Cr、V(铬、钒)可无限溶解在铁素体中,其余为有限溶解。 3写出钢中常见得五种非碳化物形成元素。 ①非碳化物形成元素:Ni、Si、Al、Cu、Co 4按由强到弱得顺序写出钢中常见得八种碳化物形成元素。按碳化物稳定性由弱到强得顺序写出钢中常见得四种碳化物得分子式。 ①碳化物由强到弱排列:(强)Ti、Nb、V、(中强)W、Mo、Cr、(弱)Mn、Fe ②碳化物稳定性由弱到强得顺序:Fe3C→M23C6→M6C→MC 5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形,而高锰奥氏体钢难于冷变形,容易加工硬化？奥氏体层错能高与低时各形成什么形态得马氏体？ ①镍就是提高奥氏体层错能得元素,锰就是降低奥氏体层错能得元素,层错能越低,越有利于位错扩展而形成层错,使交滑移困难,加工硬化趋势增大。 ②奥氏体层错能越低,形成板条马氏体,位错亚结构。如Cr18-Ni8钢;奥氏体层错能越高,形成片状马氏体,孪晶亚结构。如Fe-Ni合金。 6钢得强化机制得出发点就是什么？钢中常用得四种强化方式就是什么？其中哪一种方式在提高强度得同时还能改善韧性？钢中得第二相粒子主要有哪两个方面得作用？ ①强化机制得出发点就是造成障碍,阻碍位错运动。 ②钢中常用得四种强化方式:固溶强化、晶界强化(细晶强化)、第二相强化、位错强化(加工硬化)。 ③晶界强化(细晶强化)在提高强度得同时还能改善韧性。 ④钢中得第二相粒子主要作用:细化晶粒、弥散/沉淀强化。 7钢中常用得韧性指标有哪三个？颈缩后得变形主要取决于什么？ α、平面应变断裂韧度K IC、韧脆转变温度T k。 ①韧性指标:冲击韧度 k ε表示,主要取决于微孔坑或微裂纹形成得难易程度。 ②颈缩后得变形用P 8晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢得塑性,钢中碳化物应保持什么形态？ ①细化晶粒对改善均匀塑性(εu)贡献不大,但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为随着晶粒尺寸得减少,使应力集中减弱,推迟了微孔坑得形成。 ②为了改善钢得塑性,充分发挥弥散强化得作用,钢中得碳化物(第二相)应为球状、细小、均匀、弥散地分布。 9改善延性断裂有哪三个途径？改善解理断裂有哪两种方法？引起晶界弱化得因素有哪两
土木工程材料试题及答案4
名词解释（每题2分，共12分） 1.堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量。 2、水泥活性混合材料是指磨成细粉后，与石灰或与石灰和石膏拌和在一起，并加水后，在常温下，能生成具有胶凝性水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的混和材料。 3.砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。 4、混凝土立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm 的立方体试件，在28d 龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95 ％保证率的抗压强度值。 5、钢材的冷弯性是指刚才在常温下承受弯曲变形的能力。 6、石油沥青的针入度是指在规定温度25 ℃条件下，以规定重量100g 的标准针，经历规定时间5s 贯入试样中的深度。 1．表观密度：材料在自然状态下，单位体积内的质量。 2．普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%—15%混材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称普通硅酸盐水泥。3．碱骨料反应：水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性骨抖发生化学反应，可引起混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏，这种化学反应称为碱一骨料反应。 4．钢的冷弯性能：冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力。 5．沥青的温度敏感性：沥青的粘性和塑性随温度的升降而变化的性能。 解答题 1. 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为c30，施工要求混凝土拥落度为30～50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差σ=5mpa。可供应以下原材料：水泥：p.o4 2.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为 ρc=3.log/cm3，水泥的富余系数为1.08；中砂：级配合格，砂子表观密度ρ0s=2.60g/cm3；石子：5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ0g=2.65g/cm3。 设计要求： (1) 混凝土计算配合比； (2) 若经试配混凝土的工作性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为 3%，石子含水率为1%，试计算混凝土施工配合比。 .解：(1) 求混凝土计算配合比。; ^* y) H; B( g 1) 确定混凝土配制强度fcu,o fcu,o = fcu,k + 1.645σ= 30 + 1.645×5 = 38.2 mpa 2) 确定水灰比 (w/c) fce =γc?fce,k = 1.08×42.5 = 45.9 mpa2 Y, A5 e2 \! U; D w/c =0.53 ∵框架结构混凝土梁处于干燥环境，查表得容许最大水灰比为0.65，∴可确定水灰比为 0.53。 3) 确定用水量 mw0 对于最大粒径为30mm的碎石混凝土,当所需拥落度为30～50mm时，查表得：lm3混凝土的用水量可选用185kg。 4) 计算水泥用量 mco mco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3 查表，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260 kg/m3，取mco=349kg/m3。 5) 确定砂率βs 对于采用最大粒径为40mm的碎石，当水灰比为0.53时，查表得砂率值可选取32%～37%，取βs=35%。 6) 计算砂、石用量mso、mgo 用体积法计算， 得：mso= 641kg，mgo =l192kg。 7) 该混凝土计算配合比为水泥：砂：石子 = 1：1.84：3.42，w/c=0.53。 (2) 确定施工配合比 现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，则施工配合比为 水泥 mc = mco=349kg 砂ms = mso(1+3%) = 641×(l+3%)=660kg 石子 mg = mgo(1+1%) =1192×(1+1%)=1204kg 2.某材料的密度为2.78g/cm3，干表观密度为1680Kg/m3，现将一重930g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称重为1025g，试求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。（5分） 某混凝土配合比为 1∶ 2.43 ∶ 4.71 ， W/C ＝ 0.62 ，设混凝土表观密度为 2400 kg / m 3 计，求各材料用量。（6分） 今有软化点分别为95℃和25℃的两种石油沥青。某工程的屋面防水要求使用软化点为75℃的石油沥青，问应如何配制？ 1.解：孔隙率 P ＝（ 1 －ρ0/ρ）× 100 ％＝（ 1-1.8/ 2.7 ）× 100 ％ =33 ％； 重量吸水率 mw ＝（ m水/m ）× 100 ％＝ [(1020-920)/920] × 100 ％ =11 ％； 开口孔隙率＝ V开/V0 =[ (1020-920)/ （ 920/1.8 ） ] × 100 ％＝ 19.6 ％ 闭口孔隙率＝ 33 ％－ 19.6 ％＝ 13.4 ％ 所以，该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率分别为： 33 ％； 11 ％； 19.6 ％； 13.4 ％。（5分） 2.解：设水泥的质量为CKg ，则 W ＝ 0.62CKg ； S ＝ 2.43CKg ； G ＝ 4.71CKg ； 按假定表观密度法有： C+S+G+W= ρ0h 所以， C ＋ 0.62C ＋ 2.43C ＋ 4.71C＝ 2400 由上式可得： C= 274Kg ； W ＝ 170Kg ； S ＝ 666Kg ； G ＝ 1290Kg 。 所以，各种材料的用量为： C= 274Kg ； W ＝ 170Kg ； S ＝ 666Kg ； G ＝ 1290Kg 。（6分） 3、解：软化点为 95℃的石油沥青用量 = (95℃－75℃)/(95 ℃－ 25℃)× 100 ％ ＝ 28.6 ％
(完整版)工程材料课后习题参考答案
工程材料 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。 如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半 原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即 为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？
工程材料习题集及参考答案.
工程材料习题集 一．名词解释题 间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。 再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。 淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。 枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。 时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。 同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。 临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。 热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。 二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。 共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。比重偏析：因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。 置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。 变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。 晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。 固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。 形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。 调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。 淬硬性：钢淬火时的硬化能力。 过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。 本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。 C曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。 CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。 马氏体：含碳过饱和的α固溶体。 热塑性塑料：加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的塑料。 热固性塑料：首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的塑料。 回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。 可逆回火脆性：又称第二类回火脆性，发生的温度在400～650℃，当重新加热脆性消失后，应迅速冷却，不能在400～650℃区间长时间停留或缓冷，否则会再次发生催化现象。 过冷度：金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。 二．判断正误并加以改正 1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。（╳） 改正：细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。 2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。（╳） 改正：结构钢的淬硬性，随钢中碳含量的增大而增大。 3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。（√） 4、置换固溶体必是无限固溶体。（╳） 改正：置换固溶体有可能是无限固溶体。 5、单晶体必有各向异性。（√）
土木工程材料试题(考试试卷)
1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度不变，吸水性增强 ,抗冻性降低 ,导热性降低 ,强度降低。 2．与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热低 ,耐软水能力好 ,干缩 大 . 3．保温隔热材料应选择导热系数小 ,比热容和热容大的材料. 4．硅酸盐水泥的水化产物中胶体水化硅酸钙和水化铁酸钙 .水化铝酸钙，水化硫铝酸钙晶体 5. 普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩增大 ,抗冻性降 低 . 6．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为水灰比、砂率和单位用水量 . 7．钢材中元素S主要会使钢的热脆性增大，元素P主要会使钢的冷脆性·8．含水率为1%的湿砂202克，其中含水为 2 克,干砂 200 克. 9．与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度快，硬化后体积膨胀 .膨胀率为1% 10．石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性越大，大气稳定性越好 . 11．普通混凝土强度的大小主要决定于水泥强度和水灰比 . 13．按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足不早于45min 。终凝不晚于6.5h（390min） 14．相同条件下，碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性差。 15．普通混凝土用石子的强度可用压碎指标或岩石立方体强度表示。 16．常温下，低碳钢中的晶体组织为铁素体和珠光体。 17．据受热时特点不同，塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。 19．与石油沥青相比，煤沥青的温度感应性更大，与矿质材料的粘结性更好。 20．石灰的陈伏处理主要是为了消除过火石灰的危害。储灰坑陈伏2个星期以上，表面有一层水分，隔绝空气，以免碳化 22．材料确定后,决定普通混凝土流动性的最重要因素是单位用水量。 23．普通混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值。 24．钢的牌号Q235-AF中A表示质量等级为A级。Q235是结构钢中常用的牌号 25．结构设计时，硬钢的强度按条件屈服点取值。 26．硅酸盐水泥强度等级确定时标准试件的尺寸为 40mm×40mm×160mm. . 27．钢筋进行冷加工时效处理后屈强比提高。强屈比愈大，可靠性愈大，结构的安全性愈高。一般强屈比大于1.2 28．石油沥青的牌号越大，则沥青的大气稳定性越好。 29．在沥青中掺入填料的主要目的是提高沥青的黏结性、耐热性和大气稳定性。 30．用于沥青改性的材料主要有矿质材料、树脂和橡胶。
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工程材料 思考题参考答案 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位 间隙原子、 置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个 方向 上的尺寸很小。如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上 的尺 寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许 多尺寸 很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而 造成。 滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部
口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 2 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核 心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成 为非自 发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率， 细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2. 常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、 Cr 、V 、 Mg 、Zn 各属何种晶体结构？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V 属于体心立方晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb 属于面心立方晶格； Mg、Zn 属于密排六方晶格； 3. 配位数和致密度可以用来说明哪些问题？ 答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶
工程材料习题和练习
工程材料习题和练习 JN-150卡车载重8吨。后桥轴的直径要求为φ = 60毫米，通常选择40毫米。其工艺路线是:256±199℃锻造，860℃切削，650 ~ 670℃加工，冷水冷却，810 ~ 840℃油冷却。通过油冷试验，分析了两个后桥轴在选材和热处理工艺上存在差异的原因。 (40mnb: d0油= 20 ~ 30mm，40crmno: d0油=100mm) 20。对9Mo2V钢精密硬化丝杠进行了热处理分析，指出了热处理的主要目的。已知:(1)技术要求:较高的硬度(HRC 54 ~ 58)和耐磨性，低变形和高尺寸稳定性(2)工艺路线安排如下: 锻造-球化退火-机械加工-应力消除退火-机械加工-淬火+回火-冷处理-回火-磁探伤-粗磨-260℃人工时效-粗磨-160℃人工时效-半细磨-160℃人工时效-细磨和超细磨至尺寸 21。简要描述电化学腐蚀的条件。可以用什么方法来提高材料抵抗电化学腐蚀的能力？ 22。不锈钢在成分上的共同特征是什么？1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、Cr12、Cr12MoV含有超过12%的Cr 。它们都是不锈钢的吗？为什么？ 23.1cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13在成分、热处理工艺和应用方面有什么区别？24.试着解释为什么奥氏体不锈钢比马氏体不锈钢有更高的耐腐蚀性。 25。马氏体和奥氏体不锈钢的淬火目的是什么？有相变吗？钢能被强化吗？如果
不能强化，如何提高强度？ 26。什么是晶间腐蚀？如何防止Cr18Ni9奥氏体不锈钢的晶间腐蚀27.？0.1/500？300兆帕。？100？400兆帕是什么意思？ 28。钢中合金元素的主要作用是什么？ 29。试描述碳素结构钢和合金结构钢的主要区别和适用场合 30。在热处理过程中，合金元素对钢的组织转变和机械性能有什么影响？ 31。为什么装配工使用的锉刀是T12钢而不是高速钢？为什么钻机中使用的钻头是由高速钢而不是碳素工具钢制成的？用碳素工具钢制成的φ5毫米小钻头可以钻什么材料？ 32。装配工使用的钢锯在空气中被烧红和冷却后会变得柔软和有可塑性。然而，锯床上的钢锯(由高速钢制成)在烧红(约900℃)并空冷后仍然相当坚硬。为什么？ 33。为什么不锈钢耐腐蚀？不锈钢在任何腐蚀介质中都耐腐蚀吗？通常使用哪种不锈钢？34.以下钢种根据其结构分为不同类型的不锈钢，每种钢种有一种用途:1Cr13、Cr17Ti、4Cr13、1Cr18Ni9Ti35.炼油厂需要一个容器来提炼含有稀硫酸的石油产品。其工作温度为427℃，要求ζb≥483MPa，δ ≥ 15%。它是由不锈钢制成的。有两种材料可供选择:1Cr25Ti或0Cr18Ni9Ti。哪个是正确的？问题 :选材的一般原则是:性能可靠、工艺性能好、成本低等。根据相关手册，这两种不锈钢的主要化学成分和机械性能如下表所示 1Cr25Ti为铬不锈钢，属于铁素体型。从表中可以看出，其强度低于
土木工程材料试题及答案解析
《土木工程材料》综合复习资料 第一章 一、选择题 1、孔隙率增大，材料的＿＿降低。 A 密度 B 表观密度 C 憎水性 D 抗冻性 2、材料在水中吸收水分的性质称为＿＿。 A 吸水性 B 吸湿性 C 耐水性 D 渗透性 3、材料的耐水性一般可用＿＿来表示。 A 渗透系数 B 抗冻性 C 软化系数 D 含水率 4、弹性材料具有＿＿的特点。 A 无塑性变形 B 不变形 C 塑性变形小 D 恒定的弹性模量 5、材料的比强度是＿＿。 A 两材料的强度比 B 材料强度与其表观密度之比 C 材料强度与其质量之比 D 材料强度与其体积之比 二、是非判断题 1、某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。 2、某材料含大量开口孔隙，直接用排水法测定其体积，该材料的质量与所测得的体积之比即为该材料的表观密度。 3、材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。 4、在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。 5、材料的抗渗性与材料的开口孔隙率关系不大。 6、材料的冻融破坏主要是由于材料的水结冰造成的。 三、填空题 1、材料的质量与其自然状态下的体积比称为材料的＿＿。 2、材料的吸湿性是指材料在＿＿的性质。 3、材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的＿＿来表示。 4、水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为＿＿。 5、孔隙率越大，材料的导热系数越＿＿，其材料的绝热性能越＿＿。
四、名词解释 1、密度 2、材料的空隙率 3、堆积密度 4、表观密度 5、材料的弹性 五、问答题 1、某水泥厂生产普通硅酸盐水泥,现改产火山灰硅酸盐水泥,原包装袋未变,客户投诉水泥重量不够,请分析原因。 2、生产材料时，在组成一定的情况下，可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性？ 3、决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么？ 4、北方某住宅楼冬季施工，使用了尿素作混凝土的防冻剂。住户入住后闻到一股氨味，请分析原因。 六、计算题 1、质量为3.4kg，容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水，待石子吸水饱和后，为注满此筒功注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg（含筒重）。求该石子的吸水率，表观密度，堆积密度，开口孔隙率。 2、某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172、178、168MPa。该岩石可否用于水下工程。 3、某岩石的密度为2.75g/cm3，孔隙率为1.5％；今将该岩石破碎为碎石，测得碎石的堆积密度为1560kg/m3。试求此岩石的表观密度和碎石的空隙率。 第二章 一、选择题 1、钢材伸长率δ10表示＿＿C。 A直径为10mm钢材的伸长率 B 10mm的伸长 C 标距为10倍钢筋直径时的伸长率 ２、钢材抵抗冲击荷载的能力称为＿B＿。 A 塑性 B 冲击韧性 C 弹性 D 硬度 3、钢的含碳量为＿A＿。
机械工程材料复习题及答案
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 机械工程材料 一、判断： 1、奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。 ( ) 2、Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。 ( ) 3、金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。 ( ) 4、钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。 ( ) 5、合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。 ( ) 6、一种合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。（） 7、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织， ）（在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含 量。）8、在铁碳合金平衡结晶过程中只有成分为4.3%C的铁碳合金才能发生共晶反应。 （）T12钢的碳含量要高。（ 9、 20钢比）（ 10、再结晶能够消除加工硬化效果，是 一种软化过程。） 11、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度 和塑性均上升。（ ）（ 12、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理 工艺。）13、65Mn是合金调质结构钢。 （、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。 （）14 （）15、T10A和60号钢均属于高碳钢。 、晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。16 （）（） 17、位错是实际金属晶体的一种面缺陷。 （）18、体心立方晶格的致密度 为74%。、塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。19 （） ）20、当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。 （（）、室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越好。21 22、一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。 （） （）号钢的淬透性差。、2365Mn的淬透 性比65 C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A-550℃的范围内发生贝氏体转变。 （）、从241、共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。 （） 25 （26、包晶偏析可以通过回火的热处理方法消 除。） 、所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。 （）27 +β）（），它由两相组成。（+28、一个合金的室温组
土木工程材料模拟试题及参考答案
土木工程材料模拟试题（二） 一、名词解释(每小题2分,共10分) 1.材料的耐水性 2.减水剂 3.混凝土的碱-骨料反应 4.钢材的脆性临界温度 5.合成高分子防水卷材 二、填空题（每空1分，共15分） 1. 新拌制的砂浆应具有良好的流动性和保水性，分别用和表示。。 2.材料的孔隙率恒定时，孔隙尺寸愈小，材料的强度愈，耐久性愈，保温性愈。 3.石膏制品的耐水性、防火性。 4.通用硅酸盐水泥中水泥的抗渗性较好。 5.水泥强度发展的规律是早期、后期。 6.钢材的δ5表示。 7.以边长为100mm的立方体试件，测得受压破坏荷载为234kN，若混凝土的强度标准差σ＝，则该混凝土的抗压强度标准值为 MPa。 8.混凝土的徐变值较大时，带来的主要危害是使。 9.在低强度等级的混合砂浆中，使用石灰的主要目的和作用是。 10.水玻璃在硬化后具有较高的性。 三、判断改错（下列命题你认为正确的在括号内打“√”；错误的打“×”并改正。每小题1分，共15分） 1.承受动荷载作用的结构，应考虑材料的韧性。 ( ) 2.水泥石组成中凝胶体含量增加，水泥石强度提高。( ) 3.矿渣水泥的抗渗性较好。（） 4.含氯离子的混凝土外加剂不得在预应力混凝土中掺用. （） 5.当沥青中树脂(沥青脂胶)组分含量较高时，沥青的延度大.（） 6.聚氯乙烯接缝材料的密封性较聚氨酯建筑密封膏好.（） 7.三元乙丙橡胶卷材适合用于重要的防水工程。（） 8.标号为500粉毡的沥青油毡较标号为350粉毡的防水性差.（） 9.花岗岩的耐久性较大理岩差。（） 10.水玻璃在硬化后具有较高的耐酸性。（） 11.多孔吸声材料的基本特征是开口孔隙多。（） 12.标号为S-75的沥青胶的耐热度为75℃。（） 13.牌号为Q235-A·F的钢材，其性能较Q235-D的钢差。（） 14.选择混凝土用砂的原则是总表面积小和空隙率小。（） 15.硅酸盐水泥的矿物组成为C2S、C3A、C3S和 C4AF。（） 四、单项选择题（从下列各题4个备选答案中选出正确答案，并将其代号填在空白处。每小题1分，共20分。） 1. 矿渣水泥适合于混凝土工程。 A.与海水接触的； B.低温施工的； C.寒冷地区与水接触的； D.抗碳化要求高的 2. 在凝结硬化过程中，会产生很大的变形，以致产生开裂。
工程材料复习题及参考答案
三、选择正确答案 1、为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（ A、等温退火 B 、完全退火 C、球化退火 D 、正火 2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其 C 曲线右移，从而（B ） A、增大VK B 、增加淬透性 C、减小其淬透性 D 、增大其淬硬性 3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（ C ） A、晶粒的相对滑动 B 、晶格的扭折 C、位错的滑移 D 、位错类型的改变 4、高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（A ） A、强度硬度下降，塑性韧性提高 B、强度硬度提高，塑性韧性下降 C、强度韧性提高，塑性韧性下降 D、强度韧性下降，塑性硬度提高 5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在（ A ） A、Acl+30 —50C B 、Ac3+30 —50C C、Accm+30 —50C D 、T 再+30 —50C 6、常见的齿轮材料20CrMnTi 的最终热处理工艺应该是（D ） A、调质 B 、淬火+低温回火 C、渗碳 D 、渗碳后淬火+低温回火 7、常见的调质钢大都属于（B ） A、低碳低合金钢 B 、中碳低合金钢 C、高碳低合金钢 D 、低碳中合金钢 8 、某一中载齿轮决定用45 钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜（ A、淬火+低温回火 B 、渗碳后淬火+ 低温回火
C、调质后表面淬火 D 、正火 9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ C ) A、时效强化 B、固溶强化 C、形变强化 D、热处理强化 10 、在Fe-Fe3C 合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（ D ） A、0.0008% B 、0.021% C、0.77% D 、2.11% 11 、在Fe-Fe3C 合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（ B ） A、0.02% B 、0.77% C、2.11% D 、4.3% 12 、下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（ D ） A、Q235 B 、45 C、60Si2Mn D 、T12 13 、下列材料中不宜淬火的是（D ） A、GCr15 B 、W18Cr4V C、40Cr D 、YT15 14 、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（ C ） A、L+ a~^卩 B、L f a +卩 C、a +卩 D 、 a +宦丫 15 、下列合金钢中，耐蚀性最好的是（D ） A、20CrMnTi B 、40Cr B、W18Cr4V D 、1Cr18Ni9Ti 16 、下列合金中，哪种合金被称为巴氏合金（B ）
工程材料习题集与答案
土木工程材料习题集与参考答案 1 土木工程材料的基本性质 2．试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。密度与视密度的区别何在？ 参考答案：密度ρ：是指材料在密实状态下单位体积的质量。测定方法：将材料磨细成粒径小于0.25mm 的粉末，再用排液法测得其密实体积。用此法得到的密度又称“真密度”。 表观密度0ρ：是指材料在自然状态下单位体积的质量。测定方法：对于外形规则的块体材料，测其外观尺寸就可得到自然体积。对于外观不规则的块体材料，将其加工成规则的块体再测其外观尺寸，或者采用蜡封排液法。 孔隙率P ：材料中的孔隙体积与总体积的百分比。 相互关系：%10010????? ??-=ρρP 密度与视密度区别：某些散粒材料比较密实，其部仅含少量微小、封闭的孔隙，从工程使用角度来 说，不需磨细也可用排液法测其近似的密实体积，这样测得的密度称为“视密度”。 3．孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？ 参考答案：对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自 然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表 观密度会发生变化。 对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会 发生变化，如：孔隙处的应力集中。 对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。当孔隙率 大，且孔隙多为开口、细小、连通时，材料吸水多。 对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果孔隙 率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗透。 对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。 对导热性的影响：如果材料微小、封闭、均匀分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热 性能就好。如果材料孔隙较大，其空气会发生对流，则导热系数就大，导热性好。 4．材料的耐水性、吸水性、吸湿性、抗冻性、导热性、热容、抗渗性的含义是什么？ 参考答案：耐水性： 材料抵抗水破坏作用的能力称为耐水性，即材料经水浸泡后，不发生破坏，同时强
工程材料与技术成型基础课后习题答案
工程材料与技术成型基础课后习题答案 第一章 1-1由拉伸试验可以得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的? 答:强度和韧性.强度(σb)材料抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度;塑性(δ)材料在外力作用下产生永久变形而不被破坏的能力.强度指标里主要测的是:弹性极限,屈服点,抗拉强度等.塑性指标里主要测的是:伸长率,断面收缩率. 1-2 1-3锉刀:HRC 黄铜轴套:HB 供应状态的各种非合金钢钢材：HB 硬质合金刀片：HRA,HV 耐磨工件的表面硬化层：HV 调质态的机床主轴：HRC 铸铁机床床身：HB 铝合金半成品：HB 1-4公式HRC=10HBS,90HRB=210HBS,HV=HBS 800HV>45HRC>240HBS>90HRB 1-7材料在加工制造中表现出的性能，显示了加工制造的难易程度。包括铸造性，锻造性，切削加工性，热处理性。 第二章 2-2 答:因为γ-Fe为面心立方晶格,一个晶胞含4个原子,致密度为0.74;γ-Fe冷却到912°C后转变为α-Fe后，变成体心立方晶格，一个晶胞含2个原子，致密度为0.68，尽管γ-Fe的晶格常数大于α-Fe的晶格常数，但多的体积部分抵不上因原子排列不同γ-Fe变成
α-Fe体积增大的部分，故γ-Fe冷却到912℃后转变为α-Fe时体积反而增大。 2-3.答：（1）过冷度理论结晶温度与实际结晶温度只差。 （2）冷速越快则过冷度越大，同理，冷速越小则过冷度越小 （3）过冷度越大则晶粒越小，同理，过冷度越小则晶粒越大。过冷度增大，结晶驱动力越大，形核率和长大速度都大，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。 2-4：答：（1）在一般情况下，晶粒越小，其强度塑性韧性也越高。 （2）因为晶粒越小则晶界形成就越多，产生晶体缺陷，在晶界处晶格处于畸变状态，故晶界能量高因此晶粒的大小对金属的力学性能有影响。 （3）在凝固阶段晶粒细化的途径有下列三种： ①提高结晶时的冷却速度增加过冷度 ②进行变质处理处理：在液态金属浇筑前人工后加入少量的变质剂，从而形成大量非自发结晶核心而得到细晶粒组织。 ③在液态金属结晶时采用机械振动，超声波振动，电磁搅拌等。 2-5答：（1）固溶体是溶质原子溶于溶剂晶格中而保持溶剂晶格类型的合金相。 （2）固溶体中溶剂由于溶质原子的溶入造成固溶体晶格产生畸变，使合金的强度与硬度提高，而塑性与韧性略有下降。 （3）通过溶入原子，使合金强度与硬度提高的办法称之为固溶强化。 2-6答(1)金属化合物是指合金组元之间相互作用形成具有金属特征的物质;
工程材料习题答案
工程材料习题 ＜习题一＞ 1、抗拉强度：是材料在破断前所能承受的最大应力。屈服强度：是材料开始产生明显塑性变形时的最低 应力。刚度：材料抵抗弹性变形的能力。疲劳强度：经无限次循环而不发生疲劳破坏的最大应力。冲击 韧性：材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。断裂韧性：材料抵抗裂纹扩展的能力。 2、材料的弹性模量与塑性无关。 3、由大到小的顺序，抗拉强度：2、1、3、4。屈服强度：1、3、2、4。刚度：1、3、 2、4。塑性： 3、2、 4、1。 4、布氏、洛氏、维氏和显微硬度。由于各种硬度测试方法的原理不同，所以测岀的硬度值不能直接进行比较。 5、（1）洛氏或维氏硬度（2 ）布氏硬度（3）布氏硬度（4）洛氏或维氏硬度（5）显微硬度 6、冲击功或冲击韧性。由于冲击功或冲击韧性代表了在指定温度下，材料在缺口和冲击载荷共同作用下脆化的趋势及其程度，所以不同条件下测得的这种指标不能进行比较。冲击韧性是一个对成分、组织、结构极敏感的参数，在冲击试验中很容易揭示岀材料中的某些物理现象，如晶粒粗化、冷脆、热脆和回火脆性等，故目前常用冲击试验来检验冶炼、热处理以及各种加工工艺的质量。此外，不同温度下的冲击试验可以测定材料的冷脆转变温度。同时，冲击韧性对某些零件（如装甲板等）抵抗少数几次大能量冲击的设计有一定的参考意义。 7、产生疲劳断裂的原因一般认为是由于在零件应力集中的部位或材料本身强度较低的部位，如原有裂纹、软点、脱碳、夹杂、刀痕等缺陷，在交变应力的作用下产生了疲劳裂纹，随着应力循环周次的增加，疲劳 裂纹不断扩展，使零件承受载荷的有效面积不断减小，当减小到不能承受外加载荷的作用时，零件即发生突然断裂。 可以通过以下途径来提高其疲劳抗力。改善零件的结构形状以避免应力集中；提高零件表面加工光洁度； 尽可能减少各种热处理缺陷（如脱碳、氧化、淬火裂纹等）；采用表面强化处理，如化学热处理、表面淬火、 表面喷丸和表面滚压等强化处理，使零件表面产生残余压应力，从而能显著提高零件的疲劳抗力。 8断裂韧性表示材料抵抗裂纹扩展的能力。 断裂韧性的实用意义在于：只要测岀材料的断裂韧性，用无损探伤法确定零件中实际存在的缺陷尺寸， 就可以判断零件在工作过程中有无脆性开裂的危险；测得断裂韧性和半裂纹长度后，就可以确定材料的实际 承载能力。所以，断裂韧性为设计、无损伤探伤提供了定量的依据。 ＜习题二＞ 1、略 2、金属键，大量自由电子，良好导电导热性，又因金属键的饱和性无方向性，结构高度对, 故有良好 的延展性。 离子键，正负离子的较强电吸引，导致高硬度，高熔点，高脆性，因无自由电子，固态导电性差。 共价键，通过共用电子对实现搭桥联系，键能高，高硬度，高熔点，高介电性。分子键，因其结合键能低，低熔点，低强度，高柔顺性。 3、有体心立方，面心立方，密排六方三种，其排列特点见表2-1 a -Fe，3 -Fe，Cr，V 属体心，
土木工程材料试卷及答案
土木工程材料试卷及答 案 The manuscript was revised on the evening of 2021
2016学年第一学期 课程名称：土木工程材料考试时间 1、国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-2007）中，部门代号为 ( ) A．GB B．175 C．2007 D．GB/T 2、孔隙率增大，材料的 ( )降低。 A．密度 B．表观密度 C．憎水性 D．抗冻性 3、材料在水中吸收水分的性质称为 ( )。 A．吸水性B．吸湿性C．耐水性 D．渗透性 4、吸水率是表示材料（）大小的指标。 A、吸湿性 B、耐水性 C、吸水性 D、抗渗性 5、材料在外力作用下，直到破坏前并无明显的塑性变形而发生突然破坏的性质，称为 （）。 A、弹性 B、塑性 C、脆性 D、韧性 6、材料的比强度是体现材料哪方面性能的（）。 A、强度 B、硬度 C、耐磨性 D、轻质高强 7、具有调节室内湿度功能的材料为 ( )。 A．石膏 B．石灰 C．膨胀水泥D．水玻璃 8、硅酸盐水泥的终凝时间不得超过（）分钟。 A、240 B、300 C、360 D、390 9、石灰熟化过程中的陈伏是为了（）。 A、利于结晶 B、蒸发多余水分 C、消除过火石灰的危害 D、降低发热量 10、预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于 ( )。 A、C30 B、C35 C、C40 D、C45 11、反映钢材试件受拉断裂后伸长量与原始标距长度的比值关系的指标是 ( )。 A、抗拉性能 B、伸长率 C、断面收缩率 D、塑性
12、钢材拉伸过程中的第三阶段是（）。 A、颈缩阶段 B、强化阶段 C、屈服阶段 D、弹性阶段 13、下面哪些不是加气混凝土砌块的特点（）。 A、轻质 B、保温隔热 C、加工性能好 D、韧性好 14、木材湿涨干缩沿（）方向最大。 A、顺纹 B、径向 C、弦向 D、横纹 15、为了提高砂浆的保水性，常掺入（）。 、麻刀 C、石膏 D、粘土膏 二、填空题（每空1分，共20分）。 1、土木工程材料按化学成分分类，可分为___________、___________和______ ____。 2、材料的耐燃性按耐火要求规定，分为___________、___________和__________。 3、硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分有C 3 S、、 和。 4、大体积混凝土不宜选用水泥。 5、普通混凝土的基本组成材料有、、、和外加剂。 6、砂最适合用来拌合混凝土。 7、混凝土的流动性大小用___________指标来表示、砂浆的流动性大小用___________指标来表示。 8、钢材的工艺性能有和 ______ ____。 9、普通烧结砖的标准尺寸为。 三、名词解释（每题4分，共20分）。 1、气硬性胶凝材料 2、水泥的体积安定性 3、混凝土的和易性 4、混凝土立方体抗压强度 5、碳素结构钢 四、简答题（共15分）。
《工程材料学》习题与思考题doc
工程材料学 习题与思考题 福州大学材料学院 2008.12
钢与合金钢 一、名词解释 合金元素杂质元素钢合金钢奥氏体形成元素铁素体形成元素碳化物形成元素非碳化物形成元素铁素体钢奥氏体钢贝氏体钢马氏体钢莱氏体钢晶界偏聚（晶界吸附）（钢中的）相间析出回火稳定性（回火抗力）二次淬火二次硬化原位形核离位形核一类回火脆性二类回火脆性 （低碳钢的）应变时效（低碳钢的）淬火时效调质处理优良的综合机械性能喷丸处理马氏体时效钢超高强度钢热疲劳疲劳剥落（接触疲劳）（滚动轴承钢的）碳化物液析球状不变形夹杂热硬性（高速钢的）黑色组织（高速钢的）萘状断口基体钢 不锈钢晶间腐蚀点腐蚀应力腐蚀氢脆阳极极化阴极极化钝化n/8规律475℃脆性敏化处理稳定化处理蠕变蠕变极限持久强度持久寿命 二、问答题 1.工程材料分为几大类？各类工程材料的使用性能、资源或价格一般有何特点？ 2.什么叫钢？按用途分类，钢分为哪几类？（尽可能详细分类） 3.一种金属材料除基本组元外通常还含有若干种其他元素，如何界定这些元素是合金元素还是杂质？ 4.举例说明奥氏体形成元素对铁基二元相图的影响规律。 5.举例说明铁素体形成元素对铁基二元相图的影响规律。 6.总结奥氏体形成元素对Fe-Fe3C相图的A1、A3、S点、E点的影响规律，并解释为什么高速钢、Cr12 型冷模具钢等高合金钢中会出现莱氏体？ 7.总结铁素体形成元素对Fe-Fe3C相图的A1、A3、S点、E点的影响规律，并解释为什么3 Cr2 W8 V 钢实际上是过共析钢？ 8.解释下列现象： （1）在相同含碳量的情况下，大多数合金钢的热处理加热温度比碳钢高； （2）在相同含碳量的情况下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性； （3）高速钢在热轧或热锻后，经空冷或马氏体组织。 9. 从电子结构或原子相对尺寸大小特点归纳过渡族金属在钢中形成碳化物的规律，包括碳化物的稳定性、点阵结构的复杂性和多样性。（联系以下提供的部分元素周期表进行归纳） 10.哪类合金元素可以溶入渗碳体中？举例说明这些合金元素在渗碳体中溶解度的差别。 11.试以晶界吸附现象的基本规律解释不锈钢的晶间腐蚀、硼提高钢的淬透性和硫、磷、砷锑等引起的回火脆性。 12.强碳化物形成元素、碳、磷对奥氏体晶粒长大分别起何作用以及分别是通过哪种机理起作用的？ 13.合金马氏体回火时Cr的特殊碳化物的形成是原位形核还是离位形核？而W呢？原位形核与离位形核形成的特殊碳化物的组织有何显著不同？对钢的性能有何影响？ 14.联系“25Si2Mn2CrNiMoV钢淬火后强度大大提高”的事实，论述低碳马氏体钢的合金化与强化设