大学工程材料考试答案
1·一块纯锡板被枪弹击穿，分析弹孔周围的晶粒大小有何特征，并说明其原因。
弹孔周围晶粒比较细小。其原因是由于锡板被枪击穿的过程中，发生了剧烈的变形，同时由于其再结晶温度较低，因此还伴随着再结晶过程：而再结晶之后的晶粒大小和变形程度有关，一般超过临界变形程度后，变形程度越大其晶粒越细小。
2·根据铁碳合金相图说明下面现象：制造汽车外壳多用低碳钢w(C)<0.2%：制造机床主轴，齿轮等多用中碳钢：而制造刀具等多用高碳钢：对于w(C)>1.3%的碳钢，则很少使用。
汽车外壳多采用冲压成形，需要材料与有良好的塑性，低碳钢的室温组织中含有较多的铁素体，塑性较好；机床主轴，齿轮等多用承受较大复杂载荷的情况下，中碳钢的铁素体和珠光体含量相当。具有良好的综合性能，能够适合承受较大的载荷；刀具等需要较高的硬度和耐磨性，高碳钢中含有较多的渗碳体，故制造刀具等多用高碳钢；对于w(C)>1.3%的碳钢，网状的二次渗碳体含量较多，表现出硬而脆的特点，因此工程上很少用。
3·简述正火和退火热处理的主要区别，并说明正火热处理的主要应用场合。
正火和退火的主要区别在于正获得冷却速度比较快，所以获得的组织比退火细，强度和硬度高于退火。正火的主要应用场合如下：
1）对力学性能要求不高的零件可以最终热处理;2）低碳钢正火后可获得合适的硬度，改善了切削加工性能；
3）过共析钢退火前进行一次正火，可消除网状的二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球化。
4、何谓合金的充型能力？影响合金充型能力的因素有哪些？
答：熔融金属充满型腔，形成轮廓清晰、尺寸精确的铸件的能力叫做液态合金的充型能力。影响液态合金的充型能力的因素有两个，一是合金的流动性；二是外界条件，包括铸型条件和铸件结构等。
5、尝试选择下列零件的铸造方法：缝纫机头、汽轮机叶片、水暖器片，汽车喇叭
答：砂型铸造；熔模铸造；金属型铸造；压力铸造。
6、拉深时为什么会起皱和拉裂？如何避免？
答：拉深时起皱和拉裂时由拉深过程中产生的应力英气的，当法兰处的切向压应力达到一定数值时，法兰部分便会失稳而发生起皱现象；当筒壁与筒底的过度部分即危险断面内应力达到该处材料的抗拉强度时，就会导致拉裂现象产生。避免起皱现象，往往可采用增加压边圈的方法；爱解决；避免拉裂现象，可以从圆角半径，凹凸模间隙、拉深系数、润滑等方面加以控制。
4·简要说明焊缝布置的一般原则。
①焊缝位置应便于施焊，有利于保证焊缝质量②焊缝尽可能分散布置，避免密集交叉③尽可能对称分布焊缝④焊缝应尽量避开最大应力和应力集中部位⑤焊缝应尽量避开机加工表面⑥焊缝转角处应平缓过度。
5·计算T10钢在室温平衡条件下的相组成物和组织组成物的相对重量。
相：F=（6.69-1.0/6.69）*100%=83.6；w(Fe3C)=1-F=16.4%
组织：P=（6.69-1.0/6.69-0.77）*100%=96.1%；w(Fe3CⅡ)=1-P=3.9%
6·用45钢制车床主轴，要求轴颈部位硬度为56~58HRC，其余地方为20~24HRC,其加工工艺路线为：锻造→正火→机械加工→轴颈表面淬火→低温回火→磨加工。请说明：
1）正火的目的及大致热处理工艺参数；2）表面淬火及低温回火的目的。
3）使用状态下轴颈及其他部位的组织。
答：1）改善切削性能，保证心部力学性能，850℃空冷；2）获得M，提高硬度和耐磨性；
3）消除淬火应力，轴颈表面：M回，轴颈心部：S+F，其他：S+F。
7·试比较20CrMnTi与T12钢的淬透性和淬硬性。
20CrMnTi是一种中淬透性合金渗透刚，其中有提高淬透性的元素Mn,Cr,Ni,等，因此渗透性好。又因这种材料的含碳量较低，淬火后获得的马氏体少，所以，淬硬性差一些。而T12钢是一种工具钢，含碳量高淬硬性好，淬透性差一些。
8·常见的毛坯形成方法有哪些？
铸造锻造冲压焊接
9·金属的铸造性能，锻造性能，焊接性能各指什么？
铸造性能：金属铸造成形活得优良铸件的能力称为铸造性能，用流动性，收缩性和偏析来衡量。锻造性能：金属材料用锻压的加工方法成形的适应能力称锻造性。锻造性能主要取决于金属材料的塑性和变形抗力。塑性越好，变形抗力越小，金属的锻造性能越好。焊接性能：金属材料对焊接加工的适应性称焊接性。也就是在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。钢材的碳含量是焊接好坏的主要因素。低碳钢和碳的质量分数低于1.8%的合金钢有较好的焊接性能。碳含量合金元素含量越高，焊接性能越差。
10·比较正火和调质这两种热处理工艺。
正火：工艺简单，主要得到S，综合力学性能稍差；调质：工艺复杂，主要得到S回，综合力学性能好。
11·机件选材是遵循的基本原则是什么？
1)满足零件使用性能的要求，防止失效事故的出现；2）满足零件的工艺性能的要求，提高成品率；3）满足经济性要求，用最低的成本获得最大的经济效益。
12、为什么生产薄壁铸件常采用高温快速浇注的方法？
答：浇注温度高，浇注速度快，能使液态金属或合金在铸型中保持液态流动的能力强，改善其流动性，提高充型能力，防止浇不足和冷隔缺陷的生产。
12·某一尺寸为ф30mm*250mm的轴用30钢制造，经高频表面淬火（水冷）和低温回火，要求摩擦部分表面硬度达50~55HRC，但使用过程中摩擦部分严重磨损，试分析失效原因，并提出解决问题的方法。
作为表面淬火的钢，30钢的含碳量偏低，淬火后的硬度不能达到设计要求；可采用渗碳后进行淬火。
13·选择下列铸件应采用的成形方法：
1）Ф50铸造高速钢麻花钻；2）台式电风扇底座；3）铝活塞4）大口径（Ф100）铸铁水管。答：1）熔模铸造2）砂型铸造3）金属型铸造4）离心铸造
14·奥氏体，过冷奥氏体，残余奥氏体有何不同？
奥氏体：碳溶入γ-Fe中形成的间隙固溶体
过冷奥氏体：处于临界以下的稳定坏境的将要发生分解的奥氏体
残余奥氏体：马氏体转变结束后剩余的奥氏体
15·试述固溶强化，冷变形强化，弥散强化的强化原理，并说明三者的区别。
固溶强化：溶质原子溶入溶剂后，引起晶格的畸变，使溶剂金属强度，硬度提高的现象。
冷变形强化：金属进行塑性变形时，由于晶粒内和晶界上位错数量的增加造成金属的强度和硬度提高，而其塑性和韧性下降的现象。
弥散强化：指在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料强化手段，其实质是利用弥散的超细微粒阻碍位错的运动，从而提高材料的力学性能。
16·何为钢的热处理？钢的热处理操作有哪两种基本类型，各类型又包含哪些工艺？
热处理是指将固态金属和合金通过加热，保温和冷却的方式，改变材料整体或表面的组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。热处理包括普通热处理和表面热处理；普通热处理包括退火，正火，回火和淬火，表面热处理包括表面淬火和化学热处理。
17·指出下列零件的毛坯成形方法：1）减速箱箱体；2）汽车覆盖件；3）钢结构件；4）电视机塑料外壳；5）机床主轴
1）铸造2）冲压3）焊接4）注塑5）锻造
18·分析T10钢在室温平衡条件下的相组成物和组织组成物，并分别计算出组成物和组织组成物的相对重量百分比。
相组成物：渗碳体=（1-0.0008）/（6.69-0.0008）*100%=14.9%
铁素体=1-14.9%=85.1%
组织组成物：二次渗碳体=（1-0.77）/（6.69-0.77）*100%=3.9%
珠光体=1-3.9%=96.1%
19·简述Fe-Fe3C相图中两个基本反应：共晶反应和共析反应，写出反应式，标出反应温度。
共析反应：冷却到727℃时具有S点成分的奥氏体中同时析出P点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物。γ727℃→F0.02 +Fe3C6.69。
0.8
共晶反应：1148℃时具有C点成分的液体同时结晶出具有E点成分的奥氏体和渗碳体的两相混合物。L4.3 1148℃→γ 2.14+ Fe3C6.69 。
20·简述焊接变形的基本形式。
收缩变形，角变形，弯曲变形，扭曲变形和波浪形变形。
21·何谓调质处理？
调质处理是淬火+高温回火的简称，处理后获得回火索氏体组织。
22·在950℃时拉制钨丝，是属于冷变形还是热变形？为什么？（钨的熔点是3380℃）
属于冷变形，因为950℃小于钨的再结晶温度。
23、制造汽车拖拉机变速箱齿轮，齿面硬度要求58~62HRC。（1）下列材料中选择合适的材料（35,40,40Cr20CrMnTi，60si2Mn，1Cr18Ni9Ti）；（2）根据所给加工工艺路线：下料~锻造~正火~加工齿形~渗透~预冷淬火~低温回火~喷丸~磨削，说明每一步的热处理的作用。
答：（1）20CrMnTi；（2）正火的作用为改善切削加工性能、调整组织，渗碳~预冷淬火~低温回火的作用为表面获得高硬度高耐磨性且心部具有高韧性。
24、如图（a），T8钢的C曲线如该钢在620度进行等温转变，并经不同时间保温后，按照图示的1234现得冷却速度冷却到室温，试问各获得什么组织？然后在进行中温回火，又获得什么组织
（a）；（b）；（c）；（d）
答：获得的组织分别是马氏体+少量残余奥氏体、珠光体+马氏体+少量残余奥氏体；进行中温回火1和2中的马氏体+少量残余奥氏体转变为回火托氏体，3、4中组织不变。
25、如图（b），家用液化气罐，设计压力为1.5MPa。试选择罐体、阀座、护板和底座所用焊接方法。
答：罐体埋弧自动焊，罐体与阀座、护板和底座的连接采用手工电弧焊。
26、试确定图示（c）焊件的焊接顺序。
答：（先短后长，先中间后两边）
27、如图（d），汽车半轴，原设计为平锻件，但因工厂条件限制无平锻件设备，在这种情况下，改进零件设计，并拟定毛胚成型方法。
答：可将原零件分为两个部分，分别锻造后进行焊接。
28、如图（e），标出铸件的最佳分型面和浇注位置，简述理由。
（e）；（f）；（g)答：理由为该分型面和浇注位置符合选择的一般原则，选在最大截面上。
29、如图（f），毛胚哪一件结构设计更合理，简要说明原因。
答：右边的图结构更合理。（1）因为左边出现平面结构，铸件结构应尽量避免大的水平面，大的水平面不利于充型，应尽量将水平面设计成倾斜形状。（2）因为左边的图焊缝容易产生应力集中，易开裂。（3）因为左边的图有斜面，锻件上下不应有椎体或斜体结构，锻件成形困难，工艺过程复杂，应尽量用圆柱体代替椎体，用平
面代替斜面。
30、如图（g），分析图T形梁焊接时可能出现的变形方向，并说明在工艺上防止变形所采取的措施。
答：根据焊接应力和变形规律，可知近焊缝区受拉，远离焊缝区受压，同时焊缝位置偏心，从而导致T形梁产生上翘变形。措施：将板板焊接改为T形钢和板焊接，采用反变形或刚性固定法，长焊缝采取退焊法以及焊前预热、焊中锤击、焊后热处理等。
31、如图（h），选择铸件的分型面和浇注位置，说明理由。
(h);（i）；（j）；（k）答：沿距顶面为90的平面进行分型，且顶面朝下放置。理由：满足分型面在铸件的最大截面处，便于造芯，下型，合箱及取出。
32、如图（i），比较两图不同的焊接顺序对焊缝和焊件质量的影响，说明理由。
答：左图焊件焊接顺序正确，即先焊错开的短焊缝，后焊直通的长焊缝。若按右图所示顺序进行焊接，先焊焊缝1后再焊焊缝2，焊横向焊缝没有自由收缩的可能，这样结构内就产生了较大的焊接应力，造成焊缝交叉处产生裂纹。
33、如图（j），为Fe-Fe3C相图，根据该图回答问题。（1）写出①到⑧处组织组成物的名称；（2）画出⑥处组织示意图。
答：（1）①奥氏体；②奥氏体+铁素体；③铁素体；④奥氏体+渗碳体；⑤铁素体+珠光体；⑥珠光体；⑦珠光体+渗碳体；⑧莱氏体（2）图见图（k）
34、将直径50毫米的T8钢式样加热奥氏体化后，采用说明工艺科得到下列组织，请写出工艺名称并在C曲线上画出工艺曲线示意图。A珠光体、B索氏体、C下贝氏体、D托氏体+马氏体、E马氏体+少量残余奥氏体
（L）
答：曲线如图（L）A退火；B正火；C等温淬火；D油淬E水淬
35、如图（m），（1）确定浇注位置和分型面；（2）对结构上不合理的地方进行修改。
36、如图（n），简述分型面的选择原则，分析左右图哪一种分型面合理，说明理由。
（n）（o）（p）答：原则：（1）便于起模，使造型工艺简单；分型面应该选在铸件面积最大截面处，以保证从铸型中取出模样而不损坏铸型，分型面应尽量采用直平面，避免曲面分型，尽量减少分型面数量，尽量减少芯子和或块的数量，以简化制模，造型，合型等工序。（2)尽量使铸件的全部或大部分置于同一个沙箱中，或使主要加工面与加工基准面处于同一砂型中，以避免产生错箱，披缝，和毛刺，降低铸件精度，增加清理工作量；（3）尽量使型腔和主要芯处于下型，以便于造型，下芯，合箱及检验型腔尺寸。左图是不合理的，铸件分别处于两个沙箱中；右图合理，铸件处于同一个沙箱中，既便于合型，又可便于错型。
37、如图（o），改进所示铸件的结构，说明修改理由。
答：左图铸件侧壁有凹入部分，将妨碍起模，如要顺利起模，必须另加两个较大的外部芯子，这增加了铸造工艺的复杂性，因此，应将左铸件结构修改如图（P）中的左图结构。铸件结构设计时，应尽量使其能自由收缩，以减小应力避免裂纹。右图铸件的轮辐呈偶数，虽然制模和刮板造型时分割轮辐简便，但当合金的收缩较大，轮缘与轮辐尺寸比例不当时，常因此收缩不一致热应力过大并且由于每条轮辐与另一条成直线排列，收缩时互相牵制，彼此受阻，因此铸件无法通过变形自行缓解，易于产生裂纹。因此有铸件轮辐应采用弯曲轮辐或将其个数改成奇数，这样通过轮辐本身或轮缘的微量变形缓解内应力，避免裂纹的产生。
A
1、按焊接过程（熔焊、压焊，钎焊）；
2、奥氏体的最大的（2.11%）、（0.09%）；
3、
B
1、板料冲压的（变形工序）、（分离工序）；
2、白口铸铁中（Fe3C）、（石墨）；
3、
C
1、常用铸铁的性能（形态）、（普通灰铸铁）；
2、淬火后的铝（时效强化）；
3、冲裁是（冲孔和落料）统称；
4、冲裁工序中（落料）、（冲孔）；
5、材料选用的原则（使用性工艺性和经济性的统一）；
6、淬火钢回火种
类（高温回火、中温回火、低温回火），其中去油较高硬度零件采用（低温回火）；
D
1、对冷塑性变形（回复、再结晶、晶粒长大）；
2、对某亚共析钢（0.7%）、（高）；
3、对金属的加热（塑）、（变形）；
4、单晶体变形基本方式（滑移和孪生）；
5、典型铸锭结构（表面细等轴晶区）、（柱状晶区）、（心部粗等轴晶区）；
F
1、飞轮和齿轮（铸造）、（锻造）；
2、防止铸件变形的方法（尽可能使结构对称壁厚均匀）、（同时凝固原则）；G
1、共析成分的（珠光体）、（铁素体渗碳体）；
2、钢在常温下（冷）、（热）；
3、钢中（S）元素、（P）元素；
4、钢的焊接性能（碳当量）；
5、钢的淬透性取决于（合金元素）、淬硬性取决于（含碳量）、淬透性越高
冷却速度越（慢），C曲线位置越（右）；
H
1、焊接变形（收缩）、（角）、（弯曲）、（扭曲）、（波浪）；
2、焊接过程中（应力）、（变形）；
3、合金的相（固
溶体）、（金属化合物);4、合金的流动性（熔融金属本身）、（逐层）、（好）；5、H59黄铜的组织（<)、(>);6、焊接应力包括（热应力）、（组织应力）；7、灰铸铁中石墨（片状）、（团状）；8、黄铜是铜和（锌）的合金
J
1、金属的结晶（规则排列）、（有一定过冷度）；
2、浇注位置（铸件质量）、（造型工艺）；
3、金属结晶是依靠（形核）、（长大）；
4、金属材料的（HBW）、（HRA)、（HRC)；
5、金属凝固时（理论结晶温度）、（实际结晶温度）（大）；
6、金属板料弯曲时（压）、（拉)、（抗拉强度）；
7、晶体中常见的（晶界和亚晶界）面缺陷；
8、浇注位置的选择（质量）、（造型方便）；
9、金属中常见的三种晶体结构（体心立方体、面心立方体、密排六方体）、（体心立方体）；10、检验淬火钢硬度指标（HRC）、（退火、正火或调质钢件）；
L
1、冷处理的目的（减少Ar），（M)；
2、拉深时通常（拉深系数），（0.5~0.8）；
3、铝合金按其成分（形变）、（铸件）；
4、铝合金的热处理（强化相）；
5、铝合金中最主要的强化方法（固溶时效强化）；
6、凝固温度范围，倾向于（逐层），倾向于（糊状）
M
1、模锻与自由（好）、（大）；
2、马氏体有（片状和板条状马氏体）；
3、
O
1、0Cr18Ni9钢中（提高耐蚀性）、（提高淬透性）；
2、
Q
1、强度是指（屈服强度）、（抗拉强度）；
2、QT600-2的材料类别是（球墨铸铁）、600含义（抗拉强度）、2
的含义（延伸率）；
R
1、溶质元素（畸变）、（固溶强化）；
2、热处理主要分（加热、保温、冷却）；
3、熔焊中常用的是手工（电弧）焊；
4、
S
1缩孔是由于（液态收缩和凝固收缩的体积得不到补充）、（定向凝固）； 2、（锻压）是指对金属胚料；3、45 钢用作（退火）、（调制）；4、始锻温度（加热）、（过热或过烧）；5、手弧焊时（导电和填充焊缝）；6、缩孔是集中在（液态）、（凝固）、（顺序）；7、45钢，20钢，T8钢焊接性最好的是（20钢）
T
1、铁素体的（体心立方）、（面心立方）；
2、碳素钢的（淬透性差）、（力学性能低，不具有特殊性能）；
3、
铁素体中的（球状）、（团絮状）、（片状）、（蠕虫状）；4、γ-Fe的结晶（面心立方晶体）、（4）；5、通常高碳钢（马氏体和少量残余奥氏体）；6、
X
1、细化晶粒（增大过冷度）、（变质处理）；
2、选择焊条的一半原则（同材料等强度）；
3、相图是表达（相、
温度和成分）之间的机械混合物；4、
Y
1、影响锻造性（塑性）、（变形抗力）；
2、影响碳钢焊接（碳含量），（碳当量）；
3、预防或减少(预热）、（缓
冷和热处理）；4、一般受力较小（型材）、（铸造）；5、材料失效的三大形式（变形、断裂、疲劳）；6、
Z
1、铸造应力（热应力）、（机械应力）、（各部分冷却速度不一致）、（收缩受到机械阻力）；
2、铸件上各部分（拉）、（压）；
3、珠光体是（F和Fe3C）；
4、铸造用的合金（良好）、（小）、（偏析）；
5、铸件的变形与（固态）；6液态合金的凝固（逐层、中间、糊状凝固）；7、珠光体向奥氏体的转变(形核、长大、溶解、均匀化）；
8、铸铁中缩孔和缩松（液态收缩和固态收缩）两个阶段完成；9、铸件在凝固阶段（机械应力）；10、铸铁
合金中的（差）、（预热）、（热处理）；11、珠光体是由（铁素体和渗碳体）；12、ZGMn13采用（固溶）进行热处理，主要用于（抗冲击磨损的场合）；
1、实际晶体中点缺陷主要有(空位间隙原子和置换原子)。
2、晶界和亚晶界属于晶体中的(面缺陷)。
3、陶瓷材料的基本组成相有(晶相玻璃相和气相)。
共析成分的铁碳合金平衡结晶冷却至室温时，其组织成物是( 珠光体)，其相组成物是(铁素体和渗碳体)。
4、完全退火是指将( 亚共析)钢加热到Ac3+30~50℃，经保温后( 随炉)冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。
5、为便于切削加工，不同钢材宜采用不同的热处理方法，w(C)<0.4%的碳钢宜采用
，w（C）超过共析成分的碳钢宜采用(退火)，w(C)在0.4%和共析成分之间的碳钢宜采用(调质)。
6、淬透性是指(钢在淬火时获得的淬硬层深度的能力)性能，淬硬性是指(钢在淬火时的硬化能力)
性能。
7、钢在加入合金元素可提高其强度，合金强化的途径一般有(固溶强化第二相强化细晶强化)。
(完整word版)道路工程材料知识点考点总结
道路工程材料知识点考点 绪论 ● 道路工程材料是道路工程建设与养护的物质基础，其性能直接决定了道路工程质量和服务寿命和结 构形式。 ● 路面结构由下而上有：垫层，基层，面层。 ● 面层结构材料应有足够的强度、稳定性、耐久性和良好的表面特性。 第一章 ● 砂石材料是石料和集料的统称 ● 岩石物理常数为密度和孔隙率 ● 真实密度：指规定条件下，烘干岩石矿质实体单位真实体积的质量。 ● 毛体积密度：指在规定条件下，烘干岩石矿质实体包括空隙（闭口、开口空隙）体积在内的单位毛 体积的质量。 ● 孔隙率：是指岩石孔隙体积占岩石总体积（开口空隙和闭口空隙）的百分率。 ● 吸水性：岩石吸入水分的能力称为吸水性。 ● 吸水性的大小用吸水率与饱和吸水率来表征。 ● 吸水率：是岩石试样在常温、常压条件下最大的吸水质量占干燥试样质量的百分率。 ● 饱和吸水率：是岩石在常温及真空抽气条件下，最大吸水质量占干燥试样质量的百分率。 ● 岩石的抗冻性：是指在岩石能够经受反复冻结和融化而不破坏，并不严重降低岩石强度的能力。 ● 集料：是由不同粒径矿质颗粒组成的混合料，在沥青混合料或水泥混凝土中起骨架和填充作用。 ● 表观密度：是指在规定条件下，烘干集料矿质实体包括闭口空隙在内的表观单位体积的质量。 ● 级配：是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。 ● 压碎值：用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，也是石料强度的相对指标。压碎值是对石料的标准试样在标准条件下进行加荷，测试石料被压碎后，标准筛上筛余质量的百分率。1000 1?='m m Q a （1m ：试验后通过2.36mm 筛孔的细集料质量） ● 磨光值：是反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标，是决定某种集料能否用于沥青路面抗滑磨耗层 的关键指标。 ● 冲击值：反映粗集料抵抗冲击荷载的能力。由于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用，这一指标 对道路表层用料非常重要。 ● 磨耗值：用于评定道路路面表层所用粗集料抵抗车轮磨耗作用的能力。 ● 级配参数： ?? ???分率。质量占试样总质量的百是指通过某号筛的式样通过百分率和。筛分级筛余百分率之总分率和大于该号筛的各是指某号筛上的筛余百累计筛余百分率率。量占试样总质量的百分是指某号筛上的筛余质分级筛余百分率i i i A a ρ 沥青混合料 水泥混合料 粗集料 ＞2.36mm ＞4.75mm 细集料 ＜2.36mm ＜4.75mm
土木工程材料期末试题及答案
《土木工程材料》 一：名词解释（每小题3分，共15分） 1、亲水材料 2、混凝土拌合物的和易性 3、混凝土拌合物的流动性 4．合理砂率 二、填空题（每空1.5分，共25分） 1、水泥的水化反应和凝结硬化必须在（）的条件下进行。 2、新拌砂浆的和易性包括（）和（）两方面。 3、Q235-A.Z牌号的钢中，符号Q表示（）。 4、合理砂率实际上保持混凝土拌合物具有良好（）和（）的最小砂率。 5、钢材的热处理方法有（）、（）、（）、（）。 6、材料的耐水性用（）来表示。 7、硅酸盐水泥适用于（）的混凝土工程。 8、配制混凝土时，若水灰比（）过大，则（）。 9、砂浆的保水性用（）表示。 10、普通碳素钢按屈服点、质量等级及脱氧方法分为若干牌号，随牌号提高，钢材 （）。 11、（）含量过高使钢材产生热脆性。 12、材料的体积吸水率（）与质量吸水率（）存在如下关系：（） 13、在100g含水率为3的湿砂中，水的质量为（）。 14、普通混凝土破坏一般是（）先破坏。 15、砂浆的强度主要取决于（）。 16、有抗冻要求的混凝土工程，宜选用（）水泥。 17、矿渣硅酸盐水泥与火山灰质硅酸盐水泥比较，二者（）不同。 三，判断题（每小题1分，共15分） 1..常用的炼钢方法有转炉炼钢法，平炉炼钢法，电炉炼钢法三种。（） 2.抗压性能是建筑钢材的重要性能。（） 3.洛氏硬度一般用于较软材料。（） 4、道路水泥、砌筑水泥、耐酸水泥、耐碱水泥都属于专用水泥。（） 5、混凝土抗压强度试件以边长150㎜的正立方体为标准试件，其集料最大粒径为40㎜。（） 6、混凝土外加剂是在砼拌制过程中掺入用以改善砼性质的物质，除特殊情况外，掺量 不大于水泥质量的5%（） 7、在硅酸盐水泥熟料中含有少量游离氧化镁，它水化速度慢并产生体积膨胀，是引起 水泥安定性不良的重要原因（） 8、凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中任一项不符合标准规定时，称为废品水泥（） 9、砼配合比设计的三参数是指:水灰比,砂率,水泥用量。（） 10、按现行标准，硅酸盐水泥的初凝时间不得超过45 min。（） 四、问答题（每小题5分，共20分） 1、提高混凝土耐久性的主要措施有哪些？ 2.在土木工程中普通混凝土有哪些主要优点？
(完整版)工程材料期末考试题
工程材料期末复习考试题 一、填空题（每空1分，共20分） 1.机械设计时常用抗拉强度和屈服强度两种强度指标。 2.若退火亚共析钢试样中先共析铁素体占41.6％，珠光体58.4％，则此钢的含碳量为约0.46％。 3.屈强比是屈服强度与，抗拉强度之比。 4.一般工程结构用金属是多晶体，在各个方向上的性能相同，这就是实际金属的各向同性现象。 5.实际金属存在点缺陷、线缺陷和面缺陷三种缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度低（高，低）得多。 6.根据组成合金的各组元之间的相互作用不同，合金的结构可分为两大类： 固溶体和金属化合物。固溶体的晶格结构同溶剂，其强度硬度比纯金属的高。 7.共析钢加热至Ac1时将发生珠光体向奥氏体的转变，其形成过程包括四个阶段。 8.把两个45钢的退火态小试样分别加热到Ac1～Ac3之间和Ac3以上温度水冷淬火，所得到的组织前者为马氏体+铁素体+残余奥氏体，后者为马氏体＋残余奥氏体。 二、判断改错题（对打√，错打“×”并改错，每小题1分，共10分）（）1.随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减少，板条状马氏体增多。(×，片状马氏体增多，板条马氏体减少) （）2.回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。(×，组织形态和性能也不同)（）3.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。(×，退火工件硬度用HBS标出，淬火工件硬度用HRC标出；)
（）4.马氏体是碳在α－Fe中所形成的过饱和固溶体；当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生膨胀。√； （）5.表面淬火既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。 (5.×，表面淬火只能改变工件表面的组织与性能。) （√；）6.化学热处理既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。 （√）7.高碳钢淬火时，将获得高硬度的马氏体，但由于奥氏体向马氏体转变的终止温度在0℃以下，故钢淬火后的组织中保留有少量的残余奥氏体。 （）8.为了消除加工硬化便于进一步加工，常对冷加工后的金属进行完全退火。 ×，进行再结晶退火； （）9.片状珠光体的机械性能主要决定于珠光体的含碳量。×，取决于珠光体的片间距； （）10.由于钢回火的加热温度在A1以下，所以淬火钢在回火时没有组织变化。×，尽管钢回火的加热温度在A1以下，但是淬火钢在回火时仍有组织变化。 三、选择题（每小题1分，共10分） 1.钢在淬火后所得的组织是（A ） A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体 2.在淬火钢中，当含碳量增加到0.6％以后，随含碳量的增加，硬度增加缓慢， 这是因为（ A ） A. 随含碳量的增加，残余奥氏体的量增多 B. 随含碳量的增加，片状马氏体的量增多 C. 随含碳量的增加，淬火内应力增大 D. 随含碳量的增加，非马氏体的量减少 3.若钢中加入的合金元素能使C曲线左移，则将使钢的淬透性（B ）
东南大学土木工程材料期末复习资料讲诉
《土木工程材料》期末复习资料以及相关习题（东南大学） 第1章土木工程材料的基本性 （1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、抗冻性及导热性下降、上升还是不变？ 材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？ 答：孔隙率指材料体积内，孔隙体积所占的百分比； 孔隙率指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比； 了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。 （2）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？ 答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料； 材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。 例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。 钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。 （3）塑性材料和塑性材料在外力作用下，其形变有何改变？ 答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。 （4）材料的耐久性应包括哪些内容？ 答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。 （5）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？ 答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。 第2章天然石材 （1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。 答：可分为三大类： 1)岩浆岩，也称火成岩，是由地壳内的岩浆冷凝而成，具有结晶构造而没有层理。例如花岗岩、 辉绿岩、火山首凝灰岩等。 2)沉积岩，又称为水成岩，是由地表的各类岩石经自然界的风化作用后破坏后补水流、冰川或风 力搬运至不同地主，再经逐层沉积并在覆盖层的压力作用或天然矿物胶结剂的胶结作用下，重
工程材料复习重点期末
第一章金属材料的力学性能 1. 常用的力学性能有哪些？ 2. 金属材料室温拉伸性能试验可以测定金属的哪些性能（四个）？ 3.低碳钢的试样在拉伸过程中，可分为哪三个阶段？三个阶段各有什么特点？ 4.拉伸曲线和应力-应变曲线的区别是什么？为什么要采用应力-应变曲线？ 5. 如何从拉伸应力-应变曲线中获得弹性模量？什么是刚度？弹性模量对组织是否敏感？弹性模量与什么有关？什么是弹性极限？符号是什么？ 6. 什么是屈服强度？符号是什么？什么是条件屈服强度？符号是什么？什么是抗拉强度？符号是什么？什么是塑性？表示材料塑性好坏的指标有哪两个？计算公式是什么？ 7.生产中，应用较多的硬度测试方法有哪三种？三种硬度测试方法的原理和方法？表示符号？ 8.什么是冲击韧性？冲击试验的应用？什么是冷脆现象？ 9.什么是低应力脆断？是由什么引起的？ 10. 疲劳断裂也属于低应力脆断，是什么原因引起的？什么是疲劳极限？ 第二章金属与合金的晶体结构 1. 什么是晶体和非晶体？晶体与非晶体在性能上的别？晶体与非晶体是否可以转化？ 2. 什么是晶格、晶胞和晶格常数？ 3. 什么是金属键？由于金属键的结合，金属具有哪些金属特性？为什么？ 4. 纯金属中常见的三种晶格类型是什么？体心立方和面心立方晶格的晶胞原子数、原子半径和致密度是多少？能够画出各自的晶胞示意图（图2-6（a）、2-7（a））。α-Fe和γ-Fe分别是什么晶体结构？ 5. 合金的定义？组元的定义？相的定义？固态合金中的相有哪两大类？什么是固溶体？固溶体按溶解度分为哪两类？按溶质原子在晶格中的分布情况分为哪两类？什么是固溶强化？固溶强化原理是什么？什么是弥散强化？ 6. 实际金属的晶体缺陷有那三类？点缺陷包括哪几种？点缺陷对金属力学性能（强度、硬度、塑性和韧性）有什么影响？位错对金属的性能有什么样的影响？面缺陷有哪两种？对金属的性能有什么样的影响？ 第三章金属与合金的结晶 1. 结晶的定义？ 2. 什么是过冷度？金属结晶的必要条件是什么？过冷度与冷却速度的关系？ 3. 纯金属的结晶过程（或结晶规律）包括哪两个过程？两者是同时进行的吗？ 4. 金属的强度、硬度、塑性和韧性随着晶粒的细化而（提高还是降低）？工业生产中，为改善其性能，通常采用哪些方法来细化铸件的晶粒？ 5. 纯金属和合金的结晶过程有什么不同？冷却曲线和相图的横坐标和纵坐标分别表示什么？ 6. 什么是二元匀晶相图？什么是二元共晶相图？二元共晶反应和二元匀晶反应有何不同？认识图3-16中的点、线和相区。会分析图3-16中四种典型合金的结晶过程，为学习铁碳合金相图做准备。 7. 什么是枝晶偏析？为什么会产生枝晶偏析？用什么方式消除枝晶偏析？ 第四章铁碳合金相图 1. 铁碳合金的基本相有哪些？其中哪些是固溶体？哪些是金属间化合物？ 2. 能够自己换出图4-5简化后的铁-渗碳体相图（包括点、线、温度、成分、相区）。能够写出共晶反应和共析反应（包括反应相、生成相、相的成分、反应温度、生成的组织组成物的名称和相貌）。相图中点和线的含义。 3.铁碳合金可以分为哪三类？其成分分别是什么？ 4. 能够分析钢的3种典型铁碳合金（共析钢、亚共析钢、过共析钢）的结晶规程（包括绘制冷却曲线、每一转变过程在的显微组织，并用文字解释结晶过程）。能够画出典型合金室温下的平衡组织。 5. 含碳量对钢的力学性能影响（强度、硬度、塑性、韧性），图4-17。 第五章钢的热处理
工程材料考试试题(doc 8页)
工程材料考试试题(doc 8页)
四、选择填空（20分） 1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d） （a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大 （c）无影响（d）上述说法都不全面 2、适合制造渗碳零件的钢有（c）。 （a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12 （c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 3、要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ）（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理 4、制造手用锯条应当选用（a ） （a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火 5、高速钢的红硬性取决于（b ） （a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量 6、汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中
ZGMn13—3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火 11、位错是一种。（①） ①线缺陷②点缺陷③面缺陷 12、纯铁在850℃时为晶格。（①） ①体心立方②面心立方③密排六方 13、有些金属在固态下会发生晶体结构的变化，这种变化可以称为。(③) ①等温转变②变温转变③同素异构转变 14、共析钢过冷奥氏体在连续冷却时，有如下转变。(②) ①只有贝氏体和马氏体转变，而没有珠光体型转变 ②只有珠光体型和马氏体转变，而没有贝氏体转变 ③只有珠光体型和贝氏体转变，而没有马氏体转变 15、当晶格常数相同时，面心立方晶格比体心立方晶格的致密度。(②) ①小②大③相等
《土木工程材料》
《土木工程材料》 教学大纲 一、本课程的地位、任务和作用 本课程是土木工专业的一门专业必修课，属专业技术基础课，其知识是学生在后续专业课的学习及今后工作的基础，因而在土木工程专业的教学计划中具有重要的地位和作用。 本课程的教学目的是使本专业的学生掌握在土木工程中应用的主要建筑材料的技术性能、品种规格、适用范围、检验方法及贮运知识，并了解有关建筑材料的质量控制方法和基本生产工艺，从而使学生能在今后正确、科学、合理地选材用材，并为后续课（如建筑施工、钢筋混凝土结构等）提供基础知识。 二、教学基本内容与基本要求 第章：土木工程材料的基本性质 了解建筑材料在工程建设中的作用和地位、发展概况，建材与建筑结构、建筑施工、建筑工程质量的关系；了解建筑材料的分类和标准化。 掌握建筑材料的基本物理性能、力学性能及耐久性能，深入理解材料组成结构对基本性质的影响，掌握有关性能的测试方法。 第章：建筑钢材 了解钢的组织结构、分类、冶炼过程对质量的影响。深入理解钢材的机械性能及影响因素、各类钢材的牌号含义及选择，了解钢材热处理、冷加工强化、时效处理的基本方法和意义及基本原理，了解钢材腐蚀的原因及防治。 第章：无机胶凝材料 掌握胶凝材料的分类及几种主要气硬性胶凝材料的技术性质、水化、硬化的基本原理、 应用范围及应用中注意的事项。 以硅酸盐系列通用水泥为主，了解其生产过程、矿物组成，水化、硬化，掌握水泥的国家标准、技术性质、验收规则及有关性质的检测方法，同时对高铝水泥、白水泥、膨胀水泥等其它水泥的技术性质和应用作一般了解。 第、章：水泥混凝土及砂浆 了解混凝土的分类及基本特性，掌握普通混凝土的组成材料的质量要求及在混凝土中的作用。熟练掌握普通混凝土拌合物的和易性及影响因素、硬化混凝土的主要性能、强度等级的判定，改善和控制混凝土质量的方法和措施。深入了解混凝土外加剂的作用机理和应用方法，掌握混凝土的配合比设计和配制。 理解建筑砂浆的组成、主要技术性质，掌握砌筑砂浆配合比设计方法。
工程材料期末考试复习题集
第二章晶体结构与结晶 简答题 1、常见的金属晶格类型有哪几种？它们的晶格常数和原子排列有什么特点？ 2．为什么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？ 3．在实际金属中存在哪几种晶体缺陷？它们对金属的力学性能有何影响？ 4．金属结晶的基本规律是什么？工业生产中采用哪些措施细化晶粒?举例说明。 第三章金属的塑性变形 简答题 7、多晶体的塑性变形与单晶体的塑性变形有何异同？ 答：相同——塑性变形方式都以滑移或孪晶进行；都是在切应力作用下产生塑性变形的。 不同点——在外力作用下，各晶粒因位向不同，受到的外力不一致，分切应力相差大，各晶粒不能同时开始变形，接近45℃软位向先滑移，且变形要受到周围临近晶粒制约相互要协调；晶粒之间的晶界也影响晶粒的塑性变形。多晶体的塑性变形逐次逐批发生，由少数开始，最后到全部，从不均匀到均匀。 8．已知金属Pb、Fe、Cu的熔点分别为327℃、1534℃，1083℃、，试估算这些金属的再结晶温度范围?在室温下的变形属于冷加工还是热加工？ 9．说明产生下列现象的原因： （1）滑移面和滑移方向是原子排列密度最大的晶面和晶向； （2）晶界处滑移阻力最大； （3）实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比理论计算的数值小的多； （4）Zn、α-Fe和Cu的塑性不同。 作业： 1．解释下列名词：滑移、加工硬化 2．塑性变形的实质是什么？它对金属的组织与性能有何影响？ 3．何为塑性变形？塑性变形的基本方式有那些？ 4．为什么常温下晶粒越细小，不仅强度、硬度越高，而且塑性、韧性也越好？ 第四章二元合金 1．解释下列名词：合金、组元、相、相图、组织、固溶体、金属间化合物、晶内偏析。2．指出下列名词的主要区别： （1）置换固溶体与间隙固溶体 （2）间隙相与间隙固溶体 （3）相组成物与组织组成物 答：相组成物：指构成显微组织的基本相，它有确定的成分与结构，但没有形态的概念。例：α和β 组织组成物：指在结晶过程中形成的，有清晰轮廓，在显微镜下能清楚区别开的组成部分。例：α、β、αⅡ、βⅡ、α+β。 （4）共晶反应与共析反应 3．为什么铸造合金常选用有共晶成分或接近共晶成分的合金？用于压力加工的合金选用何种成分的合金为好？ 答：铸造性能：取决于结晶的成分间隔与温度间隔，间隔越大，铸造性能越差。 压力加工性能好的合金通常是固溶体，应强度较低，塑性好，变形均匀不易开裂。
机械工程材料期末考试
机械工程材料期末考试 一．填空题（共30分，每空1分） 1．液态金属结晶的基本过程是形核与晶核长大。 2．铁素体（F）是碳溶于α-Fe 所形成的间隙固溶体，其晶格类型是：体心立方。 3. 检测淬火钢件的硬度一般用洛氏（HRC）硬度；而检测退火和正火钢件的硬度常用布氏（HRB）硬度。4．GCr15钢是滚动轴承钢，其Cr的质量分数是1.5% 。5．16Mn钢是合金结构钢，其碳的质量分数是0.16% 。6．QT600-03中的“03”的含义是：最低伸长率为3% 。7. 钢与铸铁含碳量的分界点是：2.11% 。 8．贝氏体的显微组织形态主要有B上和B下两种，其中B下的综合性能好。9．钢的淬火加热温度越高，淬火后马氏体中含碳量越高，马氏体晶粒越粗大，残余奥氏体的量越越多。 10．钢加热时A的形成是由A晶核的形成、A晶核向F和Fe3C 两侧长大、残余Fe3C的溶解、A的均匀化等四个基本过程所组成的。11．一般表面淬火应选中碳成分钢，调质件应选用中碳成分钢。13．碳钢常用的淬火介质是水，而合金钢是油。 14．T10钢（Ac1≈727℃，Accm≈800℃）退火试样经700 ℃、780 ℃、860 ℃加热保温，并在水中冷却得到的组织分别是：P+Fe3C ，Fe3C+M+Ar ，M+Ar 。 15．渗碳钢在渗碳后缓慢冷却，由表面向心部的组织分布依次为：P+Fe3CⅡ （网状），P ，P+F 。得分 二．判断题（共10分，每小题1分）（正确√ 错误×，答案填入表格）1．在其他条件相同时，砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒更细。× 2．固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。√ 3．珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。√ 4．碳的质量分数对碳钢力学性能的影响
工程材料试题
《工程材料》综合复习资料 一、名词解释 晶体：是指其原子呈规则排列的物质。晶体的各向异性：即晶体内各个方向上具有不同的物理，化学或力学性能。合金：是由两种或两种以上的金属元素所形成的物质。固溶体：在固态下互相溶解所形成的物质。金属化合物：合金的组元间发生相互作用形成的一种具有金属性质的新相，称为金属间化合物。相：在金属或合金中，凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面分开的均匀组成部分，均称之为相。组织组成物：、过冷度、非自发形核、变质处理、相图、共晶反应、铁素体、奥氏体、珠光体、调质、马氏体、位错、滑移、回复、再结晶、加工硬化、表面淬火、淬透性、红硬性、时效硬化、结构钢、工具钢、晶间腐蚀、巴氏合金、金属陶瓷、特种陶瓷、热塑性塑料、热固性塑料、玻璃钢、复合材料、失效 二、填空题 1．工程材料分为( )、( )、( )和( )四类，材料结合键包括( )、( )、( )和( )。 γ-Fe的晶格类型分别是（）和（），一个晶胞内的原子数分别为（）2．α-Fe 、 和（）。 3．结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是（）、（）；典型铸锭结构的三个晶区分别是（）、（）和（）；为了获得细晶粒的铸件，在生产中通常采用的措施主要有（）和（）。 4．再结晶后的晶粒度的大小主要取决于（）和（）。 5．金属晶体中的位错有（）和（）；面缺陷有（）和（）。 6．用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈（）状，而下贝氏体则呈（）。 7．马氏体的显微组织形态主要有（）、（）两种，其中（）的韧性较好。8．亚共析钢的正常淬火温度范围是（），过共析钢的正常淬火温度范围是（）。9．钢淬火后进行回火的目的是（），回火温度越高，钢的强度与硬度越（）。 10．机器零件的选材基本原则是（）、（）和（）。
工程材料知识点总结
第一章 1.三种典型晶胞结构： 体心立方： Mo 、Cr 、W 、V 和 α-Fe 面心立方： Al 、Cu 、Ni 、Pb 和 β-Fe 密排六方： Zn 、Mg 、Be 体心立方 面心立方 密排六方 实际原子数 2 4 6 原子半径 a r 4 3= a r 4 2= a r 21= 配位数 8 12 12 致密数 68% 74% 74% 2.晶向、晶面与各向异性 晶向：通过原子中心的直线为原子列，它所代表的方向称为晶向，用晶向指数表示。 晶面：通过晶格中原子中心的平面称为晶面，用晶面指数表示。 （晶向指数、晶面指数的确定见书P7。） 各向异性：晶体在不同方向上性能不相同的现象称为各向异性。 3.金属的晶体缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷 4.晶体缺陷与强化：室温下金属的强度随晶体缺陷的增多而迅速下降，当缺陷增多到一定数量后，金属强度又随晶体缺陷的增加而增大。因此，可以通过减少或者增加晶体缺陷这两个方面来提高金属强度。 5..过冷：实际结晶温度Tn 低于理论结晶温度To 的现象称为过冷。 过冷度 n T T T -=?0 过冷度与冷却速度有关，冷却速度越大，过冷度也越大。 6.结晶过程：金属结晶就是晶核不断形成和不断长大的过程。 7.滑移变形：单晶体金属在拉伸塑性变形时，晶体内部沿着原子排列最密的晶面和晶向发生了相对滑移，滑移面两侧晶体结构没有改变，晶格位向也基本一致，因此称为滑移变形。 晶体的滑移系越多，金属的塑性变形能力就越大。 8.加工硬化：随塑性变形增加，金属晶格的位错密度不断增加，位错间的相互作用增强，提高了金属的塑性变形抗力，使金属的强度和硬度显著提高，塑性和韧性显著降低，这称为加工硬化。 9.再结晶：金属从一种固体晶态过渡到另一种固体晶态的过程称为再结晶。 作用：消除加工硬化，把金属的力学和物化性能基本恢复到变形前的水平。 10.合金：两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素组成的具有金属特性的物质。 11.相：合金中具有相同化学成分、相同晶体结构并有界面与其他部分隔开的均匀组成部分称为“相”。 分类：固溶体和金属间化合物 第二章 1.铁碳合金相图（20分） P22
工程材料期末试题及解答
第一章 一、填空题 1．工程材料按成分特点可分为金属材料、非金属材料、复合材料；金属材料又可分为有色金属和黑色金属两类；非金属材料主要有无机非金属、有机非金属；复合材料是指。 2．金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性等；强度的主要判据有屈服点和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸试验来测定；洛氏硬度测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常用。 3．理解静拉伸试验过程和应力-应变曲线图。 二、判断题材料所受的应力小于屈服点σs时，是不可能发生断裂的。（×） 第二章 1 名词解释 晶体：指其原子（原子团或离子）按一定的几何形状作有规律的重复排列的物体 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度 变质处理：有意地向液态金属中加入某些变质剂以细化晶粒和改善组织达到提高材料性能的目的。 各向异性：在晶体中，由于各晶面和各晶向上的原子排列密度不同，因而导致在同一晶体的不同晶面和晶向上的各种性能的不同形核率：在单位时间内，单位体积中所产生的晶核 2 填空 三种常见的金属晶格体心立方，面心立方，密排六方。 晶体缺陷的形式包括点缺陷，线缺陷，面缺陷。 3 问答 1 简述形过冷度和难熔杂质对晶体的影响。
答：过冷度影响：金属结晶石，形核率和长大速度决定于过冷度。在一般的液态金属的过冷范围内，过冷度愈大，形核率愈高，则长大速度相对较小，金属凝固后得到的晶粒就愈细；当缓慢冷却时，过冷度小，晶粒就粗大。 难熔杂质的影响：金属结晶过程中非自发形核的作用王伟是主要的。所以某些高熔点的杂质，特别是当杂质的晶体结构与经书的晶体结构有某些相似时将强烈的促使非自发形核，大大提高形核率。 2 简述铸锭的组织结构特点。 答：铸锭是由柱状晶粒和等轴晶粒组成的，组织部均匀，不同形状的晶粒对性能由不同的影响。3．凝固过程中晶粒度大小的控制。 答：主要有两种方法：1增大过冷度，2变质处理 第三章 1.金属塑性变形是在什么应力作用下产生的？金属的塑性变形有哪几种基本方式？它们之间有何区别金属的塑性形变是在切应力的作用下产生的。金属的塑性形变有滑移和孪生两种形式。它们之间的区别是：1滑移是金属键一个个断裂，而孪生是孪生面上的键同时发生断裂；2孪生之后，虽然晶体结构为改变，但孪生的晶体的晶格位向已经发生改变。 2.塑性变形对金属的组织、结构和性能有哪些影响？ 组织结构影响：当工件的外形被拉长或者压扁时其内部的晶粒的形状也被拉长或压扁。 性能影响：强硬度提高，塑韧性降低，电阻增加，耐腐蚀性降低 3.什么叫再结晶？再结晶前、后组织和性能有何变化？ 当变形金属加热至较高温度，原子具有较大扩散能力时，会在变形最激烈的区域自发的形成新的细小等轴晶粒称为再结晶。再结晶前后组织上的变化是，在形变激烈能量高的地方形核。性能上的变化是：1加工应力消失，2强度、硬度下降，3塑性、韧性提高 4.何谓临界变形度？为什么生产上应尽量避免在临界变形度这一范围内加工变形？ 当变形度稍有增加时，增至大约2%~10%范围内，经再结晶退火后，晶粒急剧长大的形变度叫做临界
土木工程材料的发展趋势
土木工程材料是指土木工程中使用的 各种材料及制品，它是土木工程的奠基石。 在我国现代化建设中，土木工程占有极为重 要的地位。由于组分、结构和构造的不同， 土木工程材料品种繁多、性能各不相同、价 格相差悬殊，同时在土木工程中用量巨大， 因此，正确选择和合理使用土木工程材料， 对整个土木工程的安全、实用、美观、耐久 及造价有着重大意义。 一般的来说，各类土木工程设施都会对它所采用的材料提出种种要求，譬如“坚固、耐久”是对所有材料的共同要求；不同的土木工程设施还会对材料提出“耐火、防水、耐磨、隔热、绝缘、抗冲击”等多种要求；甚至是抗辐射这样的特殊需要。归纳起来，土木工程材料的基本要求是：必须要有足够的强度，能够安全的承受荷载；材料自身的重量以轻为宜（即表观密度较小），以减少下部结构和低级的负载;具有与使用环境相适应的耐久性，以减少维修费用；用于装饰的材料，应能美化建筑，产生一定的艺术效果；用于特殊部位的材料，应具备相应的特殊功能，例如屋面材料能隔热、防水，楼板和内墙材料能隔声。 材料是一切土木工程的物质基础。在材料的选择、生产、储存、保管和检验评定等各个环节中，任何环节的失误都有可能造成土木工程的质量缺陷，甚至造成重大质量事故。所以我们通过物理性质等方面衡量土木工程材料的好坏。这些基本性质是： 1、材料的力学性质： A强度与比强度B材料的弹性与塑性 C脆性和韧性D硬度和耐磨性； 2、材料与水有关的性质： A材料的亲水性与憎水性B材料的含 水状态C材料的吸湿性和吸水性D 耐水性E抗渗性F抗冻性； 3、材料的热性质： A热容性B导热性C热变形性； 4、材料的耐久性，是指用于构筑物的材料在环境的各种因素影响下， 能长久的保持其性能的性质。 土木工程材料是随着人类社会生产力和科学技术水平的提高而逐步发展起 来的。人们最早穴居巢处，后来进入能够制造 简单的石器时代、铁器时代，才开始挖土、凿 石为洞，伐木搭竹为棚，利用天然建材--石块 木材。公元前12~~4世纪前后先后创制了砖和 瓦。人类才有了用人造材料制成的房屋。土木 工程材料有天然材料进入人工生产阶段，围剿 大规模的建造房屋创造了条件。17世纪有了
工程材料金属材料复习重点
第一章金属的结构与结晶 一、纯金属的三种晶体结构 1.体心立方晶格(胞) (B.C.C.晶格)钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、α-铁(α-Fe, <912℃)等。 2.面心立方晶格(胞) (F.C.C.晶格)铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、银(Ag)、γ- 铁( γ-Fe, 912℃～1394℃)等。 3.密排六方晶格(胞) (H.C.P.晶格)镁(Mg)、镉(Cd)、锌(Zn)、铍(Be)等。 二、金属的实际结构与晶体缺陷 多晶体结构 实际使用的工业金属材料，即使体积很小，其内部的晶格位向也不是完全一致的，而是包含着许许多多彼此间位向不同的、称之为晶粒的颗粒状小晶体。而晶粒之间的界面称为晶界。这种实际上由许多晶粒组成的晶体结构称为多晶体结构。 晶格缺陷 实际晶体还因种种原因存在着偏离理想完整点阵的部位或结构，称为晶体缺陷 1．点缺陷——空位和间隙原子实际晶体未被原子占有的晶格结点称为空位；而不占有正常晶格位置而处于晶格空隙之间的原子则称为间隙原子。在空位或间隙原子的附近，由于原子间作用力的平衡被破坏，使其周围的原子离开了原来的平衡位置，即产生所谓的晶格畸变。空位和间隙原子都处于不断的运动和变化之中，这对于热处理和化学处理过程都是极为重要的。 2．线缺陷——位错晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象称为位错。实际金属的晶体结构有刃型和螺型两种位错。3．面缺陷——晶界和亚晶界晶界实际上是不同位向晶粒之间原子排列无规则的过渡层。晶界处晶格处于畸变状态，导致其能量高于晶粒内部能量，常温下显示较高的强度和硬度，容易被腐蚀，熔点较低，原子扩散较快。亚晶界则是由一系列刃型位错所形成的小角度晶界。亚晶界处晶格畸变对金属性能的影响与晶界相似。在晶粒大小一定时，亚结构越细，金属的屈服强度就越高。 三、金属的结晶与铸锭 过冷是金属结晶的必要条件。一般地，金属液体的冷速愈大，则ΔT愈大，ΔF也愈大，结晶驱动力愈大，结晶倾向也愈大。 金属结晶的基本规律： 金属结晶的基本规律是形核和核长大。受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外来难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率。 液态金属结晶时获得细晶粒的方法： 1.外加形核物质，变质剂，中间合金等（如陶瓷颗粒，稀土元素） 2.外加场作用（如，电磁搅拌，超声波处理） 3.固态成型工艺（如等径角道挤压(ECAE)和大比率挤压等） 4.快速冷却技术 第三章合金的结构与相图 一、固态合金的相结构 ◇组成合金的基本的相结构按其晶体结构分为两类：固溶体、金属间化合物。 ◇固溶体的分类：置换固溶体、间隙固溶体 ◇影响固溶体溶解度的主要因素: 尺寸因素：对于置换固溶体，溶质，溶剂原子间尺寸相差越小，溶解度越大。对于间隙固溶体，溶质原子越小，溶解度越大。 电负性因素：电负性相差越大，越容易形成化合物，越不利于形成固溶体。 晶体结构因素：晶格类型相同的置换固溶体，才有可能形成无限固溶体。 （间隙固溶体都是有限固溶体，无限固溶体都是置换固溶体。） ◇固溶强化的概念及原因 融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。这种通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化。在溶质原子浓度适当时，可提高材料的强度和硬度，而其韧性和塑性却有所下降。 二、二元合金相图 二元相图小结 ◇相图中的每一点，称为合金的表象点。 ◇单相区中合金由单相构成；相的成分＝合金的成分。 ◇两个单相区之间一定有一个两相区；两相区中合金处于两相平衡状态。 两平衡相成分由合金表象点水平线与两相区边界线交点决定； 两平衡相相对重量用杠杆定律计算。
工程材料考试试题
陕西科技大学试题纸B 课程工程材料（11级）班级 学号姓名 题号一二三四五六七八九十总分得分 阅卷人 一．名词解释（20分） 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。 二、判断正误并加以改正（30分） 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。（√） 6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。（╳） 改正：普通钢和优质钢是按钢中有害杂质硫、磷的含量来划分的。 7、过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒。（╳） 改正：过热钢经正火后能显著细化晶粒。 8、奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。（╳） 改正：奥氏体耐热钢不是奥氏体不锈钢。 9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。（√）
工程材料总复习知识点
第二章材料的性能 一、1）弹性和刚度 弹性：为不产生永久变形的最大应力，成为弹性极限 刚度：在弹性极限范围内，应力与应变成正比，即：比例常数E称为弹性模量，它是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标，亦称为刚度。 2）强度 屈服点与屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值，即： 3）疲劳强度：表示材料抵抗交变应力的能力，即： 脚标r 为应力比，即： 对于对称循环交变应力，r= —1 时，这种情况下材料的疲劳代号为 4）裂纹扩展时的临界状态所对应的应力场强度因子，称为材料的断裂韧度，用K IC表示 二、材料的高温性能： 1、蠕变的定义：是指在长时间的恒温下、恒应力作用下，即使应力小于该温度下的屈服点，材料也会缓慢的产生塑性变形的现象，而导致的材料断裂的现象称为蠕变断裂 2、蠕变变形与断裂机理：材料的蠕变变形主要通过位错滑移、原子扩散及晶界滑动等机理进行的；而蠕变断裂是由于在晶界上形成裂纹并逐渐扩展而引起的，大多为沿晶断裂。 3、应力松弛：指承受弹性变形的零件，在工作中总变形量应保持不变，但随时间的延长而发生蠕变，从而导致工作应力自行逐渐衰减的现象 4、蠕变温度：指金属在一定的温度下、一定的时间内产生一定变形量所能承受的最大应力 5、持久强度：指金属在一定温度下、一定时间内所能承受最大断裂应力 第三章：金属结构与结晶 三种常见金属晶格：体心立方晶格，面心立方晶格、密排六方晶格 晶格致密度和配位数 晶面和晶向分析 1、晶面指数 2、晶向指数 3、晶面族和晶向族 4、晶面和晶向的原子密度第四章：二元合金相图（计算组织组成物的相对含量及相的相对量） 1、二元合金相图的建立 2、二元合金的基本相图 1）匀晶相图（枝晶偏析：由于固溶体一般都以树枝状方式结晶，先结晶的树枝晶轴含高熔点的组元较多；后结晶的晶枝间含低熔点组元较多，故把晶内偏析又称为枝晶偏析） 2）共晶相图 3）包晶相图 4）共晶相图 3、铁碳合金 铁碳合金基本相 1）铁素体 2）奥氏体 3）渗碳体 4）石墨 第五章金属塑性变形与再结晶 1、单晶体塑性变形形式 1）滑移 2）孪生 2、加工硬化：随着变形程度的增加，金属的强度、硬度上升而塑性、韧性下降，即为冷变形强化，也称加工硬化。 3、铁的最低再结晶温度为4500C,故即使它在4000C的加工变形仍应属于冷变形；铅的再结晶温度在00C以下，故它在室温的加工变形为热变形 第六章：金属热处理及材料改性 1、本质粗晶粒钢：对于碳素钢，奥氏体晶粒随加热温度升高会迅速长大，这类钢称为本质粗晶粒钢 2、马氏体类型的转变 1）马氏体组织形态和性能：马氏体组织形态主要有两种基本类型：一种是板条状马氏体，也称低碳马氏体；另一种是在片状马氏体，也称高碳马氏体。 2）马氏体性能：马氏体塑性韧性主要取决于碳的过饱和度和亚结构。低碳板条状马氏体的韧性塑性相当好。 3、过冷奥氏体连续转变 曲线图CCT曲线与TTT曲线比较：共析钢和过共析钢连续冷却时，由于贝氏体转变孕育期大大增长，因而有珠光体转变区而无贝氏体转变
机械工程材料期末试题含详细答案
机械工程材料模拟练习题 一、填空题（每空0.5分） 1.常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法。 2. 金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、弹性、塑性等；强度的主要判据有屈服强度和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸实验来测定；压入法测量方法简便、不破坏试样，并且 能综合反映其它性能，在生产中最常用。 3. 铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体，随着碳的质量分数的增加，渗碳体相的相对量增多，铁素体相的相对量 却减少。 4. 珠光体是一种复相组织，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成。珠光体用符号P表示。 5. 铁碳合金中，共析钢的w=0.77%,室温平衡组织为珠光体；亚共析钢的 w=0.0218%-cc0.77%，室温平衡组织为铁素体和珠光体；过共析钢的w=0.77%-2.11%,室温平衡组织为珠光c 体和二次渗碳体。 6. 铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为一次渗碳体；从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。 7. 低碳钢的碳质量分数范围是：Wc≤0.25%、中碳钢：Wc=0.25%-0.6%、高碳钢：Wc>0.6%。 8. 金属的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性越好。实际生产中可通过增加过冷度、变质处理和附加振动来细化晶粒。 9. 常用金属中，γ-Fe、Al、Cu 等金属具有面心立方晶格，α-Fe具有体心立 方晶格。 10. 金属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度越大，金属结晶后的晶粒越细小,力学性能越好。 11. 钢的热处理工艺是由（加热）、（保温）和（冷却）三个步骤组成的；热处理基本不改变钢件的（形状和尺寸），只能改变钢件的（结构组织）和（力学性能）。 12. 完全退火适用于（亚共析碳）钢，其加热温度为（Ac3以上30-50°C），冷却速度（缓慢），得到（铁素体和珠光体）组织。 13. 球化退火又称为（均匀化）退火，其加热温度在（Ac1）＋20-30℃，保温后（随炉缓慢）冷却，获得（球状珠光体）组织；这种退火常用于高碳工具钢等。 14. 中碳钢淬火后，再经低温回火后的组织为（回火马氏体），经中温回火后的组织为（回火托氏体），经高温回火后的组织为（回火索氏体）；淬火高温回火后具有（综合力学）性能。 15. 钢的高温回火的温度范围在（500-650°C），回火后的组织为（回火索氏体）。这里开始！！！16. 按化学成份分类，就含碳量而言，渗碳钢属低碳钢, 调质钢属中碳钢, 滚动轴承钢属高碳钢。 17. 高速钢W18Cr4V 中合金元素W 的作用是提高钢的红硬性和回火稳定性； Cr
工程材料试题
西南交通 2003 级本科生考试试卷课程名称工程材料 2004 ——2005 学年第1 学期 学号开课系材料学院 姓名任课老师评分 说明：(1) 所有试题请做到答题纸上，否则不计分。 (2) 本试题题量为120 分，其中20 分为考察题。试题满分为100 分，及格线为60 分(3) 请在答题纸、试卷上写上名字。 一、名词解释(5个'2分) 1. 加工硬化 2.枝晶偏析 3.固溶强化 4.渗碳 5. 淬透性 二、单项选择题(25个1分) 1. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫( ) 。 A. 强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性 2. 每个体心立方晶胞中包含有( )个原子。 3. A.1 B.2 C.3 D.4 4. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有( )。 A.间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔 5. 铁素体是碳溶解在( )中所形成的间隙固溶体。 A. a Fe B. 丫Fe C. A Fe D. &Fe 6. 通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列顺序为 A. 细晶粒区- 柱状晶粒区- 等轴晶粒区 B. 细晶粒区- 等轴晶粒区- 柱状晶粒区 C. 等轴晶粒区-细晶粒区-柱状晶粒区 D. 等轴晶粒区- 柱状晶粒区-细晶粒区 7. 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得( )。 A. 基体组织 B. A 体组织 C. P 体组织 D. M 体组织 8. 碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是 A.随炉冷却 B.在风中冷却 C.在空气中冷却 D.在水中冷却 9. 完全退火主要用于( )。 A.亚共析钢 B.共析钢 C.过共析钢 D.所有钢种 10. 除( )元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。 A.Co B.Cr C.Mn D.Ti 11. 在Fe-Fe3C 相图中，钢与铁的分界点的含碳量为( )。 12. 珠光体是一种( )。 A.固溶体 B.金属化合物 C.机械混合物 D.单相组织金属 13. 具有共晶反应的二元合金，其中共晶成分的合金具有( )。 A.铸造性能好 B.锻造性能好焊接性能好D.热处理性能好 13. 共晶成分的铁碳合金发生共晶反应时，其反应式为( )： A ：L+FTA B ：ATF+Fe3 C C ：LTA+Fe3C D ：ATP 14. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将( )： A :越高B:越低C :越接近理论结晶温度D :不变大学 ( )。 ( )。