工程材料》复习思考题参考答桉.doc
第一帝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，亚品粒，亚品界，刃型位错，单品体，多品体，
过冷度，口发形核，非口发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原了排列不规则的区域在空间三个方向尺寸部很小，主要指空位间隙原子、逍换原子等。
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，它们相互镶嵌而成品粒，称亚品粒。
亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错：位错可认为是晶格屮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■滑移的结呆上半部分多出一半原了面，多余半原了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。
多品体：由多种品粒组成的品体结构称为“多品体
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度Z差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中氏接产生，原了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：在液态金加结品前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发品核的固态质点，使结品时的品核数目大大增加，从而提高了形核率，细化品粒，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儿种？a-Fe、丫?Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mgs Zn各属何种
品体结构？
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；
a—Fe、Cr> V属于体心立方晶格；
y-Fe、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格;
Mg、Zn属于密排六方晶格；
4.晶面指数和晶向指数有什么不同?
答：晶向是指晶格中各种原子列的位向,用晶向指数来表示,形式为；晶面是指晶格小不同方位上的原子面，用晶面指数來表示，形式为。
5.实际晶体中的点缺陷，线缺陷和而缺陷对金属性能有何影响？
答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具冇极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一?定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和血缺陷都会造成品格崎变，从而使品体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。
7?过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒人小有何影响？
答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，则品体内形核率和长大速度都加快，加速结品过程的进行，但肖冷速达到一定值以后则结品过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。③过冷度增人，AF大，结晶骡动力大，形核率和氏大速度都大，H.N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细, 但过冷度过人，对晶粒细化不利，结晶发生困难。
&金属结品的基本规律是什么？品核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？
答：①金属结晶的基本规律是形核和核长大。②受到过冷度的影响，随着过冷度的增人，晶核的形成率和成长率都增人，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外來难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增人形核率。
9.在铸造生产屮，采用哪些措施控制品粒大小？在生产中如何应用变质处理？
答：①采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法來控制晶粒大小。②变质处理：在液态金屈结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒, 造成人暈可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目人人增加，从而提高了形核率，细化晶粒。③机械振动、搅拌。
第二章金属的塑性变形为再结品
1.解释下列名词：
加工硬化、回复、再结晶、热加工、冷加工。
答：加工硬化：随着塑性变形的增加，金属的强度、映度迅速增加；塑性、韧性迅速下降的现象。
I叫复：为了消除金属的加工硬化现象，将变形金属加热到某一温度，以使其组织和性能发牛?变化。
在加热温度较低时，原子的活动能力不大，这时金属的品粒大小和形状没有明显的变化，只是在晶内发生点缺陷的消失以及位错的迁移等变化，因此, 这时金属的强度、硬度和犁性等机械性能变化不人，而只是使内应力及电阻率等性能显著降低。此阶段为回复阶段。
再结品：被加热到较高的温度时，原子也具有较大的活动能力，使品粒的外形开始变化。从破碎拉长的品粒变成新的等轴品粒。和变形前的品粒形状相似，品格类型相同，把这一阶段称为“再结晶"。
热加工：将金属加热到再结晶温度以上一定温度进行压力加工。
冷加工：在再结晶温度以下进行的压力加工。
2.产生加工硬化的原因是什么？加工硬化在金属加工中有什么利弊？
答：①随着变形的增加，晶粒逐渐被拉长，直至破碎，这样使各晶粒都破碎成细碎的亚晶粒，变形愈大，晶粒破碎的程度愈大，这样使位错密度显著增加；同时细碎的亚品粒也随着晶粒的拉长而被拉长。因此，随着变形量的增加，山于品粒破碎和位错密度的增加，金属的塑性变形抗力将迅速增人，即强度和驶度显著提高，而塑性和韧性下降产生所谓“加工硬化”现象。②金属的加工硬化现象会给金属的进一步加工带來怵I难，如钢板在冷轧过程中会越轧越硬，以致最后轧不动。另一方血人们可以利川加工硬化现象，來提高金屈强度和硬度，如冷拔高强度钢丝就是利用冷加工变形产牛的加工硬化来捉高钢丝的强度的。加工碾化也是某些压力加工工艺能够实现的重要因索。如冷拉钢丝拉过模孔的部分，由于发生了加工便化，不再继续变形而使变形转移到尚未拉过模孔的部分，这样钢丝才可以继续通过模孔而成形。
3.划分冷加工和热加工的主要条件是什么？
答：主要是再结晶温度。在再结晶温度以下进行的压力加工为冷加工，产生加工硕化现象；反之为热加工，产生的加工硬化现象被再结晶所消除。
4.与冷加工比较，热加工给金属件带來的益处有哪些？
答：（1）通过热加工，可使铸态金属中的气孔焊合，从而使其致密度得以提高。
（2）通过热加工，可使铸态金属中的枝晶和柱状晶破碎，从而使晶粒细化，机械性能捉高。
(3)通过热加工，可使铸态金属中的枝晶偏析和非金属夹杂分布发生改变，使它们沿着变形
的方向细碎拉长，形成热压力加工“纤维组织”(流线)，使纵向的强度、m 性和韧性显著大
于横向。如果合理利用热加工流线，尽量使流线与零件工作时承受的最大拉应力方向一致，
而与外加切应力或冲击力相垂直，町提高零件使用寿命。
6.金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？
答：①晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性，如纵向的强度和塑性远人于横向等；②品
粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化，即随着变形量的增加，强度和硬度显著提高，而塑
性和韧性下降；③织构现象的产牛:，即随着变形的发牛，不仅金屈屮的晶粒会被破碎拉长，
而且各晶粒的晶格位向也会沿看变形的方向同时发牛转动，转动结果金属中每个晶粒的晶格
位向趋于人体一致，产生织构现象；④冷压力加工过程中由于材料各部分的变形不均匀或晶粒内各部分和各晶粒间的变形不均匀，金属内部会形成残余的内应力，这在一般情况下都是不利的，会引起零件尺寸不稳定。
8.已知金属鸭、铁、铅、锡的熔点分别为3380°C、1538°C、327°C、232°C,试计算这些金属的最低再结晶温度，并分析磚和铁在1100°C下的加工、铅和锡在室温(20°C)下的加工各为何种加工？
答：T 再=0.4T 熔；鸽T 再=[0.4* (3380+273) ]-273=1188.2°C;铁T 再=[0.4* (1538+273) ]-273=451.4°C;铅T 再=[0.4* (327+273)卜273=?33°C;锡T 再=[0.4* (232+273)卜273—71 °C.由于磚T再为1188.2°C> 1100°C,因此属于热加工;铁T 再为451.4°C<1100°C,因此属于冷加工;铅T再为?33°CV20°C,属于冷加工；锡T再为-71 <20°C,属于冷加工。
笫三章合金的结构与二元状态图
1.解释下列名词：
合金，组元，相，相图；固溶体，金属间化合物，机械混合物；枝晶偏析，比重偏析；固溶强化，弥散强化。
答：合金：通过熔炼，烧结或其它方法，将-?种金属元素同一种或几种其它元素结合在一起所形成的具有金属特性的新物质，称为合金。
组元：组成合金的最基本的、独立的物质称为组元。
札I：在金属或合金中，凡成分相同、结构相同并与其它部分有界而分开的均匀组成部分，均称Z为相。
相图：用来表示合金系中各个合金的结品过程的简明图解称为相图。
固溶体：合金的组元之间以不同的比例混合，混合后形成的固相的品格结构与组成合金的某一组元的相同，这种相称为固溶体。
金属间化合物：合金的组元间发牛相互作用形成的一?种具有金属性质的新相，称为金属间化合物。它的晶体结构不同于任一组元，用分子式来表示其组成。
机械混合物：合金的组织由不同的相以不同的比例机械的混仑在一起，称机械混合物。
枝晶偏析：实际生产中，合金冷却速度快，原子扩散不充分，使得先结晶出来的固溶体合金含高熔点组元较多，示结晶含低熔点组元较多，这种在晶粒内化学成分不均匀的现象称为枝晶偏析。
比重偏析：比重偏析是由组成相?溶液Z间的密度差別所引起的。如果先共品相与溶液之间的密度差别较大，则在缓慢冷却条件下凝固时，先共品相便会在液体中上浮或卜?沉，从而导致结晶后铸件上下部分的化学成分不一致，产牛比重偏析。
固溶强化：通过溶入某种溶质元索形成固溶体而使金属的强度、便度升高的现象称为固溶强化。
弥散强化：合金中以固溶体为主再有适量的金属间化合物弥散分布，会提高合金的强度、硕度及耐.磨性，这种强化方式为弥散强化。
2.指出下列名词的主要区别：
1）直换固溶体与间隙固溶体；
答：置换固溶体：溶质原子代替溶剂品格结点上的一部分原子而组成的固溶体称置换固溶体。间隙固溶体：溶质原子填充在溶剂晶格的间隙屮形成的固溶体，即间隙固溶体。
2）相纟R成物与组织纟R成物；
相组成物：合金的基本组成相。
组织组成物：合金显微组织中的独立组成部分。
3.下列元素在-Fe中形成哪几种固溶体？
Si、C、N、Cr、Mn
答：Si、Cr、Mn形成置换固溶体；C、N形成间隙固溶体。
4.试述固溶强化、加工强化和弥散强化的强化原理,并说明三者的区别.
答：固溶强化：溶质原子溶入后，要引起溶剂金属的晶格产生畸变，进而位错运动时受:到阻力增大。
弥散强化：金属化合物本身有很高的硬度，因此合金中以固溶体为基体再有适量的金属间化合物均匀细小弥散分布时，会提高合金的强度、硬度及耐磨性。这种用金属间化合物来强化合金的方式为弥散强化。
加工强化：通过产生塑性变形来增大位错密度，从而增大位错运动阻力，引起塑性变形抗力的增加，提高合金的强度和硬度。
区别：固溶强化和弥散强化都是利用合金的组成相来强化合金，固溶强化是通过产生晶格畸变，使位错运动阻力增人来强化合金；弥散强化是利用金属化合物木身的高强度和硕度來强化合金；而加工强化是通过力的作用产生塑性变形，增人位错密度以增大位错运动阻力来强化合金；三者相比，通过固溶强化得到的强度、硬度最低，但塑性、韧性授好，加工强化得到的强度、锁度最高，但塑韧性授差，弥散强化介于两者之间。
5.固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别？
答：在结构上：固溶体的晶体结构与溶剂的结构相同，而金属间化合物的晶体结构不同于组成它的任一组元，它是以分子式来表示其组成。
在性能上：形成固溶体和金属间化合物都能强化合金，但固溶体的强度、硬度比金属间化合物低，塑性、韧性比金属间化合物好，也就是固溶休有更好的综合机械性能。
6.何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点.
答：共晶反应：指一定成分的液体合金，在一定温度下，同时结晶出成分和晶格均不和同的两种品体的反应。
包晶反应：指一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另外一种固相的反应过程。
共析反应：由特定成分的单相固态合金，在恒定的温度卞，分解成两个新的，具有一定品体结构的固相的反应。
共同点：反应都是在恒温下发生，反应物和产物都是具冇特定成分的相，都处于三相平衡状态。
不同点：共晶反应是一种液相在恒温下生成两种固相的反应；共析反应是一种固相在恒温下生成两种固相的反应；而包晶反应是一种液相与一
7.二元合金相图表达了合金的哪些关系？
答：二元合金相图表达了合金的状态与温度和成分Z间的关系。
8.在二元合金相图中应用杠杆定律可以计算什么？
答：应用杠杆定律可以计算合金相互平衡两相的成分和相对含量。
9.已知A (熔点600°C ) B(500°C)在液态无限互溶；在固态300°C吋A溶于B
的最大溶解度为30% ,室温时为10%,但B不溶于A；在300°C时，含40% B的液态合金发生共晶反应。现耍求：
1)作出A?B合金相图；
2)分析20% A,45%A,80%A等介金的结晶过程，并确定室温下的组织组成物和相组成物
的相对量。
答：(1)
(2) 20%A合金如图①：
合金在1点以上全部为液相，当冷至1点时，开始从液相中析出cz固溶体，至2 点结束，2?3点Z间合金全部由a固溶体所组成，但当合金冷到3点以下，由于固溶体a的浓度超
过了它的溶解度限度，于是从固溶体a屮析出二次相A,因此最终显微组织：a+AH
相组成物:a+A
A= (90-80/90) *100%=11% a=l-A%=89%
45%A合金如图②：
合金在1点以上全部为液相，冷至1点时开始从液相中析出a固溶体，此吋液相线成分沿线
BE变化，固和线成分沿BD线变化，当冷至2点时，液相线成分到达E 点，发生共晶反应，
形成(A+a)共晶体，合金口2点冷至室温过程中，口中析出二次札IAII,因而合金②室温组
织：
A II+a+(A+a) 相组成物:A+a
组织:A11= (70-55) /70*100%=21% a=l-AII=79%
A+a= (70-55) /(70-40) *100%=50%
相：A= (90-55) /90*100%=50% a=l-A%=50%
80%A合金如图③：
合金在1点以上全部为液相，冷至1点时开始从液相中析出A,此时液相线成分沿AE线变化，
冷至2点吋，液和线成分到达点，发生共品反应，形成(A+a)共品体，因而合金③的室温组
织：A+(A+a) 相组成物：A+a
组织：A= (40-20) /40*100%=50% A+a=l-A%=50%
相：A= (90-20) /90*100%=78% a=l-A%=22%
11.有形状、尺寸相同的两个Cu-Ni合金铸件，一个含90%Ni ,另一个含50%Ni, 铸后自然
冷却，问哪个铸件的偏析较严重？
答：含50% Ni的Cu?Ni合金铸件偏析较严重。在实际冷却过程中，由于冷速钱快, 使得
先结晶部分含高熔点纽元多，示结晶部分含低熔点纟fl元多，因为含50% Ni的Cu-Ni合金
铸件固相线与液相线范围比含90% Ni铸件宽，因此它所造成的化学成分不均匀现彖要比含
90% Ni的Cu?Ni合金铸件严重。
第三章铁碳合金
1.何谓金属的同索异构转变？试画出纯铁的结晶冷却Illi线和晶体结构变化图。
答：由于条件（温度或压力）变化引起金属晶体结构的转变，称同素异构转变。
3.何谓铁素体（F），奥氏体（A）,渗碳体（Fe3C）,珠光体（P），莱氏体（Ld） ?它们的结构、
组织形态、性能等各有何特点？
答：铁素体（F）：铁素体是碳在中形成的间隙固溶体，为体心立方晶格。由于碳在中的溶解度'很小，它的性能与纯铁相近。槊性、韧性好，强度、硬度低。它在钢屮一般呈块状或片状。
奥氏体（A）：奥氏体是碳在中形成的间隙固溶体，面心立方品格。因其品格间隙尺寸较大, 故碳在中的溶解度较大。有很好的塑性。
渗碳体（Fe3C）：铁和碳相互作用形成的具有复杂晶格的间隙化合物。渗碳体具有很高的硬度，但塑性很差，延伸率接近于零。在钢屮以片状存在或网络状存在于晶界。在莱氏体屮为连续的基体，冇时呈鱼骨状。
珠光体（P）：由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。铁素体和渗碳体呈层片状。珠光体有较高的
强度和硬度，但塑性较差。
莱氏体（Ld）：由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。在莱氏体屮，渗碳体是连续分布的相, 奥氏体呈颗粒状分布在渗碳体基体上。山于渗碳体很脆，所以莱氏体是塑性很差的组织。
4.Fc-Fc3C合金相图冇何作用？在生产实践中冇何指导意义？又冇何局限性？
答：①碳钢和铸铁都是铁碳合金，是使用最广泛的金属材料。铁碳合金相图是研究铁碳合金的重要工具，了解与掌握铁碳合金和图，对于钢铁材料的研究和使用，各种热加工工艺的制订以及工艺废品原因的分析等方面都有重要指导意义。②为选材提供成分依据：相图描述了铁碳合金的组织随含碳疑的变化规律，合金的性能决定于合金的组织，这样根据零件的性能要求来选择不同成分的铁碳合金；为制定热加工工艺提供依据：对铸造，根据相图可以找出不同成分的钢或铸铁的熔点，确定铸造温度；根据相图上液相线和固相线间距离估计铸造性能的好坏。对于锻造：根据和图可以确定锻造温度。対焊接：
根据相图来分析碳钢焊缝组织，并用适当热处理方法来减轻或消除组织不均匀性;对热处理: 相图更为重要，如退火、正火、淬火的加热温度都要参考铁碳相图加以选择。③由于铁碳相图是以无限缓慢加热和冷却的速度得到的，而在实际加热和冷却通常都有不同程度的滞后现象。
5.画出Fe-Fe3C 相图，指出图中S、C、E、P、N、G 及GS、SE、PQ、PSK 各点、线的意义，并标出各相区的相组成物和组织纽成物。
答：
C：共晶点1148°C 4.30%C,在这一点上发生共晶转变,反应式：,当冷到1148°C时具有C点成分的液体中同时结品出具有E点成分的奥氏体和渗碳体的两和混合物——莱氏体E：碳在中的最人溶解度点1148°C 2.11%C
G：同素界构转变点（A3） 912°C 0%C
H：碳在中的最大溶解度为1495°C 0.09%C
J：包晶转变点1495°C 0.17%C在这一点上发生包晶转变，反应式：当冷却到1495°C时具有B点成分的液相与具有H点成分的固和8反应牛.成具有J点成分的固和Ao
N：同素异构转变点（A4） 1394°C 0%C
P：碳在屮的最人溶解度点0.0218%C 727°C
S：共析点727°C 0.77%C在这一点上发生共析转变，反应式：,当冷却到727°C时从具
有S点成分的奥氏体中同吋析出具有戸点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物——珠光体P
（）
ES线：碳在奥氏体屮的溶解度曲线，乂称Acm温度线，随温度的降低，碳在奥化体屮的溶解度减少，多余的碳以形式析出，所以具冇0.77%?2.11%C的钢冷却到Acm线与PSK线之间时的组织，从A中析出的称为二次渗碳体。
GS线：不同含碳量的奥氏体冷却时析出铁素体的开始线称A3线，GP线则是铁素体析出的终了线，所以GSPlx的显微组织是。
PQ线：碳在铁素体屮的溶解度曲线，随温度的降低，碳在铁素体中的溶解度减少，多余的碳以形式析出，从小析出的称为三次渗碳体，由于铁索体含碳很少，析出的很少，一般忽略，认为从727°C 冷却到室温的显微组织不变。
PSK线：共析转变线，在这条线上发生共析转变，产物（P）珠光体，含碳量在0.02?6.69% 的铁碳合金冷却到727°C时都有共析转变发主。
6.简述Fe-Fe3C相图屮三个基木反应：包晶反应，共晶反应及共析反应，写出反应式，标出含碳量及温度。
答：共析反应：冷却到727°C吋具有S点成分的奥氏体中同吋析出具有P点成分的铁素体和渗碳体
的两相混合物。y0.8 F0.02+Fe3C6.69
共晶反应：1148°C时具有C点成分的液休屮同时结晶出具有E点成分的奥氏体和渗碳体的两相混合物。L4.3 丫2.14+ Fe3C6.69
7.何谓碳索钢？何谓白口铁？两者的成分组织和性能冇何差别？
答：碳素钢：含有0.02%?2.14%C的铁碳合金。
白口铁：含大于2.14%C的铁碳合金。
碳素钢屮亚共析钢的纽织由铁索体和珠光体所纽成,具屮珠光体屮的渗碳体以细片状分布在铁素体基体上，随着含碳量的增加，珠光体的含量增加，则钢的强度、硬度增加，册性、韧性降低。当含碳虽达到0.8%时就是珠光体的性能。过共析钢组织由珠光体和二次渗碳体所组成，含碳量接近1.0%吋，强度达到最大值，含碳量继续增加，强度下降。由于二次渗碳体在品界形成连续的网络，导致钢的脆性增加。
白口铁中由于其组织中存在大量的渗碳体，具有很高的硕度和脆性，难以切削加工。
8.亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点。
答：亚共析钢的组织由铁索体和珠光体所组成。其川铁素体呈块状。珠光体屮铁素体与渗碳体呈片状分布。共析钢的组织由珠光体所组成。过共析钢的组织由珠光体和二次渗碳体所组成，其中二次渗碳体在晶界形成连续的网络状。
共同点：钢的组织屮都含有珠光体。不同点：亚共析钢的纽织是铁索休和珠光体，共析钢的组织是珠
光体，过共析钢的组织是珠光体和二次渗碳体。
9.分析含碳量分别为0.20%、0.60%、0.80%、1.0%的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结品过程和室温组织.
答：0.80%C:在1?2点间合金按匀品转变结品出A,在2点结品结朿，全部转变为奥氏体。冷到3
点时（727°C）,在恒温下发牛共析转变，转变结束时全部为珠光体P,珠光体屮的渗碳体称为共析渗碳体，当温度继续下降时，珠光体中饮素体溶碳量减少，其成分沿固溶度线PQ变化，析出三次渗碳体，它常与共析渗碳体长在一起，彼此分不出，且数虽少，可忽略。室温时组织P。
0.60% C：合金在1?2点间按匀品转变结品出A,在2点结品结朿，全部转变为奥氏体。冷到3点时开始析出F, 3-4点A成分沿GS线变化，铁素体成分沿GP线变化，当温度到4 点时，奥氏体的成分达到S点成分（含碳0.8%）,便发生共析转变，形成珠光体，此时，原先析出的铁素体保持不变，称为先共析铁素体，其成分为0.02%C,所以共析转变结束后，合金的组织为先共析铁素体和珠光体，当温度继续下降吋，铁素体的溶碳量沿PQ线变化，析出三次渗碳体，同样量很少，可忽略。
所以含碳0.40%的亚共析钢的室温组织为：F+P
1.0%C：合金在1?2点间按匀晶转变结晶出奥氏体，2点结晶结束，合金为单相奥氏体，冷却到3点，开始从奥氏体中析出二次渗碳体，沿奥氏体的晶界析出，呈网状分布，3?4间不断析出，奥氏体成分沿ES线变化，当温度到达4点(727°C)时，英含碳量降为0.77%, 在恒温下发生共析转变，形成珠光体，此时先析出的保持不变，称为先共析渗碳体，所以共析转变结束时的组织为先共析二次渗碳体和珠光体，忽略。
室温组织为二次渗碳体和珠光体。
10.指出下列名词的主要区别：
1)一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共品渗碳体与共析渗碳体；
答：一次渗碳体：由液相屮直接析出來的渗碳体称为一次渗碳体。
二次渗碳体：从A屮析出的称为二次渗碳体。
三次渗碳体：从中析出的称为三次渗碳体。
共品渗碳体：经共品反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共品渗碳体。
共析渗碳体：经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体。
2)热脆与冷脆。
答：热脆：S在钢中以FeS形成存在，FeS会与Fe形成低熔点共品，当钢材在1000°C?1200°C 压力加工时，会沿着这些低熔点共晶体的边界开裂，钢材将变得极脆，这种脆性现象称为热脆。
冷脆：P使索温下的钢的塑性、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有所升高，使钢变腕, 这种现彖称为“冷脆”。
11?根据Fe-Fe3C和图，计算：
1)室温下，含碳0.6%的钢中珠光体和铁索体各占多少；
2)室温下，含碳1.2%的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少；
3)铁碳合金中，二次渗碳体和三次渗碳体的最大市分含量。
答：1) Wp=(0.6-0.02)/(0.8-0.02)* 100%=74% Wa=l-74%=26%
2)Wp=(2.14-1.2)/(2.14-0.8)*100%=70% WFe3C II = 1 -70%=30%
3)WFe3C II =(2.14-0.8)/(6.69-0.8)* 100%=23%
W Fe3CIII=0.02/6.69*100%=33%
12.某工厂仓库积压了许多碳钢(退火状态)，由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找出其中一根，经金相分析后，发现具组织为珠光体+铁素休，具中铁索体占80%，问此钢材的含碳罐大约是多少？
答：由于组织为珠光体+铁素体，说明此钢为亚共析钢。
Wa=80%=(0.8-WC)/(0.8-0.02)*l 00% WC=0.18%
13.对某退火碳素钢进行金相分析，其组织的和组成物为铁素体+渗碳体(粒状)，其中渗碳休占18%，问此碳钢的含碳量人约是多少？
答：WFe3C 11=18% =( WC-0.02)/(6.69-0.02)* 100% WC= 1.22%
14.对某退火碳索钢进行金相分析，其组织为珠光体+渗碳体(网状)，其中珠光体占93% , 问此碳钢的含碳量人约为多少？
答：Wp=93% =(2」4? WC)/(2.14-0.8)* 100%=70% WO0.89%
15.计算Fe-1.4%C合金在700°C下各个相及其组分数量和成分。
答：A 1.4%C合金属于过共析钢，其组织为珠光体+二次渗碳体，相为铁素体和渗碳体。
Wp=(2.14-1.4)/(2.14-0.8)* 100%=55% WFe3C II =1-55%=45%
Wa= (6.69-1.4) / (6.69-0.02) *100%=79% WFe3C=l-79%=21%
16.根据Fe-Fe3C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；
答：钢中随着含碳量的增加，渗碳体的含屋增加，渗碳体是硬脆相，因此含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度高。
2）在室温下，含碳0.8%的钢英强度比含碳1.2%的钢高；
答：因为在钢中当含碳量超过1.0%时，所析出的二次渗碳体在晶界形成连续的网络状，使钢的脆性增加，导致强度下降。因此含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高。
3）在1100°C,含碳0.4%的钢能进行锻造，含碳4.0%的住铁不能锻造；
答：在1100°Cnt，含碳0.4%的钢的组织为奥氏体，奥氏体的塑性很好，因此适合于锻造; 含碳4.0%的生铁的组织中含有大量的渗碳体，渗碳体的硬度很高，不适合于锻造。
4）绑轧物件一般川铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物却川钢丝绳（用60、65、70、75等钢制成）;
答：绑轧物件的性能要求冇很好的韧性，因此选用低碳钢冇很好的塑韧性，镀锌低碳钢丝; 而起重机吊重物用钢丝绳除要求有一定的强度，还耍有很高的弹性极限，而60、65、70、75钢有高的强度和高的弹性极限。这样在吊重物时不会断裂。
5）钳工锯T8 , T10,T12等钢料时比锯10,20钢费力，锯条容易磨钝；
答：T8 , T10,T12属于碳素工具钢，含碳量为0.8%, 1.0%, 1.2%,因而钢中渗碳体含量
高，钢的硬度较高；而10,20钢为优质碳素结构钢,属于低碳钢，钢的硬度较低,因此钳工锯T8 , T10,T12等钢料时比锯10,20钢费力，锯条容易磨钝。
6）钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适立于通过铸造成形。
答：因为钢的含碳量范围在0.02%?2.14%之间，渗碳休含量较少，铁索体含量较多，而铁索体有较好的教韧性，因而钢适宜于压力加工；而铸铁组织屮含有人录以渗碳体为基体的莱氏体，渗碳体是硬脆相，因而铸铁适宜于通过铸造成形。
17.钢中常存朵质有哪些？对钢的性能有何影响？
答：钢中常存杂质有Si、Mn> S、P等。
Mn：大部分溶于铁素体中，形成置换固溶体，并使铁素休强化：另一部分Mn溶于Fe3C中, 形成合金渗碳体，这部使钢的强度提高，⑷ 与S化合成MnS,能减轻S的有害作用。当Mn含量不多，在碳钢中仅作为少量杂质存在时，它对钢的性能影响并不明显。
Si： SiAiMn 一样能溶于铁素体中，使铁素体强化，从而使钢的强度、硬度、弹性提高，而塑性、韧性降低。当Si含量不多，在碳钢中仅作为少量夹杂存在时，它对钢的性能影响并不显著。
S：硫不溶于铁，而以FeS形成存在，FeS会与Fe形成共晶，并分布于奥氏体的晶界上，当钢材在1000C?1200C压力加工时,由于FcS-Fc共晶（熔点只有989 °C）已经熔化,并使晶粒脱开，钢材将变得极脆。
P：磷在钢中全部溶于铁素体中，虽可使铁素体的强度、硬度有所提高，但却使室温下的钢的塑性、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有所升高，使钢变脆。
1 &试述碳钢的分类及牌号的表示方法。
答：分类：1）按含碳量分类
低碳钢：含碳最小于或等于0.25%的钢，0.01?0.25%C <0.25%C
中碳钢：含碳量为0.30?0.55%的钢0.25?0.6%C
高碳钢：含碳量大于0.6%的钢0.6?1.3%C >0.6%C
（2）按质疑分类：即含有杂质元素S、P的多少分类：
普通碳索钢:S<0.055% P<0.045%
优质碳素钢：S、PS0.035?0.040%
高级优质碳素钢：SW0.02?0.03%； PW 0.03?0.035%
（3）按用途分类
碳索结构钢：用于制造各种工程构件，如桥梁、船舶、建筑构件等，及机器零件，如齿轮、轴、连杆、螺钉、螺母等。
碳素工具钢：用于制造各种刀具、量貝、模具等，一?般为高碳钢，在质量上都是优质钢或高级优质钢。
牌号的表示方法：（1）普通碳素结构钢：
用Q+数字表示，“Q”为屈服点，“屈”汉语拼音，数字表示屈服点数值。若牌号后面标注字母A、B、C、D,则表示钢材质量等级不同，A、B、C、D质量依次提高，表示沸腾钢，“b”为半镇静钢,不标“F”和“b”的为镇静钢。
（2）优质碳素结构钢：
牌号是采用两位数字表示的，表示钢屮平均含碳量的万分之几。若钢屮含猛量较高，须将猛元素标出，
（3）碳素工具钢：
这类钢的牌号是川“碳,或字后附数字表示。数字表示钢中平均含碳量的千分之几。若为高级优质碳素工具钢，则在钢号最后附以“A”字。
19.低碳钢、中碳钢及高碳钢是如何根据含碳量划分的？分别举例说切他们的用途？
答:低碳钢：含碳量小于或等于0.25%的钢;08、10、钢，塑性、韧性好,具冇优良的冷成型性能和焊接性能，常冷轧成薄板，用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件，如汽车车身，拖拉机驾驶室等；15、20、25钢用于制作尺寸较小、负荷较轻、表面要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件，如活塞钢、样板等。
中碳钢:含碳量为0.30?0.55%的钢；30、35、40、45、50钢经热处理（淬火+高温回火）后具冇良好的综合机械性能，即具冇较高的强度和较高的塑性、韧性，用于制作轴类零件；高碳钢：含碳量大V 0.6%的钢：60、65钢热处理（淬火+高温回火）后具有高的弹性极限, 常用作弹簧。T7、T8、用于制造要求较高韧性、承受冲击负荷的工具，如小型冲头、凿子、僦子等。T9、T10、T11、用于制造耍求中韧性的工具，如钻头、丝锥、车刀、冲模、拉丝模、锯条。T12、T13、钢具有高硬度、高耐磨性，但韧性低，用于制造不受冲击的工具如量规、塞规、样板、锥丿J、刮刀、精车刀等。
20.下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。
答：手锯锯条：它要求冇较高的硬度和耐辭性，因此用碳素工具钢制造，如T9、T9A、T10、T10A、Til、TllAo
普通螺钉：它要保证有一定的机械性能，用普通碳素结构钢制造，如Q195、Q215、Q235。车床主轴：它要求冇较高的综合机械性能，用优质碳索结构钢，如30、35、40、45、50。
21.指出下列各种钢的类別、符号、数字的含义、主耍特点及用途：
Q235?AF、Q235?C、Q195?B、Q255?D、40、45、08、20、20R、20G、T8、T10A、T12A 答：Q235-AF：普通碳索结构钢，屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。
Q235?C:屈服强度为235MPa的C级普通碳索结构钢，
Q195-B:屈服强度为195MPa的B级普通碳索结构钢，
Q255-D:屈服强度为255MPa的D级普通碳素结构钢，
Q195、Q235含碳量低，有一定强度，常扎制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等钢结构，也可制造普通的钏钉、螺钉、螺母、垫圈、地脚螺栓、轴套、销轴等等，Q255 钢强度较高，蛾性、韧性较好，可进行焊接。通常扎制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造连杆、键、销、简单机械上的齿轮、轴节等。
40:含碳量为0.4%的优质碳素结构钢。
45含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
40、45钢经热处理（淬火+高温回火）后具有良好的综合机械性能，即具有较高的强度和较高的塑性、
韧性，用于制作轴类零件。
08：含碳最为0.08%的优质碳素结构钢。幫性、韧性好，具有优良的冷成型性能和焊接性能, 常冷轧成薄板，用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件，如汽车车身，拖拉机驾驶室等。
钢的热处理
1?何谓钢的热处理？钢的热处理操作有哪些基本类型？试说明热处理同其它工艺过程的关系及其在机械制造中的地位和作用。
答：（1）为了改变钢材内部的组织结构，以满足对零件的加工性能和使用性能的要求所施加的一种综合的热加工工艺过程。
（2）热处理包括普通热处理和表血热处理；普通热处理里而包括退火、正火、淬火和回火，表面热处理包括表面淬火和化学热处理，表面淬火包括火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火，化学热处理包括渗碳、渗氮和碳氮共渗等。
（3）热处理是机器零件加工工艺过程中的重要工序。一个毛坯件经过预备热处理，然后进行切
削加工，再经过最终热处理，经过精加工，最后装配成为零件。热处理在机械制造中具有重要的地位和作用，适当的热处理可以显苦提高钢的机械性能,延长机器零件的使用寿命。热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料潜力、降低结构重虽、节省材料和能源, 而且能够提高机械产品质量、人幅度延长机器零件的使用寿命，做到一个顶几个、顶十几个。此外，通过热处理还可使工件表面具有抗磨损、耐腐蚀等特殊物理化学性能。
2.解釋下列名词：
2）珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体；
答：珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物。
索氏体：在650?600°C温度范围内形成层片较细的珠光体。
屈氏体：在600?550°C温度范围内形成片层极细的珠光体。
贝氏体：过饱和的铁素体和渗碳体纟R成的混合物。
马氏体：碳在a-Fe中的过饱和固溶体。
3）奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；
答：奥氏体：碳在中形成的间隙固溶体.
过冷奥氏体：处于临界点以下的不稳定的将要发牛分解的奥氏体称为过冷奥氏体。
残余奥氏体：M转变结束后剩余的奥氏体。
4）退火、正火、淬火、回火、冷处理、时效处理（尺寸稳定处理）；
答：退火：将T件加热到临界点以上或在临界点以下某一?温度保温一定时间后，以I?分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的一种操作。
正火：将工件加热到Ac3或Accm以上30?80°C,保温后从炉中取出在空气中冷却。
淬火：将钢件加热到Ac3或Acl以上30?50°C,保温一?定时间，然后快速冷却（一般为油冷或水冷），从而得马氏体的一种操作。
I叫火：将淬火钢重新加热到A1点以下的某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一-种操作。冷处理：把冷到室温的淬火钢继续放到深冷剂中冷却，以减少残余奥氏体的操作。
时效处理：为使二次淬火层的组织稳定，在110?150°C经过6?36小时的人工时效处理，以使组织稳定。
5）淬火临界冷却速度（Vk）,淬透性，淬硬性；
答：淬火临界冷却速度（Vk）：淬火时获得全部马氏体组织的最小冷却速度。
淬透性：钢在淬火后获得淬硕层深度大小的能力。
淬唤性：钢在淬火后获得马氏体的最高便度。
6）再结晶、重结晶；
答：再结品：金属材料加热到较高的温度时，原子具有较大的活动能力，使品粒的外形开始变化。从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形状相似，晶格类型相同，把这一阶段称为“再结晶=
重结晶：由于温度变化，引起晶体重新形核、长人，发生晶体结构的改变，称为重结晶。7）调质处理、变质处理。
答：调质处理：淬火后的高温回火。
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人人增加，从而提高了形核率，细化晶粒。
3.指出A1 > A3、Acm； AC1 > AC3、Accm ； Ari> Ar3、Arcm 各临界点的意义。
答：Al：共析转变线，含碳量在0.02?6.69%的铁碳合金冷却到727°C吋都有共析转变发生, 形成P。A3：奥氏休析出铁索体的开始线。
Acm：碳在奥氏体中的溶解度曲线。
AC1：实际加热时的共析转变线。
AC3：实际加热时奥氏体析出铁素体的开始线。
Acm：实际加热时碳在奥氏体中的溶解度曲线。
Ari：实际冷却时的共析转变线。
Ar3：实际冷却时奥氏体析出铁素体的开始线。
Arcm：实际冷却时碳在奥氏体中的溶解度曲线。
5.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？
答：（1）三种。分别是珠光体、索氏体和屈氏体。
（2）珠光体是过冷奥氏休在550C以上等温停帘时发生转变，它是由铁素体和渗碳体组成的片层相间的组织。索氏体是在650?600C温度范囤内形成层片较细的珠光体。屈氏体是在600?550°C 温度范围内形成片层极细的珠光体。珠光体片间距愈小，相界面积愈人，强化作用愈大，因而强度和硬度升高，同吋，由于此时渗碳体片较薄，易随铁素体一起变形而不脆断，因此细片珠光体又具有较好的韧性和塑性。
6.贝氏体类型纽织有哪儿种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？答：（1）两种。上贝氏体和下贝氏体。
（2）上贝氏体的形成温度在600?35O°C。在显微镜下呈羽毛状，它是由许多互相平行的过饱和铁素体片和分布在片间的断续细小的渗碳体组成的混合物。其硕度较高，可达HRC40?45,但由于其铁素体片较粗，因此塑性和韧性较差。下贝氏体的形成温度在350°C?Ms,下贝氏休在光学显微镜卜?呈黑色针叶状,在电镜卜?观察是由针叶状的铁索体和分布在其上的极为细小的渗碳体粒子组成的。下贝氏体具有高强度、高硬度、高塑性、髙韧性，即具有良好的综合机械性能。
&何谓等温冷却及连续冷却？试绘出奥氏体这两种冷却方式的示意图。
答：等温冷却：把奥氏体迅速冷却到Ari以下某一温度保温，待其分解转变完成后，再冷至室温的一种冷却转变方式。
连续冷却：在一定冷却速度下，过冷奥氏体在一个温度范围内所发生的转变。
9.为什么要对钢件进行热处理？
答：通过热处理可以改变钢的组织结构，从而改善钢的性能。热处理可以显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使川寿命。恰当的热处理工艺可以消除铸、锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷，细化
晶粒、消除偏析、降低内应力，使钢的组织和性能更加均匀。
10.试比较共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线与连续转变曲线的异同点。
答：首先连续冷却转变曲线与等温转变曲线临界冷却速度不同。其次连续冷却转变曲线位于等温转变曲线的右下侧，口没有C曲线的下部分，即共析钢在连续冷却转变时，得不到贝氏体组织。这是因为共析钢贝氏体转变的孕冇期很长，当过冷奥氏体连续冷却通过贝氏体转变区内尚未发生转变时就已过冷到Ms点而发牛马氏体转变，所以不出现贝氏体转变。
13.退火的主要目的是什么？生产上常用的退火操作有哪儿种？指出退火操作的应用范围。答：（1）均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，调整硬度，并消除内应力和加工硬化，改善钢的切削加工性能并为随示的淬火作好纟R织准备。
（2）生产上常用的退火操作冇完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等。
（3）完全退火和等温退火用于亚共析钢成分的碳钢和合金钢的铸件、锻件及热轧型材。有时也用于炸接结构。球化退火主要用于共析或过共析成分的碳钢及合金钢。去应力退火主要用于消除铸件、锻件、焊接件、冷冲压件（或冷拔件）及机加工的残余内应力。
14.何谓球化退火？为什么过共析钢必须采用球化退火而不采用完全退火？
答:（D将钢件加热到Acl以上30?50°C,保温一定时间后随炉缓慢冷却至600C后出炉空冷。（2）过共析钢组织若为层状渗碳体和网状二次渗碳体时，不仅硬度高，难以切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形及开裂。通过球化退火，使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体，以降低硬度，均匀组织、改善切削加工性。
16.正火与退火的主要区別是什么？生产中应如何选择」E火及退火？
答：与退火的区别是①加热温度不同，对于过共析钢退火加热温度在Acl以上30?50°C而正火加热温度在Accm以上30?50°C。②冷速快，组织细，强度和硬度有所提高。当钢件尺寸较小时,正火后组织:S,而退火后组织:Po
选择：（1）从切削加工性上考虑
切削加工性又包括硬度，切削脆性，表面粗糙度及对刀具的磨损等。
一般金属的破度在HB170?230范围内，切削性能较好。高于它过破，难以加工，刀具磨损快；过低则切屑不易断，造成刀具发热和磨损，加工后的零件表面粗糙度很人。对于低、中碳结构钢以正火作为预先热处理比较合适，高碳结构钢和工具钢则以退火为宜。至于合金钢，由于合金元索的加入，使钢的硬度冇所提高，故中碳以上的合金钢一般都采用退火以改善切削性。
（2）从使用性能上考虑
如工件性能要求不太高，随后不再进行淬火和回火，那么往往用正火來提高具机械性能，但若零件的形状比较复杂，正火的冷却速度有形成裂纹的危险，应采用退火。
（3）从经济上考虑
正火比退火的生产周期短，耗能少，且操作简便，故在可能的条件下，应优先考虑以正火代替退火。
17.指出下列零件的锻造毛坏进行止火的主要冃的及正火后的显微组织：
（1）20钢齿轮（2）45钢小轴（3） T12钢锂刀
答：（1）目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，提高硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的大量铁素体和少量索氏体。
（2）目的：细化品粒，均匀组织，消除内应力。组织：品粒均匀细小的铁
索体和索氏休。
（3）目的：细化晶粒，均匀组织，消除网状Fc3ClI,为球化退火做组织准备，消除内应力。组织：
索氏体和球状渗碳体。1&一批45钢试样（尺寸因其组织、品粒大小不均匀，需采用退火处理。拟采用以下几种退火工艺；（1）缓慢加热至700°C,保温足够时间，随炉冷却至室温；
（2）缓慢加热至840°C,保温足够时间，随炉冷却至室温；
（3）缓慢加热至1100°C,保温足够时间，随炉冷却至室温；
问上述三种工艺各得到何种组织？若要得到大小均匀的细小品粒，选何种工艺最合适？答：（1）因其未达到退火温度，加热时没有经过完全奥氏体化，故冷却后依然得到组织、晶粒人小不均匀的铁素体和珠光体。
（2）因其在退火温度范围内，加热时全部转化为晶粒细小的奥氏体，故冷却后得到组织、品粒均匀细小的铁素体和珠光体。
（3）因其加热温度过高，加热时奥氏体晶粒剧烈长大，故冷却后得到晶粒粗大的铁素体和珠光休。
要得到大小均匀的细小品粒，选第二种工艺最合适。
2
27.回火的目的是什么？常用的冋火操作有哪几种？指出各种冋火操作得到的组织、性能及其应用范围。
答：冋火的冃的是降低淬火钢的脆性，减少或消除内应力，便组织趋于稳定并获得所需要的性能。常用的回火操作有低温回火、中温回火、高温回火。
低温回火得到的组织是回火马氏体。内应力和脆性降低，保持了高硬度和高耐磨性。这种I叫火主要应用于高碳钢或高碳合金钢制造的工、模具、滚动轴承及渗碳和表面淬火的零件，冋火后的硬度一般为HRC 58?64。
中温回火后的组织为回火屈氏体，皱度HRC35-45,具冇一定的韧性和高的弹性极限及屈服极限。这种回火主要应用于含碳0.5-0.7%的碳钢和合金钢制造的各类弹簧。
高温回火后的组织为回火索氏体,其硬度HRC 25-35,具有适当的强度和足够的塑性和韧性。这种回火主要应用于含碳03-0.5%的碳钢和合金钢制造的各类连接和传动的结构零件，如轴、连杆、螺栓等。
2&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；
（3）马氏体与回火马氏体。
答：由奥氏体冷却转变而成的屈氏体（淬火屈氏体）和索氏体（淬火索氏体）组织,与由马氏体分解所得到的回火屈氏体和回火索氏体组织有很大的区别，主要是碳化物的形态不同。山奥氏体直接分解的屈氏体及索氏体中的碳化物是片状的,1佃由马氏体分解的回火屈氏体与回火索氏体屮碳化物是颗粒状的。冋火索氏体和冋火屈氏体相对于索氏体与屈氏体其槊性和韧性较好。马氏体（M）是由A直接转变成碳在a—Fc中过饱和固溶体。回火马氏体是过饱和的a固溶体（铁素体）和?其品格相联系的￡碳化物所组成，其淬火内应力和脆性得到降低。
1分解：化学介质要首先分解岀具有活性的原子；
2吸收：工件表面吸收活性原子而形成固溶体或化合物；
3扩散：被工件吸收的活性原子，从表面想内扩散形成一定厚度的扩散层。常用的化学热处理方法有：渗碳、氮化、碳氮共渗、氮碳共渗。
31.试述一般渗碳件的工艺路线，并说明英技术条件的标注方法。
答：一般渗碳件的工艺路线为：
下料T锻造-＞正火T切削加工T渡铜（不渗碳部位）T渗碳I淬火一＞低温冋火T喷丸一＞精磨—＞■成品
34.拟用T10制造形状简单的车刀，工艺路线为：
锻造一热处理一机加工一热处理一磨加工
（4）试写出各热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用；
（5）指出最终热处理后的显微组织及大致硬度；
（6）制定最终热处理工艺规定（温度、冷却介质）
答：（1）工艺路线为：锻造一退火一机加工一淬火后低温回火一磨加工。退火处理可细化组织，调整硬度，改善切削加工性；淬火及低温回火可获得高硬度和耐磨性以及去除内应力。（2）终热处理后的显微组织为回火马氏体，大致的硬度60HRC。
（3）T10车刀的淬火温度为780°C左右，冷却介质为水；回火温度为150°C?250°C。
（2）不能。改用15钢后按原热处理工序会造成心部较软，表血硬，会造成表血脱落。
（3）渗碳。
40.说明共析钢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。
答：过冷奥氏体等温转变曲线说明：
1）山过冷奥氏体开始转变点连接起來的曲线称为转变开始线;山转变终了点连接起來的曲线称为转变终了线。A 1线以右转变开始线以左的区域是过冷奥氏体区;Al线以下，转变终了线以右和Ms 点以上的区域为转变产物区;在转变开始线与转变终了线之间的区域为过冷奥氏体和转变产物共存区。
2）过冷奥氏体在各个温度等温转变吋，都要经过一段孕育期（它以转变开始线?纵坐标Z间的水平距离來表示）。对共析碳钢來说,转变开始线在550°C出现拐弯，该处被称为C曲线的鼻尖,它所对应的温度称为鼻温。
3）共析碳钢的过冷奥氏体在三个不同温度区间，可发牛:三种不同的转变:在C曲线鼻尖以上部分，即A1?550°CZ间过冷奥氏体发生珠光体转变，转变产物是珠光体，故乂称珠光体转变;在C 曲线鼻尖以下部分，即550°C?Ms Z间,过冷奥氏体发生贝氏体转变，转变产物是贝氏体，故又称贝氏体转变;在Ms点:以下,过冷奥氏体发生马氏体转变，转变产物是马氏体，故乂称马氏体转变。
亚共析和过共析钢的等温转变C曲线，与共析钢的不同是，亚共析钢的C曲线上多一条代表析出铁素体的线。过共析钢的C曲线上多一条代表二次渗碳体的析出线。
影响C曲线形状和位置的主要因素有：
凡是提高奥氏体稳定性的因素，都使孕育期延长，转变减慢,因而使C曲线右移。?反之，使C曲线左移。碳钢c曲线的位置与钢的含碳量有关，在亚共析钢中，随着含碳量的增加，钢的C曲线位置右移。在过共析钢屮，随着含碳量的增加,c曲线又向左移。除此之外，钢的奥氏体化温度愈高,保温时间愈长，奥氏体晶粒愈粗大，则C曲线的位置愈右移。
41.将20钢及60钢同吋加热至860 °C,并保温相同吋间，问哪种钢奥氏体品粒粗大些？答：60钢奥氏体品粒粗大些。
第七章铸铁
1.111 口铸铁、灰口铸铁和钢，这三者的成分、组织和性能有何主要区别？
答：碳钢是指禽碳最0.02%?2.14%的铁碳合金，铸铁是指人于2.14%的铁碳合金。与钢相比，铸铁中含碳及含硅量较高。比碳钢含有鮫多硫、磷等杂质元素。
钢的组织为铁素体+珠光体、珠光体、珠光体+二次渗碳体；钢的组织为珠光体+二次渗碳体+莱氏体、莱氏体、一次渗碳体+莱氏体。
钢中低碳钢塑性韧性较好、强度和硬度较低,良好的焊接性能和冷成型性能;中碳钢冇优良的综合机械性能；高碳钢册性韧性较低，但强度和硬度较高、耐磨性较好。以上钢均可进行锻造和轧制，并可经过热处理改变其组织，进而极大的提高其性能。
口口铸铁组织屮存在着共晶莱氏体，性能硬而脆，很难切削加工,但其耐磨性好，铸造性能优良。
灰铸铁组织中碳全部或大部分以片状石墨形式存在，断口呈暗灰色。其铸造性能、切削加工性、减摩性、消震性能良好，缺口敏感性较低。
2.化学成分和冷却速度对铸铁石墨化和基体组织有何影响？
答：（1）化学成分
1）碳和硅。碳和硅是强烈促进石墨化元素，铸铁中碳和硅的含量越高，就越容易充分进行石墨化。山于共品成分的铸恢具有最佳的铸造性能。因此,将灰铸铁的碳当量均配制到4%左右。
2）猛。猛是阻止右墨化的元素，但镒与硫化合成硫化猛,减弱了硫的有害作用，结果乂间接促进石
墨化的作用。故铸铁中有适量的猛是必要的。
3）硫。硫是强烈阻碍石墨化的元索，它不仅强烈地促使口口化，而且还会降低铸铁的流动性和力学性能，所以硫是有害元索，必须严格控制具含量。
（2）冷却速度
生产实践证明，在同一成分的铸铁件屮,其表面和薄壁部分易出现白口组织，而内部和厚壁处则容易进行石墨化。由此可见，冷却速度对石墨化的影响很大。冷却速度越慢，原子扩散时间充分,也就越有利于石墨化的进行。冷却速度主要决定于浇注温度、铸件壁厚和铸型材料。
4）磷。磷是弱促进石墨化的元素，同时能捉高铁液的流动性，但磷的含量过高会增加铸铁的脆性，使铸诙在冷却过程中易开裂,、所以也应严格控制其含量。
3.试述石墨形态对铸铁性能的影响。
答：灰铸铁屮石墨呈片状，片状石墨的强度、册性、韧性几乎为零，存在石墨地方就和当于存在孔洞、微裂纹，它不仅破坏了基体的连续性，减少了基体受力有效面积，而且在石墨片尖端处形成应为集中，使材料形成脆性断裂。石墨片的数量越多，尺寸越粗大，分布越不均匀,铸铁的抗拉强度和塑性就越低。山于灰铸铁的抗压强度、碾度与耐磨性主要取决于基体，石黑存在对其影响不人。故灰铸铁的抗压强度一般是抗拉强度的3-4倍。
球墨铸铁中石墨呈球状，所以对金属基体的割裂作用较小，使得基体比较连续，在拉伸时引起应力集小的现象明显下降,从而使基体强度利用率从灰铸铁的30%?50%提高到70%?90%,这就使球墨铸铁的抗拉强度、塑性和韧性、疲劳强度不仅高于其它铸铁，而几可以与相应组织的铸钢相比。
可锻铸恢中石墨呈团絮状。与灰铸铁相比对金属基体的割裂作用较小，可锻铸铁具有较高的力学性能,尤其是鴉性与韧性有明显的提高。
土木工程材料(简答题含答案)讲课讲稿
简答题 1.简述土木工程材料的主要类型及发展方向。 (1).主要类型：①土木工程材料按使用功能可分为：承重材料、围护材料、保温隔热材料、防水材料和装饰材料等5种；②按化学成分可分为：有机材料、无机材料和复合材料等3种。 (2).发展方向：①从可持续发展出发；②研究和开发高性能材料；③在产品形式方面积极发展预制技术；④在生产工艺方面要大力引进现代技术。 2.简述发展绿色建筑材料的基本特征。 ①建材生产尽量少使用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物；②采用低能耗、无污染环境的生产技术；③在生产过程中不得使用甲醛、芳香族、碳氢化合物等，不得使用铅、镉、铬及其化合物制成的颜料、添加剂和制品；④产品不仅不损害人体健康，而且有益于人体健康；⑤产品具有多功能，如抗菌、灭菌、除霉、除臭、隔热、保温、防火、调温、消磁、防射线、抗静电等功能；⑥产品可循环和回收利用，废弃物无污染排放以防止二次污染。 3.简述石灰的主要特点及用途。 (1).特点：①可塑性和保水性好；②硬化速度慢，强度低；③耐水性差，硬化时体积收缩大。 (2).用途：①配制石灰砂浆和灰浆；②配制石灰土和三合土；③生产硅酸盐制品；④制造碳化制品； ⑤生产无熟料水泥。 4.简述建筑石膏的主要特性及应用。 (1).特性：①凝结硬化快；②硬化时体积微膨胀；③硬化后孔隙率较大，表观密度和强度较低；④防火性能好；⑤具有一定的调温、调湿作用；⑥耐水性、抗冻性和耐热性差。 (2).应用：①制作石膏抹面灰浆；②制作石膏装饰品；③制作各种石膏板制品。 5.简述水玻璃的主要特性及应用。 (1).特性：①黏结性能良好；②耐酸腐蚀性强；③耐热性良好；④抗压强度高。 (2).应用：①涂刷建筑物表面；②用于土壤加固；③配制速凝防水剂；④配制水玻璃矿渣砂浆；⑤配制耐酸、耐热砂浆及混凝土。 6.简述孔隙对材料性质的影响。 ①孔隙率越大材料强度越低、表观密度越小；②密实的材料且为闭口孔隙的材料是不吸水的，抗渗性、抗冻性好；③粗大的孔隙因水不易留存，吸水率常小于孔隙率；④细小且孔隙率大、开口连通的孔隙具有较大的吸水能力，抗渗性、抗冻性差。 7.土木工程材料的基本性质包括哪些？各性质之间有何内在联系及相互影响？ (1).基本性质：①材料的物理性质：密度、表观密度、毛体积密度、堆积密度、密实度、孔隙率、填充率、空隙率、间隙率；②材料的力学性质：强度、比强度、弹性变形和塑性变形、徐变、脆性、韧性、硬度、耐磨性；③材料与水有关的性质：亲水性、憎水性、吸水性、吸湿性耐水性、抗渗性、抗冻性；④材料的热物理性质：导热性、热容量、温度变形；⑤材料的耐久性；⑥材料的安全性。 (2).内在联系及相互影响：（空）
土木工程材料复习思考题.doc
土木工程材料复习思考题 一、判断题（对的打错的打X） 1.密度是材料在日然状态下单位体积的质量。（X ） 2.材料孔隙率提高，则密度降低，表观密度也降低。（ X ） 3.软化系数越小的材料，其耐水性能越好。（X ） 4.大尺寸试件的强度测定值较小尺寸试件偏大。（X ） 5.石灰“陈伏”，是为了降低石灰熟化时的发热量。（X ） 6.建筑石膏可用于潮湿部位，但不能用于水中。（X ） 7.生产普通硅酸盐水泥时掺入石膏的bl的是为了提高水泥的强度。X 8.硅酸盐水泥中C2S早期强度低，后期强度高，而C3S正好相反。（V ） 9.硅酸盐水泥熟料中C3A的强度最高，放热量最多。（X） 10.标准稠度用水量是水泥的主要技术指标之一。（ X ） 11.水泥安定性不合格可以降级使用。（X ） 12.硅酸盐水泥中含氧化钙、氧化镁和过多的硫酸盐，都会造成水泥体积安定性不良。（X ） 13.决定水泥石强度的主要因素是熟料矿物组成及含量、水泥的细度而与加水量（即W/C）无关。（X ） 14.水泥水化过程中产生有Ca（OH） 和C3AH6水化物，它们是引起水泥石腐蚀的主要内在原因。（V ） 2 15.由于火山灰的耐热性差，所以不宜用于蒸气养护。（） 16.配制高强混凝土应优先选用火山灰水泥。（） 17.水泥是水硬性胶凝材料，因此只能在水中凝结硬化产生强度。（4） 18.抗渗要求高的工程，可以选用普通水泥或矿渣水泥。（X ） 19.两种砂子的细度模数相同，它们的级配也一定相同。（） 20.选用税粗骨料时，应在满足施工要求的前提下，粒径愈大愈好。（） 21.於用砂的细度模数越大，则该砂的级配越好。（） 22.细骨料级配的好坏，主要是根据细度模数判断的，中砂级配较好。（） 23.级配好的骨料，其空隙率小，比表面大。（） 24.相同神类的材料，其孔隙率越大，强度越高。（） 25.砂率是指砂子占於总重量的比率（） 26.对於拌合物流动性大小起决定作用的是单位用水量的多少。（） 27.在同样条件下进行於试验，试块尺寸愈小，抗压强度测定值愈小。（） 28.水灰比愈小，於强度愈高，质量愈好。（） 29.混凝土中水泥用量越多，混凝土的密实性和强度越高。（） 30.普通混凝土的强度与其W/C成线性关系。（） 30.就磔而言，施工配合比和实验室配合比二者的W/C相同。（） 31.进行磔配合比计算，用体积法计算砂、石用量时必须考虑磔内有1 %的含气量。（） 32.用假定表观密度法进行玲配合比计算时必须考虑给内有1%的含气量。（） 33.无论是普通税还是轻骨料於，其破坏均首先来日于骨料与胶结构粘结的界面。（） 34.在水泥砂浆中掺入石灰膏，其主要目的是为了提高水泥砂浆的保水性和流动性。（） 35.砌筑砂浆的分层度越大，说明该砂浆的流动性也越大。（） 36.用于吸水基面的砌筑砂浆，其强度主要决定于水泥标号和水泥用量，与水灰比无关。（） 37.用于不吸水基面的砂浆其强度主要取决于水泥强度与水灰比的大小。（）
土木工程材料习题集及答案详解
土木工程材料习题集 目录 0 绪论 (2) 1土木工程材料的基本性质 (3) 2气硬性胶凝材料 (10) 3水泥 (15) 4混凝土 (23) 5建筑砂浆 (43) 6墙体材料 (46) 7天然石材 (50) 8金属材料 (52) 9合成高分子材料……………………………………………………………10木材…………………………………………………………………………11沥青与防水材料……………………………………………………………12绝热材料与吸声材料………………………………………………………13建筑装饰材料………………………………………………………………习题解答 0 绪论习题解答………………………………………………………………1土木工程材料的基本性质习题解答……………………………………… 2气硬性胶凝材料习题解答………………………………………………… 3水泥习题解答………………………………………………………………
4混凝土习题解答…………………………………………………………… 5建筑砂浆习题解答………………………………………………………… 6墙体材料习题解答………………………………………………………… 7天然石材习题解答………………………………………………………… 8金属材料习题解答………………………………………………………… 9合成高分子材料习题解答………………………………………………… 10木材习题解答………………………………………………………………11沥青与防水材料习题解答…………………………………………………12绝热材料与吸声材料习题解答………………………………………… 13建筑装饰材料习题解答…………………………………………………… 0 绪论 学习指导 一、内容提要 本章主要介绍土木工程材料的定义、分类、作用、发展趋势与技术标准以及本课程的学习目的与任务。 二、基本要求 了解土木工程材料的定义、分类、与发展趋势，领会土木工程材料标准化的意义及表示方法。 三、重、难点提示 1、重点提示：土木工程材料的分类。 2、难点提示：土木工程材料的产品及应用的技术标准。
工程材料答案全 、
土木工程材料概述及基本性质 思考题与习题： 一、填空 1、建筑材料按化学成分可分为有机材料、无机材料、复合材料三大类。 2、建筑材料按使用功能可分为结构材料、功能材料两大类。 3、我国建筑材料标准分为：国家标准、部委行业标准、地方标准、企业标准四类，国家标准代号为：GB ，企业标准代号为QB 。 4、材料标准表示由标准名称，标准分类，标准编号，实施年份四部分组成。 5、《蒸压加气混凝土砌块》（GB/T11969－1997）中，各字母和数字的含意为：GB : 国家标准，T : 推荐标准，11969 : 标准编号，1997 : 实施年份。 6、某材料的密度为2.5，表观密度为1.8，该材料的密实度为0.72 ，孔隙率为0.28 。 7、水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为材料的亲水性。 8、材料的吸水性大小用吸水率表示，吸湿性大小用含水率表示。 9、含水率为5％的湿砂1000g中，含干砂952.38 g，水47.62 g。 10、材料的耐水性用软化系数表示，耐水材料的K R≥0.85 。 11、一般来说，材料含水时比其干燥时的强度低。 12、墙体受潮后，其保温隔热性会明显下降，这是由于材料受潮后导热系数明显增大的缘故。 13、当某材料的孔隙率增大时，下表中的性质将如何变化。（增大↑，下降↓，不变－，不定？） 14、某钢材直径10mm，拉伸破坏荷载为31.5KN，该钢材的抗拉强度为401.07MPa 。 15、材料的弹性模量反映了材料抵抗变形的能力。 16、材料在使用环境中，除受荷载作用外，还会受到物理作用、化学作用和生物作用等周围自然因素的作用影响其耐久性。 二、是非判断题（对的打∨，错的打×） 1、含水率为2％的湿砂重100g，其中水的重量为2g。（×） 2、热容量大的材料导热性大，受外界气温影响时室内温度变化较快。（×） 3、材料的孔隙率相同时，连通粗孔比封闭微孔的导热系数大。（√）
(完整版)土木工程材料简答题
1.简述石灰的熟化、硬化过程及特点 熟化识指生石灰与水作用生成氢氧化钙的过程 特点： 1.放出大量的热 2.体积增大1-2.5 倍 石灰硬化包括干燥硬化和碳化硬化 干燥硬化：氢氧化钙颗粒间的毛细孔隙失水，使得毛细管产生负压力，颗 粒间接触变得紧密而产生强度 特点：强度低，遇水部分强氧化成重新溶于水，强度消失碳化硬化：氢氧化钙与空气中的二氧化碳在有水的情况下反应生成碳酸钙 晶体的过程特点：基本只发生在表层，过程十分缓慢 2. 为什么石灰土多年后具有一定得耐水性？ 石灰可改善粘土的和易性，在强力夯实下，大大提高粘土的紧密程度。而 且粘土颗粒表面少量的活性氧化硅和氧化铝可与氢氧化钙发生化学反应，生成 不溶于水的硅酸钙和水化铝酸钙。将粘土粘结起来，从而提高了粘土的强度和耐久性 3. 硅酸盐水泥主要由哪些矿物成分组成？它们的水化产物是什么？硅酸盐水泥熟料的主要矿物的名称和含量范围如下： 硅酸三钙（3CaOSi02,简称C3S含量36-60% 硅酸二钙（2CaOSi02,简称C2S含量15-37% 铝酸三钙（3CaOAI2O3,简称C3A 含量7-15% 铁铝酸四钙（4CaOAI2O3 Fe2O3,简称C4AF含量10-18% 产物：水化硅酸钙,水化铁酸钙凝胶,氢氧化钙,水化铝酸钙 4. 活性混合材料在水泥中是如何起作用的？二次方应有何特点？当水泥中渗 入活性混合材料,熟料矿物首先水化,熟料矿物水化生成的氢氧化钙再与活性 混合材料发生反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，当有石膏存在时，还会进一步
反应生成硫铝酸钙 二次反应特点：渗活性混合材料水泥的二次反应必须在水泥熟料水化生成氢氧化钙后才能进行，二次的速度较慢，水化放热量很低，反应消耗了水泥石中的部分氢氧化钙 5. 什么是水泥的安定性？引起水泥安定性不良的原因是什么？安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性 若水泥浆体硬化过程发生不均匀的体积变化，会导致水泥是膨胀开裂、翘曲、即安定性不良。 原因： 1.熟料中游离氧化钙过多 2.熟料中游离氧化镁过多3、石膏渗量过多 6. 硅酸盐水泥石腐蚀的内在因素是什么？防止腐蚀发生的措施有哪些？ 1. 水泥石中存在着易腐蚀的组分：氢氧化钙和水化铝酸钙 2. 水泥石本身不密实，有很多毛细孔通道，侵蚀性介质易进入其内部 措施：根据腐蚀环境特点，合理选用水泥品种 提高水泥石的紧密程度加做保护层 7. 何谓骨料级配？如何判断细骨料的级配是否良好？ 骨料级配：表示基料大小颗粒的搭配情况 将500g 的的干砂式样由粗到细进行筛析。筛余百分率的三个级配区应该都处于标准砂颗粒级配区内。视为级配良好 8. 简述普通混凝土作为土木工程材料的主要优点和缺点 优点： 1.原材料来源丰富，造价低廉 2.性能可按需要调节 3.混凝土拌合具有塑性 4.抗压强度高 5.耐久性能好 6.可与钢筋共同作用 缺点： 1.抗拉强度低 2.自重在，比强度小 3.生产周期长
土木工程材料课后习题解答
《土木工程材料》习题与难题解答1 简答题 1 测定含大量开口孔隙的材料表观密度时，直接用排水法测定其体积，为何该材料的质量与所测得的体积之比不是该材料的表观密度 解答：表观密度是材料在自然状态下单位体积的质量。所谓自然状态下的体积包含材料内的孔隙。而直接将含大量开口孔隙的材料放入水中，部分水进入材料的开口孔隙中，故，所测得的体积已不是材料在自然状态下的体积。正确的做法是将材料表面涂蜡将其密封，然后方能用排水法测定其自然状态下的体积。 2相同组成材料的性能为何不一定是相同的 解答：例如同是二氧化硅成分组成的材料，蛋白石是无定型二氧化硅，石英是结晶型二氧化硅。它们的分子结构不同，因而它们的性质不同。 3 孔隙率越大，材料的抗冻性是否越差 解答：材料的孔隙包括开口孔隙和闭口孔隙两种，材料的孔隙率则是开口孔隙率和闭口孔隙率之和。材料受冻融破坏主要是因其孔隙中的水结冰所致。进入孔隙的水越多，材料的抗冻性越差。水较难进入材料的闭口孔隙中。若材料的孔隙主要是闭口孔隙，即使材料的孔隙率大，进入材料内部的水分也不会很多。在这样的情况下，材料的抗冻性不会差。 名词解释 1 材料空隙率是指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率。 2 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。 填空题 1 材料的吸湿性是指材料在＿空气中吸收水分＿的性质。 2 材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的＿冻融循环次数＿来表示。 3 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＿亲水性＿。
选择题 1 孔隙率增大，材料的＿B＿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＿。 A 吸水性 B 吸湿性 C 耐水性 D 渗透性 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。错 2 材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。对 3 在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。错 分析题 1 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 解答：主要有以下两个措施: (1)降低材料内部的孔隙率，特别是开口孔隙率。降低材料内部裂纹的数量和长度；使材料的内部结构均质化。 (2)对多相复合材料应增加相界面间的粘结力。如对混凝土材料，应增加砂、石与水泥石间的粘结力。 2 决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么 解答：决定材料耐腐蚀的内在因素主要有: (1)材料的化学组成和矿物组成。如果材料的组成成分容易与酸、碱、盐、氧或某些化学物质起反应，或材料的组成易溶于水或某些溶剂，则材料的耐腐蚀性较差。 (2)非晶体材料较同组成的晶体材料的耐腐蚀性差。因前者较后者有较高的化学能，即化学稳定性差。 (3)材料内部的孔隙率，特别是开口孔隙率。孔隙率越大，腐蚀物质越易进入材料内部，使材料内外部同时受腐蚀，因而腐蚀加剧。
《土木工程材料》期末复习题_44471426815793541
中国石油大学（北京）远程教育学院 《土木工程材料》期末复习题 一、单项选择题 1. 增大材料的孔隙率，则其抗冻性能将( )。 A. 不变 B. 提高 C. 降低 D. 不一定 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. 下列四种材料中属于憎水材料的是( )。 A. 花岗岩 B. 钢材 C. 石油沥青 D. 混凝土 4. 建筑结构中，主要起吸声作用且吸声系数不小于( )的材料称为吸声材料。 A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4 5. 钢材抵抗冲击荷载的能力称为( )。 A. 塑性 B. 弹性 C. 冲击韧性 D. 硬度 6. 选择承受动荷载作用的结构材料时，要选择下列( )。 A. 具有良好塑性的材料 B. 具有良好韧性的材料 C. 具有良好弹性的材料 D. 具有良好硬度的材料 7. 两只钢种，若甲钢5δ＝乙钢10δ，则甲钢的塑性( )乙钢的塑性。 A ．小于 B ．大于 C ．等于 D ．不确定 8．下面四种岩石中，耐火性最差的是( )。 A. 花岗岩 B. 大理岩 C. 玄武岩 D. 石灰岩
9．以下水泥熟料矿物中早期强度及后期强度都比较高的是( )。 A. S C 2 B. S C 3 C. A C 3 D. AF C 4 10. 水泥安定性是指( )。 A ．温度变化时，胀缩能力的大小 B ．冰冻时，抗冻能力的大小 C ．硬化过程中，体积变化是否均匀 D ．拌和物中保水能力的大小 11．水泥熟料中水化速度最快，28d 水化热最大的是( )。 A. S C 2 B. S C 3 C. A C 3 D. AF C 4 12. 坍落度所表示的混凝土的性质为( )。 A ．强度 B ．粘聚性 C ．保水性 D ．流动性 13. 为配制高强混凝土，加入下列( )外加剂为宜。 A ．早强剂 B ．减水剂 C ．缓凝剂 D ．速凝剂 14. 理论上，木材强度最高的是( )。 A ．顺纹抗拉强度 B ．顺纹抗压强度 C ．横纹抗压强度 D ．横纹抗拉强度 15. 按热性能分，以下( )属于热塑性树脂。 A ．聚氯乙烯 B ．聚丙稀 C ．聚酯 D ．聚氯乙烯＋聚丙稀 二、多项选择题 1. 下列性质中属于基本物理性质的有( )。 A ．硬度 B ．耐蚀性 C ．密度 D ．耐水性 2. 材料在吸水后，将使材料的( )性能增强。 A ．耐久性 B ．密度
土木工程材料思考题答案
《土木工程材料》思考题答案 绪论 1、土木工程材料的研究在现代建筑业中有何意义？ （1）建材在基建总费用中占很大比例（总投资的60%）（2）建筑形式、结构设计、施工方法等受建材品种、质量的制约（3）建材量大面广，涉及资源、能源、环境等各方面，具有综合的、巨大的社会经济效益。 2、土木工程材料可分为哪几类？ 按组成：金属材料、无机非金属材料、有机材料、复合材料；按作用：结构材料、功能材料；按使用部位：墙体材料、屋面材料、地面材料等。 3、选用土木工程材料的基本原则是什么？ （1）就地取材，选用技术成熟、经济实用的建材（2）遵照有关政策法规，合理使用利废、节能的新材料，淘汰粘土砖等落后传统建材（3）综合考虑材料性能、施工进度、热工及抗震等建筑性能要求、工程投资等因素。总之，要做到：价廉物美、满足使用要求、综合效益好。 4、对于传统土木工程材料与新品种材料的使用应抱什么态度？ 传统建材有长久的历史、广泛的应用，但面临社会的发展、技术进步更新，也暴露出不足和落后，应结合地区特点、工程性质、市场规律进行合理利用和改进。新型建材既存在技术成熟、经济可行方面的问题，也面临人们观念更新、设计与施工、销售配套等问题，因此，既不要盲目照搬，也不要消极保守，应积极而慎重地推广使用。 第一章土木工程材料的基本性质 1、材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度有何区别？材料含水后对它们有何影响？ （1）定义、测试方法；（2）大小：ρ> ρ’> ρ0 > ρ0’ （3）适用对象：块材，散粒状；（4）影响因素：孔隙率、含水率。 2、试分析材料的孔隙率和孔隙特征对材料的强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸声性的影响？ 孔隙率越大，表观密度越小、强度越低。开孔能提高材料的吸水性、透水性、吸声性，降低抗冻性。细小的闭孔能提高材料的隔热保温性能和耐久性。细小的开孔能提高材料的吸声性。 3、一块砖，外形尺寸240*115*53mm，从室外取来时重量为2700g，浸水饱和后重量为2850g，绝干时重量为2600g，求此砖的含水率、吸水率、干表观密度。W含=（2700-2600）/2600*100% W吸=（2850-2600）/2600*100%
土木工程材料简答题
1、材料的强度与强度等级的关系如何影响材料强度测试结果的试验条件有哪些怎样影响 答：材料在外力作用下抵抗破坏的能力，称为材料的强度；按其强度值的大小划分为若干个等级，则是材料的强度等级。材料的强度与材料的含水率状态及温度有关，含有水分的材料其强度较干燥时低；一般温度高时材料的强度降低。材料的强度还与其测试的所用的试件形状、尺寸有关，与实验时的加荷速度、试件的表面性状有关，相同材料采用小试件测得的强度较大，试件高，加荷速度快者强度偏高，试件表面不平或表面涂润滑剂时所测得的强度偏低。 2、材料的孔隙率和孔隙构造对材料的哪些性能有影响如何影响 答：材料的孔隙率和孔隙构造对材料的体积密度、强度、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸音性等性质均会产生影响，其影响如下：（1）孔隙率越大，其体积密度越小； （2）孔隙率越大其强度越低； （3）密实材料及具有闭口孔的材料是不吸水和不吸湿的；具有粗大孔的材料因其水分不易存留，其吸水率常小于孔隙率；而那些孔隙率较大且具有开口连通孔的亲水性材料具有较大的吸水与吸湿能力； （4）密实的或具有闭口孔的材料是不会发生透水现象的。具有较大孔隙率且为开口连通大孔的亲水性材料往往抗渗性较差； （5）密实材料及具有闭口孔的材料具有较好的抗冻性； （6）孔隙率越大，导热系数越小，导热性越小，绝热性越好；孔隙率相同时，具有较大孔径或连通孔的材料，导热系数偏大，导热性较大，绝热性较差； （7）孔隙率较大且为细小连通孔时，材料的吸音性较好。 3、引起水泥体积安定性不良的原因及检验方法是什么建筑工程使用安定性不良的水泥有何危害水泥安定性不合格怎么办 答：引起水泥体积安定性不良的原因是熟料中含有过多的游离氧化钙、游离氧化镁和石膏含量过多。游离氧化钙可用煮沸法检验；游离氧化镁要用蒸压法才能检验出来，石膏掺量过多造成的安定性不良，在常温下反应很慢，需长期在常温水中才能发现，两者均不便于快速检验，因此国家标准规定控制水泥中游离氧化镁及三氧化硫的含量。 4、试述掺大量活性混合材料的硅酸盐水泥的共性与特性。 答：在建筑工程使用安定性不良的水泥会由于不均匀的体积变化，使水泥混凝土结构产生膨胀性的裂缝，引起严重的工程事故。体积安定性不合格的水泥不得用于任何工程。 掺大量活性混合材料的硅酸盐水泥的共性：（1）水化热小；（2）硬化慢，早期强度低，后期强度高；（3）抗化学腐蚀性高；（4）对温度较为敏感，低温下强度发展较慢，适合高温养护；（5）抗碳化能力较差；（6）抗冻性较差。 特性：矿渣硅酸盐水泥：（1）泌水性大，抗渗性差；（2）耐热性好；（3）干缩率大。 火山灰质硅酸盐水泥：（1）保水性好、抗渗性好；（2）干缩率大；（3）耐磨性差。 粉煤灰硅酸盐水泥：（1）干缩小、抗裂性高；（2）耐磨性差。
土木工程材料课后题答案
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、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变 答：当材料的孔隙率增大时，各性质变化如下表： 密度表观密度强度吸水率搞冻性导热性 2材料的密度、近似密度、表观密度、零积密度有何差别答： 3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：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比：P′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。 4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。 例如：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。 5普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为 207KN（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位 答： 6塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变 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。 7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。 8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： 造价工程师执业资格考试：建设工程技术与计量（安装）工程材料安装工程常用材.. 2 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，重新压实胶结而成的岩石。例如，页岩、菱镁矿，石灰岩等。3) 变质岩，是地壳中原有的各类岩石在地层的压力或温度作用下，原岩石在固体状态下发生变质作用而形成的新岩石。例如，大理石、片麻岩等。 2比较花岗岩、石灰岩、大理岩、砂岩的性质和用途，并分析它们具有不同性质的原因。答：这几种石材性质不同的于它们的化学成分和结构的差别：花岗岩的主要化学成分为石英、长石及少量暗色矿物和云母，它呈全晶质结构。花岗岩表观密度大，抗压强度高，抗冻性好，刻水率小，耐磨性好，耐久性高，但耐火性差。它常用于基础、甲坝、桥墩、台阶、路面、墙石和勒脚及纪念性建筑物等。石灰岩的主要化学成分为CaCO 3，主要矿物成分为方解石，但常含有白云石、菱镁矿、石英、蛋白石等， 因此，石灰岩的化学成分、矿物组分、致密程度以及物理性质差别很大。石灰岩来源广，硬
土木工程材料复习题及答案
土木工程材料 一.填空 1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度，吸水性 , 抗冻性 ,导热性 ,强度。 2．与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热 ,耐软水能力 ,干缩 . 3．保温隔热材料应选择导热系数 ,比热容和热容的材料. 4．硅酸盐水泥的水化产物中胶体为和 . 5. 普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩 ,抗冻性 . 6．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为、和 . 7．钢材中元素S主要会使钢的增大，元素P主要会使钢的增大. 8．含水率为1%的湿砂202克，其中含水为克,干砂克. 9．与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度，硬化后体积 . 10．石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性，大气稳定性 . 11．普通混凝土强度的大小主要决定于水泥强度和 . 12.木材的强度中,在理论上最大的是强度. 13．按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足。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。 15．普通混凝土用石子的强度可用或表示。 16．常温下，低碳钢中的晶体组织为和。 17．据特点不同，塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。 18．有无及是否发达是区分阔叶树和针叶树的重要特征。 19．与石油沥青相比，煤沥青的温度感应性更，与矿质材料的粘结性更。20．石灰的陈伏处理主要是为了消除的危害。 21．木材防腐处理的措施一般有和。22．材料确定后,决定普通混凝土流动性的最重要因素是。 23．普通混凝土的强度等级是根据。 24．钢的牌号Q235-AF中A表示。 25．结构设计时，硬钢的强度按取值。 26．硅酸盐水泥强度等级确定时标准试件的尺寸为 . 27．钢筋进行冷加工时效处理后屈强比。 28．石油沥青的牌号越大，则沥青的大气稳定性。 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。30．用于沥青改性的材料主要有矿质材料、树脂和。 二.判断 1.塑料的刚度小,因此不宜作结构材料使用。…………………………………………( ) 2.随含碳量提高，碳素结构钢的强度、塑性均提高。…………………………………( )
(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？
土木工程材料试题
本科学生考试模拟试题二 一、选择题(每题1分，共27分） 1.含水率6﹪的砂100g，其中干砂质量为__________g。 A. 100×(1-6﹪)=94.0 B. (100-6)×(1-6﹪)=88.4 C. 100÷(1+6﹪)=94.3 D. (100-6)÷(1+6﹪)=88.7 2．材料的孔隙率增加，特别开口孔隙率增加时,会使材料的____________。 A.抗冻、抗渗、耐腐蚀性提高； B.抗冻、抗渗、耐腐蚀性降低； C.密度、导热系数、软化系数提高； D.密度、绝热性、耐水性降低。 3. 从钢材的脱氧程度看，含氧量最低的钢种为___________。 A. 沸腾钢 B. 镇静钢 C.半镇静钢 D.特殊镇静钢 4. 钢材中碳含量高时，则其__________。 A.强度高，塑性和韧性好; B.强度高，塑性和韧性差。 C.强度低，塑性和韧性好; D.强度低，塑性和韧性差。 5. 钢筋冷拉并时效后___________提高。 A.屈服强度 B.抗拉强度 C.屈服强度和抗拉强度。 6. 木材加工使用前应预先将木材干燥至__________。 A. 纤维饱和点 B. 标准含水率 C. 平衡含水率 D. 完全干燥 7. 木材的横纹抗拉强度__________。 A. 强度较大，推荐使用 B. 强度中等,可以使用; C. 强度很小，不许使用 8. 沉积岩具有以下特点_________。 A.强度低、孔隙率大和耐久性差； B.强度中等、孔隙率和耐久性一般； C.强度高、孔隙率小、抗冻、耐磨。 9. 烧结粘土砖中，只能用于非承重墙体的是___________。 A.普通砖； B.多孔砖； C.空心砖。 10. 石灰膏通常与砂或纤维材料共同使用，目的在于___________。 A.提高抗压强度； B.克服过火石灰危害; C.加快硬化速度； D.提高抗裂能力。 11. 对于建筑石膏，____________是不正确的。 A.干燥时不开裂； B.耐水性强； C.机械加工方便 D.抗火性能好, 12. ____________适用于炎热地区屋面的防水工程。 A.10号石油沥青； B.60号石油沥靑； C.100号石油沥青。 13. 有抗冻要求的混凝土工程，应优先选用__________。 A.矿渣水泥； B.普通水泥； C.髙铝水泥。 14.硅酸盐水泥适用于下列__________工程。 A.大体积混凝土 B.预应力钢筋混凝土 C.耐热混凝土； D.受海水侵蚀的混凝土。 15.混凝土拌合物和易性的好坏，不仅直接影响工人浇注混凝土的效率，而且会影响 _________。 A.混凝土硬化后的强度； B.混凝土耐久性； C.混凝土密实度； D.混凝土密实度、强度及耐久性。 16.普通混凝土棱柱体强度f pr与立方体强度f cu两者数值的关系是___________。 A. f p r=f cu B. f p r≈f cu C. f p r﹥f cu D. f p r﹤f cu
同济大学工程材料课后习题答案上海科学技术
《工程材料》复习思考题参考答案 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,则晶体中原子排列越紧密. 4.晶面指数和晶向指数有什么不同 答:晶向是指晶格中各种原子列的位向,用晶向指数来表示,形式为;晶面是指晶格中不同方位上的原子面,用晶面指数来表示,形式为. 5.实际晶体中的点缺陷,线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响 答:如果金属中无晶体缺陷时,通过理论计算具有极高的强度,随着晶体中缺陷的增加,金属的强度迅速下降,当缺陷增加到一定值后,金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加.因此,无论点缺陷,线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变,从而使晶体强度增加.同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻,降低金属的抗腐蚀性能. 6.为何单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示出各向异性 答:因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同,造成原子间结合力不同,因而表现出各向异性;而
土木工程材料复习题及答案
《土木工程材料》复习题 一、填空题 1. 量取10l气干状态的卵石，称重为14.5kg；又取500g烘干的该卵石，放入装有500m l 水的量筒中，静置24h后，水面升高为685m l。则该卵石的堆积密度为1.45g/cm3__，表观密度为__ 2.7g/cm3_，空隙率为。 2.密度是指材料在_绝对密实___状态下单位体积的质量。 3.材料在外力（荷载）作用下，抵抗破坏的能力称为___强度____。 4. 石灰的陈伏处理主要是为了消除过火石灰的危害。 5. 硅酸盐水泥熟料矿物组成主要有__硅酸二钙（C2S）、硅酸三钙(C3S)、铝酸三钙(C3A)_及铁铝酸四钙(C4AF)_。 6. 水泥颗粒越细，水化速度越____快____，凝结硬化后收缩越____大____，早期强度越___高___。 7. 坍落度试验是用来测试新拌混凝土的__流动性___。 8. 在和易性要求一定的条件下，采用粗砂配制的混凝土水泥用量比采用细砂配制的混凝土水泥用量____少_ __。 9. 当混凝土拌合物出现粘聚性尚好、坍落度太小时，应在保持____水灰比____不变的情况下，适当地增加___水泥浆_（水泥和水）__用量。 10. 测定混凝土立方体抗压强度的标准试件尺寸是边长为____150____mm的立方体，试件的标准养护温度为___20±3_____℃，相对湿度为大于_____90______%，养护龄期为____28______天。 11. 混凝土抗冻等级F15表示混凝土能够承受反复冻融循环次数为___15次___而不破坏。 12. 钢筋进行冷加工强化后，其塑性及韧性将明显降低。 13. 砂浆和易性包括___流动性____和____保水性____两方面的含义。 14. 建筑钢材随着含碳量的增加，其强度____提高____，塑性___降低____。 钢材的冲击韧性__是指钢材抵抗冲击荷载的能力。 16. 钢材的疲劳强度比其屈服强度____低_____，焊接性能随含碳量增大而__ 降低___。 二、单项选择题 1. 含水率为5%的砂220kg，将其干燥后的质量是_____kg。（ B ） 2. 颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，堆积密度为ρ'0，则存在下列关系_____。( C ) A.ρ＞ρ'0＞ρ0 B.ρ0＞ρ＞ρ'0 C.ρ＞ρ0＞ρ'0ρ'＞ρ＞ρ0 3. 石膏在凝结硬化过程中，下列哪句话是正确的( D ) A.凝结硬化时间慢、硬化后体积微小收缩 B.凝结硬化时间慢，硬化后体积微小膨胀 C.凝结硬化时间快、硬化后体积微小收缩 D.凝结硬化时间快，硬化后体积微小膨胀 4. 硅酸盐水泥耐热性差，主要是因为水泥中含有较多的_____。（ C ） A 水化铝酸钙 B 水化铁酸钙 C 氢氧化钙 D 水化硅酸钙
土木工程材料期末考试判断题
二、是非判断题 1、石料的孔隙率是石料的孔隙体积占其实体积的百分率。 2、石料的软化系数越小，耐水性能越好。 3、细度模数越大，表示细集料越粗。 4、矿质混合料仅可以选择连续级配类型。 5、过火石灰用于建筑结构物中，使用时缺乏粘结力，但危害不大。 6、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。 7、石膏浆体的凝结硬化实际上是碳化作用。 8、在空气中贮存过久的生石灰，不应照常使用。 9、生石灰中的二氧化碳含量越高，表示未分解完全的碳酸盐含量越高，则（CaO＋MgO）含量相对降低，影响石灰的胶结性能。 10、硅酸盐水泥中C2S早期强度低，后期强度高，而C3S正好相反。 11、在生产水泥中，石膏加入量越多越好。 12、用沸煮法可以全面检验硅酸盐水泥的体积安定性是否良好。 13、按规范规定，硅酸盐水泥的初凝时间不迟于45min。 14、水泥是水硬性胶凝材料，所以在运输和贮存中不怕受潮。 15、硅酸盐水泥的细度越细越好。 16、用粒化高炉矿渣加入少量石膏共同磨细，即可制得矿渣硅酸盐水泥。 17、两种砂子的细度模数相同，它们的级配不一定相同。 18、在拌制混凝土中砂越细越好。 19、试拌混凝土时若测定混凝土的坍落度满足要求，则混凝土的工作性良好。 20、卵石混凝土比同条件配合比拌制的碎石混凝土的流动性好，但强度则低一些。 21、混凝土拌和物中水泥浆越多和易性越好。 22、普通混凝土的强度与其水灰比成线性关系。 23、在混凝土中掺入引气剂，则混凝土密实度降度，因而其抗冻性亦降低。
24、计算混凝土的水灰比时，要考虑使用水泥的实际强度。 25、普通水泥混凝土配合比设计计算中，可以不考虑耐久性的要求。 26、混凝土施工配合比和试验配合比二者的水灰比相同。 27、混凝土外加剂是一种能使混凝土强度大幅度提高的填充料。 28、混凝土的强度平均值和标准差，都是说明混凝土质量的离散程度的。 29、在混凝土施工中，统计得出混凝土强度标准差越大，则表明混凝土生产质量不稳定，施工水平越差。 30、高性能混凝土就是指高强度的混凝土。 31、砂浆的流动性是用分层度表示的。 32、烧结普通砖的质量等级是采用10块砖的强度试验评定的。 33、石油沥青的三组分分析法是将石油沥青分离为：油分、沥青和沥青酸。 34、含蜡沥青会使沥青路面的抗滑性降低，影响路面的行车安全。 35、针入度指数（PI）值越大，表示沥青的感温性越高。 36、碱性石料与石油沥青的粘附性较酸性石料与石油沥青的粘附性好。 37、道路石油沥青的标号是按针入度值划分的。 38、与石油沥青相比，煤沥青温度稳定性和与矿质集料的粘附性均较差。 39、沥青质是石油沥青化学组分中性能最好的一个组分。 40、粘度是沥青材料最重要的技术性质之一。 41、沥青混合料是一种复合材料，由沥青、粗集料、细集料和矿粉以及外加剂所组成。 42、悬浮-密实结构的沥青混合料高温稳定性良好。 43、沥青混合料的抗剪强度主要取决于粘聚力和内摩擦角两个参数。 44、沥青混合料的粘聚力随着沥青粘度的提高而降低。 45、沥青混合料中如果矿粉颗粒之间接触是自由沥青所连接，则具有较大的粘聚力。 46、沥青用量只影响沥青混合料的粘聚力，不影响其内摩擦角。 47、粘聚力值随温度升高而显著降低，但内摩擦角受温度变化的影响较小。
(完整版)土木工程材料必考简答题
土木工程材料复习资料 一、名词解释 密度：材料密度是材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 密实度：指材料体积内被固体物质充实的程度。 孔隙率：指材料的体积内，空隙体积所占的比例。 含水率：材料中所含水的质量与干燥状态下材料的质量之比；吸水率为饱和状态下含水率。 吸水率：质量吸水率（吸水量占材料干燥下的质量比）、体积吸水率（吸水体积占自然体积之比） 耐水性：材料长期在饱和水的作用下不破坏、强度也显著降低的性质。 软化系数：反映材料饱水后强度的程度。软化系数小的材料耐水性差，大于0.85为耐水性材料； 镇静钢：炼钢时采用锰铁、硅铁和铝锭等作脱氧剂。脱氧完全，其组织致密、成分均匀、性能稳定。 强屈比：抗拉强度与屈服强度之比；屈强比愈小，结构安全性越高。 伸长率：表征钢材的塑性变形的能力。 冲击韧性：指钢材抵抗冲击荷载的能力。 冷加工与时效：时效是随时间的延长而表现出强度提高、塑性和冲击韧性下降的现象；冷加工变形可促进时效迅速发展。时效处理使屈服点进一步提高。 电化学腐蚀：指钢材与电解质溶液接触而产生电流，形成微电池而引起锈蚀。 钢号：屈服点—Q；屈服点数值；质量等级，A、B、C、D四级；脱氧程度代号；如：Q235—BZ。 气硬性胶凝材料：石灰、石膏和水玻璃只能在空气中硬化、保持或发展强度的无机胶凝材料；水硬性胶凝材料（如：水泥）则不仅能在空气，还能在水中硬化保持或发展强度。 陈伏：为了消除过火石灰的危害，生石灰熟化形成的石灰浆在储灰坑中放置两周以上。 体积安定性：水泥浆体硬化后体积变化的均匀性；主要指水泥硬化后浆体能保持一定形状。 水泥活性混合材料：粒化高炉矿渣、火山灰混合材料、粉煤灰混合材料、硅灰 碱—骨料反应：混凝土中所含的碱与骨料中的活性成分反应生成复杂的硅酸凝胶，其吸水膨胀，破坏混凝土。 最大粒径：石子各粒级公称上限为该粒级的最大粒径。 和易性：指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的性质。包括流动性、黏聚性、保水性三方面。 砂率与合理砂率：沙的质量占沙、石总重量的比例；合理砂率指用水量、水泥用量一定时，拌合料保证具有良好的粘聚性和保水性的条件下，使拌合料具有最大流动性的砂率。或是，坍落度一定时，使拌合料具有最小水泥用量的砂率。 耐久性：混凝土抵抗环境介质作用并长期保持良好的使用性能的能力。 混凝土立方体抗压强度：按国标制成变长为150mm的立方体试件，在标准养护条件下（温度20±3℃，相对湿度90%以上），养护