常用工程材料选用

三、常用工程材料及选用

纯金属因价贵，力学性能较低，不能满足现代工业的要求，因此工业上多应用合金。下面对工程中常用的金属材料进行叙述。

一、碳素钢

碳素钢是指Wc≤2.11%，并含少量硅、锰、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。碳素钢具有一定的力学性能和良好的工艺性能，且价格低廉，在工业中广泛应用。

碳素钢的分类及牌号

碳素钢的种类很多，常按以下方法分类。

1．按钢的含碳量分类

可分为：低碳钢（0.0218%

2．按钢的主要质量等级分类

（1）普通质量碳素钢（Ws≤0.050%、Wp≤0.045%）。

（2）优质碳素钢（Ws≤0.035%、Wp≤0.035%）。

（3）特殊质量碳素钢（ws≤0.020%，Wp≤0.020%）。

3．按钢的用途分类

（1）碳素结构钢：主要用于制作机械零件和工程构件，一般属于低、中碳钢。

（2）碳素工具钢：主要用于制作刃具、量具和模具，一般属于高碳钢。

此外，钢按冶炼方法不同，可分为转炉钢和电炉钢；按冶炼时脱氧程度的不同，可分为沸腾钢、镇静钢、半镇静和特殊镇静钢等。

生产中，常用的碳素钢类别、牌号表示方法如表1-7所示。

表1-7常用的碳素钢类别、牌号表示方法

二、合金钢

为了改善碳素钢的组织和性能，在碳素钢基础上有目的地加入一种或几种合金元素所形成的铁基合金，称为低合金钢或合金钢。常加入的合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、硼、铝、铌、锆等。通常低合金钢中加入合金元素的种类和数量较合金钢少。不同元素的组合，不同的元素含量，可得到不同的性能。

合金钢的分类

1.按质量等级分

按质量等级，合金钢可分为优质合金钢（如一般工程结构用合金钢、耐磨钢、硅锰弹簧钢等）和特殊质量合金钢（如合金结构钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢等）。

2.按合金元素总量分

按合金元素总量将合金钢分为：低合金钢（W Me<5%）、中合金钢（W Me=5%～10%）和高合金钢（W Me >10%）

3. 按合金元素种类分

按合金元素种类将合金钢分为：铬钢、锰钢、硅锰钢、铬镍钢等。

4. 按主要性能和使用特性分

主要分为工程结构用合金钢，机械结构用合金钢，轴承钢，工具钢，不锈、耐蚀和耐热钢，特殊物理性能钢等。

合金钢的编号

我国合金钢编号方法的原则是以钢中碳含量（Wc×100）、合金元素的种类和含量（W Me ×100）来表示。当钢中合金元素的平均含量W Me<1.5%时，钢号中只标出元素符号，不标明合金元素平均含量；当W Me≥1.5%、2.5%、3.5%……时，在该元素后面相应的标出2、3、4……。合金钢的具体编号方法见表1-11：

表1-12 合金钢的编号方法

低合金高强度结构钢

低合金高强度结构钢由于其较高强度和良好的工艺性能，是近年来发展最快，最有前景的一类合金钢，目前其主要的发展方向之一是通过合金化和热处理改变基体组织（如马氏体、贝氏体等）以提高强度，同时超低碳化，即进一步降低含碳量，以充分保证韧性和工艺性能。

1．化学成分

（1）含碳量：Wc<0.20%，钢中含碳量较低，是为了获得良好的塑性、焊接和冷变形能力。

（2）常用合金元素种类及主要作用：低合金高强度结构钢主要合金元素有锰、钒、钛、铌、铝、铬、镍等。锰有固溶强化铁素体、增加并细化珠光体的作用；钒、钛、铌等主要作用是细化晶粒；铬、镍可提高钢的冲击韧性，改善钢的热处理性能，提高钢的强度，并

且铝、铬、镍均能提高对大气的抗蚀能力。为改善钢的性能，高性能级别钢可加入钼、稀土等元素。

2．热处理特点

低合金高强度结构钢大多在热轧、正火状态下供应，使用时一般不再进行热处理。

合金结构钢

合金结构钢按其用途和热处理特点，可分为渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢。

１. 化学成分

表1-14列出了合金结构钢的化学成分及其特点。

表1-14合金结构钢的成分特点

2. 热处理特点

（1）合金渗碳钢

①预备热处理：正火。

②最终热处理：渗碳、淬火和低温回火。

（2）合金调质钢

①预备热处理：正火或退火。

②最终热处理：合金调质钢的最终热处理为调质，以保证具有良好的综合力学性能。对于某些承受冲击的耐磨零件，也可采用调质、表面淬火并低温回火或调质后氮化处理，以满足表面的耐磨性要求和抗冲击要求。

（2）合金弹簧钢

①当弹簧直径或板簧厚度大于10mm时，常采用热成形，即将弹簧钢加热到比正常淬

火温度高出50~80℃进行热成形，然后利用余热立即淬火并中温回火，得到回火托氏体组织，硬度为40~48HRC，有较高的弹性极限和疲劳强度，以及一定的塑性和韧性。

②当弹簧直径或板簧厚度小于8~10mm时，常用冷拔弹簧钢丝冷卷成形。例如，淬火回火钢丝是将钢丝冷拔到规定尺寸后，进行油淬和中温回火，冷卷成弹簧后在200~300℃进行去应力退火即可。

弹簧钢热处理后通常进行喷丸处理，其目的是在弹簧表面产生残余压力，以提高弹簧的疲劳强度。

（3）滚动轴承钢

①预备热处理：轴承钢的预先热处理是正火和球化退火。

②最终热处理：轴承钢的最终热处理是淬火和低温回火，回火后的组织为细回火马氏体加均匀分布的细粒状碳化物及少量残余奥氏体，硬度为61～65HRC。对精密的轴承钢零件，为保证尺寸稳定性，可在淬火后立即进行冷处理（–60～–80℃），以尽量减少残余奥氏体量，冷处理后进行低温回火和粗磨，接着在120～130℃进行时效处理，最后进行精磨。

合金工具钢

合金工具钢包括量具、刃具钢、冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢等。

1．合金量具钢

量具工作时，主要受磨损，承受外力很小，因而要求量具用钢要有高硬度、高耐磨性；为保证测量的准确性，要求量具用钢具有良好的尺寸稳定性。

量具用钢没有专用钢。为了保证量具用钢具有高的尺寸稳定性，可采用冷处理和进行稳定化处理。

2．合金刃具钢

（1）性能要求

刃具工作时，刃部与切屑、毛坯间产生强烈摩擦，使刃部磨损并产生高温（可达500~600℃）；另外，刃具还承受冲击和震动，因此要求刃具钢具有以下性能：

①高的硬度和耐磨性；

②高的热硬度；

③足够的强度和韧性，以防在受冲击和震动时，刀具突然断裂和崩刃。

（2）化学成分

①含碳量：Wc=0.80%~1.50%，以保证高硬度和耐磨性。

②合金元素：Cr、Mn、Si：提高淬透性、耐回火性和改善热硬性；W、V：可提高钢的热硬性和耐磨性。

（3）热处理特点

①预备热处理：采用球化退火，以改善切削加工性能

②最终热处理：采用淬火和低温回火，其组织为细回火马氏体、合金碳化物和少量残留奥氏体，硬度为60~65HRC

3．冷作模具钢

冷作模具钢用于制造在冷态下变形或分离的模具，如冷冲模、冷镦模、冷挤压模等。

（1）性能要求

冷作模具在工作时承受的弯曲应力、压力、冲击及摩擦，因此冷作模具钢应具有高硬度、耐磨性和足够的强度、韧性。大型模具用钢还应具有好的淬透性、热处理变形小的等性能。

（2）化学成分

①含碳量：Wc=1.0%~2.0%，其目的是为了获得高硬度和耐磨性。

②合金元素：Cr 、Mo、W 、V：提高耐磨性、淬透性和耐回火性。

（3）热处理特点

①预备热处理：加工前进行反复锻打后退火。

②最终热处理：采用淬火和低温回火。回火后组织为回火马氏体、碳化物和残留奥氏体，硬度为60~62HRC。

铸铁

铸铁是Wc>2.11%的铁碳合金。除铁、硅、碳、锰以外，还含有较高的硫、磷等杂质元素，在合金铸铁中，还加入一定含量的其他合金元素。铸铁在工业中应用量较大，按重量百分比，一般机械中，铸铁件占约40%~70%，在机床和重型机械中达60%~90%。

碳除极少量固溶于铁素体外，一般均以游离状态的石墨或化合状态的渗碳体存在。根据碳在铸铁中存在的形式不同，可分为以下几种：

（1）白口铸铁

这种铸铁中的碳主要以游离碳化物的形式析出，断口呈银白色。由于大量硬而脆的渗碳

体存在。白口铸铁硬度高、脆性大，难以切削加工。

（2）灰口铸铁

这种铸铁中的碳大部分或全部以石墨的形式析出，断口呈暗灰色。按石墨形态不同，灰口铸铁又分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁。

（3）麻口铸铁

这种铸铁中的碳部分以游离碳化物形式析出，部分以石墨形式析出，断口灰、白色相间。此类铸铁硬脆性较大，故工业上很少使用。

1.5.3.1一般工程用铸铁

1．灰铸铁

（1）灰铸铁的成分

灰铸铁的化学成分范围一般为：Wc=2.5%~3.6%，W Si= 1.0%~2.5%,Wp≤0.3%，

W Mn=0.5%~1.3%，W S≤0.15%。

（2）灰铸铁的组织

灰铸铁的组织可看成碳素钢的基体加片状石墨。按基体组织不同分为：铁素体基体灰铸铁，铁素体—珠光体基体灰铸铁，珠光体基体灰铸铁。

（3）灰铸铁的性能

①力学性能：灰铸铁的性能主要取决于基体的组织和石墨形态。因石墨的强度极低，相当于在钢的基体上分布了许多孔洞和裂纹，分割、破坏了基体的连续性，减小了基体的有效承载截面，而且石墨的尖角外易产生应力集中，所以灰铸铁的抗拉强度比相应基体的钢低很多，塑性、韧性极低。石墨片数量越多，尺寸越大、分布越不均匀，灰铸铁的抗拉强度越低。灰铸铁的抗压强度、硬度主要取决于基体，石墨对其影响不大，故灰铸铁的抗压强度和硬度与相同基体的钢体的钢相似。灰铸铁的抗压强度一般是其抗拉强度的3—4倍。当石墨存在形态一定时，铸铁的力学性能取决于基体组织，珠光体基体比铁素体基体灰铸铁的强度、硬度、耐磨性均高，但塑性、韧性低；铁素体一珠光体基体灰铸铁的性能介于前二者之间。

②其他性能：石墨虽然降低了灰铸铁的力学性能，但却给灰铸铁带来一系列其他的优良性能，如良好的铸造性能，良好的减振性，良好的耐磨性能，良好的切削加工性能和较小的缺口敏感性。

由于灰铸铁具有以上一系列性能特点，因此被广泛地用来制作各种受压应力作用和要求

消震的机床床身与机架、结构复杂的壳体与箱体、承受摩擦的缸体与导轨等。

2. 球墨铸铁

（1）球墨铸铁的获得

球墨铸铁是通过铁液的球化处理获得的。浇注前向铁液中加入球化剂，促使石墨呈球状析出。这种处理方法称为球化处理。目前常用的球化剂有镁、稀土元素和稀土镁合金3种，其中稀土镁合金球化剂应用最广泛。稀土镁合金球化剂多采用冲入法加入，即先将球化剂放在铁水包内，然后将铁液冲入，使球化剂逐渐熔化。

由于镁及稀土元素都强烈阻碍石墨化，因此在进行球化处理的同时，必须进行孕育处理，其作用是削弱白口倾向，以免得到白口组织，同时孕育处理可以改善石墨的结晶条件，使石墨球径变小，数量增多，形状圆整，分布均匀，从而提高了铸铁的力学性能。

（2）球墨铸铁的成分

球墨铸铁的化学成分是：Wc=3.8%~4.0%，Wsi=2.0%~2.8%，W Mn=0.6%~0.8%，Ws≤0.04%，Wp<0.1%，W Mg=0.03%~0.05%，W RE<0.03%~0.05% 。

（3）球墨铸铁的组织

球墨铸铁的组织可看成是碳素钢的基体加球状石墨。按基体组织的不同，常用的球墨铸铁有：铁素体球墨铸铁、铁素体—珠光体球墨铸铁、珠光体球墨铸铁和贝氏体球墨铸铁等。

（4）球墨铸铁的性能

①力学性能：球墨铸铁中由于石墨呈球状，对基体的割裂作用和引起应力集中现象明显减小，基体对铸铁的性能影响起到了支配性的作用，因而球墨铸铁的强度、塑性与韧性都大大优于灰铸铁，可与相应组织的铸钢媲美。球墨铸铁中石墨球越圆整、球径越小、分布越均匀，其性能就越好。

②其他性能：球墨铸铁同样具有灰铸铁的一系列优点，如良好的铸造性、减振性、减摩性、削切加工性及低的缺口敏感性等，但凝固收缩较大，容易出现缩松与缩孔，熔化工艺要求高。

3．可锻铸铁

（1）可锻铸铁的获得

可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火而获得。石墨化退火的工艺过程是：将白口铸铁加热到900℃~980℃，使铸铁组织转变为奥氏体加渗碳体，在此温度下长时间保温后，渗碳体

分解为团絮状石墨，这时铸铁组织为奥氏体加石墨，此为一阶段石墨化。在随后的缓冷过程中，奥氏体中过饱和的碳将充分析出并附在已形成的团絮状石墨表面，使石墨长大，完成第二阶段石墨化（760～720℃），形成铁素体和石墨，再缓冷至700～650℃，出炉空冷（图1-49曲线①）最后得到铁素体可锻铸铁，又称黑心可锻铸铁。

4．蠕墨铸铁

（1）蠕墨铸铁的获得

蠕墨铸铁的获得方法与球墨铸铁相似，是通过铁液的蠕化处理获得的。浇注前向铁液中加入蠕化剂，促使石墨呈蠕虫状析出，就得到了蠕墨铸铁，这种处理方法称为蠕化处理。目前常用的蠕化剂有稀土镁钛合金、稀土硅铁合金、稀土钙镁铁合金等。

（2）蠕墨铸铁的组织和性能

蠕墨铸铁的组织可看成碳素钢的基体加蠕虫状石墨。蠕墨铸铁中石墨形态介于片状与球状之间，石墨的形态决定了蠕墨铸铁的力学性能介于相同基本组织的灰铸铁和球墨铸铁之间，其铸造性能、减振性和导热性都优于球墨铸铁，与灰铸铁相近。

有色金属

铝及其合金

铝是目前工业中应用最广泛的有色金属。它具有良好的导电、导热性，强度低，塑性好，可以进行各种压力加工。为了获得良好的的机械性能和工艺性能，通常在铝中加入一定量的其他元素以制成具有较高强度的铝合金。根据化学成分和工艺特点的不同，铝合金分为形变铝合金和铸造铝合金。

1．形变铝合金根据主要性能特点和用途，形变铝合金分为防锈铝（代号LF），硬铝（代号LY），超硬铝（代号LC），锻造铝（代号LD）等。它们的供应状态是具有各种规格的型材、板材、线材、管材等。防锈铝的牌号如LF5，LF21，具有良好的塑性和耐腐蚀性，可用于制作油箱、油管、铆钉及窗框、餐具等结构件。硬铝（如LYll，LYl2）及超硬铝（如LC4，LC5）经过热处理后可以获得较高的硬度和强度，可用于制造螺旋桨、叶片、飞机大梁、起落架、桁架等高强度结构件。锻铝（如LD5，LD7）具有良好的热塑性，可用于制造复杂的大型锻件。

2．铸造铝合金（代号ZL）依据化学成分可分为铝硅铸造合金（如ZLl01，ZLl02）、铝铜铸造合金（如ZL201，ZL202）、铝镁铸造合金（如ZL301）等。铸造铝合金具有良好的铸造性能，适宜于铸造成型，可用于生产形状复杂的零件。常用于制造电动机壳体、汽缸体、

油泵壳体、内燃料机活塞及仪器、仪表零件等。

铜及其合金

1．纯铜又称紫铜，具有良好的导电性、导热性、抗大气腐蚀性及抗磁性。广泛用于制造导电材料及防磁器械等。铜合金按化学成分可分为黄铜、青铜、白铜三大类，其中黄铜和青铜应用最广泛。

2．黄铜：黄铜是以锌为主要合金元素的铜锌合金。它具有良好的耐腐蚀性和加工工艺性。

根据化学成分和加工方法的不同，黄铜又可分为普通黄铜，牌号如H70，H62，H58，数字表示铜的百分含量。常用于制造弹壳、冷凝器管、弹簧、垫圈、螺钉、螺母等；特殊黄铜，牌号如HPb59—1，常用于制造高强度及化学性能稳定的零件；铸造黄铜，牌号如ZCuZn38，ZCuZn33Pb2等，常用于铸造机械、热压扎制零件及轴承、轴套等。

3．青铜：工业上把以锡、铝、铍、锰、铅等为主要元素的铜合金称为青铜。根据化学成分青铜可分为锡青铜、铝青铜、铍青铜等。锡青铜具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，常用于制造泵、齿轮、涡轮及耐磨轴承等；铝青铜具有强度高、耐腐蚀性好、铸造性能优良，用于制造弹性零件及耐腐蚀、耐磨件等。铍青铜不仅强度高、弹性好，而且抗蚀、耐热、耐磨等性能较好，主要用于制造精密仪器、仪表的弹性元件、耐磨零件等。

另外，有色金属还有钛及其合金、镁及其合金、锌及其合金、轴承合金等。

工程材料分类

设工程技术与计量(安装工程部分) 第一讲安装工程常用材料基础知识 一、内容提要 这节课主要介绍安装工程技术与计量的第一章第一节安装工程常用材料基础知识。 二、重点、难点 熟悉金属材料、非金属材料、复合材料、常用材料等的分类及各种材料性能。 三、内容讲解 中国注册造价工程师考试网()提供、 大纲要求: 1、熟悉通用材料的分类、基本性能及用途。 2、熟悉型材、管材等常用材料的分类、性能及适用范围。 第一章基础知识 第一节安装工程常用材料基础知识 一、工程材料的分类 一般将工程材料按化学成分分为金属材料、非金属材料、高分子材料与复合材料四大类。 (一)金属材料 金属材料就是最重要的工程材料,包括金属与以金属为基的合金。工业上把金属与其合金分为两大部分: (1)黑色金属材料——铁与以铁为基的合金(钢、铸铁与铁合金)。 (2)有色金属材料——黑色金属以外的所有金属及其合金。 有色金属按照性能与特点可分为:轻金属、易熔金属、难熔金属、贵重金属、稀土金属与碱土金属。 (二)非金属材料 非金属材料包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀(酸)非金属材料与陶瓷材料等。 (1)耐火材料。耐火材料就是指能承受高温下作用而不易损坏的材料。常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。 (2)耐火隔热材料。耐火隔热材料又称为耐热保温材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛙石、玻璃纤维(又称矿渣棉)、石棉以及它们的制品。 (3)耐蚀(酸)非金属材料。耐蚀(酸)非金属材料的组成主要就是金属氧化物、氧化硅与硅酸盐等,在某些情况下它们就是不锈钢与耐蚀合金的理想代用品。常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材与玻璃等。

东北大学学期考试《工程材料学基础》考核作业

东北大学继续教育学院 工程材料学基础试卷（作业考核线上2） A 卷（共 3 页）总分题号一二三四五六七八九十得分 一、填空（每空1分，共20分） 1.位错是（线）缺陷、晶界是（面）缺陷。 2.碳在-Fe中形成的间隙固溶体称为（铁素体），它具有（ BCC（或体心 立方））晶体结构。 3.材料在受外力时表现的性能叫做（力学性能），又叫（机械性能）。 4.铝合金的时效方法可分为（自然时效）和（人工时效）两种。 5.固态物质按照原子在空间的排列方式，分为（晶体）和（非晶体）。 6.多数材料没有明显的屈服点，因此规定拉伸时产生（0.2%）残余变形所对应的 应力为（屈服强度）。 7.BCC晶格中，原子密度最大的晶面是（110 ），原子密度最大的晶向是 （ <111> ）。 8.共析钢过冷奥氏体的高温分解转变产物为（），中温分解转变产物为 （）。 9.-Fe和-Fe的晶体结构分别为（）和（）。 10.含碳量为0.0218%~2.11%称为（），大于2.11%的称为（）。 二、判断题（每题2分，共20分） 1.所有金属材料都有明显的屈服现象。（）

2.伸长率的测值与试样长短有关。（） 3.凡是由液体转变为固体的过程都是结晶过程。（）。 4.材料的强度与塑性只要化学成分一定，就不变了。（） 5.晶体具有固定的熔点。（） 6.结晶的驱动力是过冷度。（） 7.珠光体的形成过程，是通过碳的扩散生成低碳的渗碳体和高碳的铁素体的过程。（） 8.铸铁在浇注后快速冷却，不利于石墨化，容易得到白口。（） 9.材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。（） 10.各种硬度值之间可以进行互换。（） 三、选择题（每题2分，共20分） 1.钢的淬透性主要取决与（d ）。 （a）含碳量；（b）冷却介质；（c）冷却方法；（d）合金元素。 2.二元合金在发生L→+共晶转变时，其相组成是（ c ）。 (a) 液相；（b）单一固相；(c)三相共存；（d）两相共存 3.在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（ c ）。 （a）（100）（b）（110）；(c)（111）；（d）（121） 4.材料刚度与（ a ）有关。 (a)弹性模量；(b)屈服点；(c)抗拉强度；（d）伸长率 5.晶体中的位错属于（ c ）。 （a）体缺陷；（b）面缺陷；(c)线缺陷；（d）点缺陷 6.珠光体是（a ）。 （a）二相机械混合物；（b）单相固溶体；(c)金属化合物； 7.45钢是（b ）。

常见工程材料取样频率

常见工程材料取样频率、数量、试验周期表 1、砂、卵石、碎石： a、取样频率：按批进行验收，对同产地同品种合同规格的以400立米或600吨为一验收批，不足者以一批论。 b、砂取样数量：样品鉴定时，砂30公斤，石50公斤，做混凝土配合比时，砂100公斤，石200公斤。 c、碎石取样方法：在料堆取样时，取样部位应均匀分布。取样时应先将取样部位表层铲除。砂：由各部位抽取大致相等的砂共八份，组成一组样品； 碎（卵）石：由各部位抽取大致相等的卵石共十五份（在料堆上、中、下各部位均匀抽取）组成一组样品。 试验周期：3天 d、钢筋及焊件： 取样频率：按批验收，同牌号、同炉号、同规格、同一交货状态每批重量不大于60吨； 冷轧扭钢筋：验收批应由同牌号、同规格尺寸、同一台轧机、同一台班的钢筋组成，且每批重量不超过10吨； 冷轧带肋钢筋：按批验收，同牌号、同外形、同生产工艺、同规格、同一交货状态每批重量不大于60吨。 钢筋焊件：每300件作为一批，一周内不足300件的亦应按一批计算。不足批量规定的重量时，以一批论。 钢筋取样数量： 普通钢筋：四根（两根拉伸，两根冷弯）： 拉伸试件长度：大于等于Φ20的取50厘米，小于Φ20的取40厘米； 冷弯试件长度：大于等于Φ20的取40厘米，小于Φ20的取35厘米。 圆盘条：三根（一根拉伸，两根冷弯）：试件长度如上。 冷轧扭钢筋：三根（两根拉伸，一根冷弯）：试件长度：取偶数倍节距，且不应小于4倍节距，同时不小于50厘米。 冷轧带肋钢筋：三根（一根拉伸，两根冷弯）：试件长度不小于公称直径的60倍。 电弧焊、电渣压力焊：三根。试件长度（不包括电渣压力焊）：Φ18-32取焊接部位一边各20cm；Φ10-16取焊接部位一边各15cm。 闪光对焊：六根（三根拉伸，三根冷弯）：试件长度（包括电渣压力焊）：Φ18-32总长取40cm；Φ10-16总长取30cm. 取样方法：任意抽取，分别在每根钢筋截取拉伸、冷弯试件各一根。截取时先将每根钢筋端头弃去50mm，焊件应从每批成品中截取。 试验周期：24小时。 水泥： 取样频率：同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200吨为一批，散装不超过500吨为一批，每批抽样不少于一次。 取样数量：从一批中选取12Kg。 取样方法：取样应有代表性，从20袋中或20个不同部位取等量样品。 试验周期：临时4天，正式30天。 混凝土（试件）： 取样频率：每一百盘，但不超过100立米的同配合比混凝土，取样次数不得少于一次；每一工班拌制的同配合比混凝土不足一百盘时，取样次数不得少于一次；当一次连续浇筑超过

工程材料学基础复习题

工程材料学基础复习题 一、填空 1. 位错是（线）缺陷、晶界是（面）缺陷。 2. 碳在-Fe 中形成的间隙固溶体称为（铁素体），它具有（BCC（或体心立方））晶体结构。 3. 材料在受外力时表现的性能叫做（力学性能），又叫（机械性能）。 4. 铝合金的时效方法可分为（自然时效）和（人工时效）两种。 5. 固态物质按照原子在空间的排列方式，分为（晶体）和（非晶体）。 6. 多数材料没有明显的屈服点，因此规定拉伸时产生（0.2% ）残余变形所对应的应力为（屈服强 度）。 7. BCC 晶格中，原子密度最大的晶面是（（110 ）），原子密度最大的晶向是 （<111> ）。 二、判断题 1. 所有金属材料都有明显的屈服现象。（） 2. 伸长率的测值与试样长短有关。（） 3. 凡是由液体转变为固体的过程都是结晶过程。（）。 4. 材料的强度与塑性只要化学成分一定，就不变了。（） 5. 晶体具有固定的熔点。（） 6. 结晶的驱动力是过冷度。（） 7. 珠光体的形成过程，是通过碳的扩散生成低碳的渗碳体和高碳的铁素体的过程。（）三、选择题1. 钢的淬透性主要取决与（D ）。 （a）含碳量；（b）冷却介质；（c）冷却方法；（d）合金元素。 2. 二兀合金在发生L T +共晶转变时，其相组成是（C ）。 （a）液相；（b）单一固相；（c）三相共存；（d）两相共存 3. 在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（C ）。 （a）（100）（b）（110）；（c）（111）；（d）（121） 4. 材料刚度与（A ）有关。 （a）弹性模量；（b）屈服点；（c）抗拉强度；（d）伸长率 5. 晶体中的位错属于（C ）。 （a）体缺陷；（b）面缺陷；（c）线缺陷；（d）点缺陷 6. 珠光体是（A ）。 （a）二相机械混合物；（b）单相固溶体；（c）金属化合物； 7. 45 钢是（B ） （a）碳素结构钢；（b）优质碳素结构钢；（c）碳素工具钢；（d ）碳素铸钢 四、名词解释 同素异构：有些物质在固态下其晶格类型会随温度发生变化，这种现象叫做同素异构。 晶体缺陷：陷。断裂韧 实际应用的材料中，总是不可避免地存在着一些原子偏离规则排列，叫做晶体缺材料抵抗内部裂纹失稳扩展的能力。 时效：固溶处理获得过饱和固溶体在室温或一定加热条件下放置一定时间，强度、硬度升高塑性、韧性降低，叫做时效。 塑性：材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力。 五、计算题

工程材料与机械制造基础答案

`第一章金属材料的力学性能 1、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同？ 答：σs用于测定有明显屈服现象的材料，σ0.2用于测定无明显屈服现象的材料。 2、什么是应力？什么是应变？它们的符号和单位各是什么？ 答：试样单位截面上的拉力称为应力，用符号σ表示，单位是MPa。 试样单位长度上的伸长量称为应变，用符号ε表示，应变没有单位。 3、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？断裂发生在哪一点？若没 有出现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？ 答： b点发生缩颈现象，k点发生断裂。 若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑 形性变，而是没有产生明显的塑性变形。 4、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。 5、在机械设计时采用哪两种强度指标？为什么？ 答：（1）屈服强度。因为大多数机械零件产生塑性变形时即告失效。 （2）抗拉强度。因为它的数据易准确测定，也容易在手册中查到，用于一般对塑性变形要求不严格的零件。 6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料？采用何种材料为宜？材料的E值愈大，其塑 性愈差，这种说法是否正确？为什么？ 答：应根据弹性模量选择材料。要求刚度好的零件，应选用弹性模量大的金属材料。 金属材料弹性模量的大小，主要取决于原子间结合力（键力）的强弱，与其内部组织关系不大，而材料的塑性是指其承受永久变形而不被破坏的能力，与其内部组织有密切关系。两者无直接关系。故题中说法不对。 7、常用的硬度测定方法有几种？其应用范围如何？这些方法测出的硬度值能否进行比较？答：工业上常用的硬度测定方法有：布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法。 其应用范围：布氏硬度法应用于硬度值HB小于450的毛坯材料。 洛氏硬度法应用于一般淬火件、调质件。 维氏硬度法应用于薄板、淬硬表层。 采用不同方法测定出的硬度值不能直接比较，但可以通过经验公式换算成同一硬度后，再进行比较。 8、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？各适用于何种场合。下列情况应采用哪种硬度法 测定其硬度？ 答：布氏硬度法：（1）优点：压痕面积大，硬度值比较稳定，故测试数据重复性好，准确度较洛氏硬度法高。 （2）缺点：测试费时，且压痕较大，不适于成品、小件检验。

工程材料管理规定

工程材料管理规定 第一章总则 第一条为响应公司降本增效的号召，进一步理顺工程材料的选用、认价、采购、验收以及使用过程中的管理，明确各部门在各流程中的管理职责，实现对整个工程材料的综合掌控，杜绝浪费及不合理利用，降低公司外委投资费用。特对工程材料的管理做出如下规定。 第二条本规定适用各分厂、部，以及公司内各外委施工单位；含盖甲供材、乙供材及各分厂、部检修用材料。 第二章职责划分 第三条装备工程部职责： （一）负责项目立项后组织项目部、使用单位负责人、设计单位、进行设计交流。使用单位本着节约，实用的原则将需求告知设计单位；设计人员根据设计规范酌情考虑。 （二）负责图纸到位后组织使用单位负责人及项目部根据设计规范及安全标准规范确定材料选用并形成文字纪要各部门签字确认。（三）负责施工单位确定后组织项目部及使用单位对施工单位选材提出明确要求。 （四）负责审核施工单位提报的材料计划。 （五）参与材料进场前的验收工作，包括技术规格、数量、外形尺寸的复核。

（六）负责监督材料的利用情况，包括材料的合理利用及杜绝浪费。（七）负责组织相关单位对厂区内材料定期进行检查，对造成材料浪费或不合理利用的单位进行考核。 （八）负责组织相关单位对乙供材的调研、选材、认价、验收、合理利用的工作。 第四条项目部及材料使用单位职责： （一）负责根据需要提报材料计划。 （二）负责明确材料技术规格，外形尺寸及数量；同时附带有材料验收标准。 （三）参与材料进场前的验收工作并确认与提报计划相符工作。（四）负责材料的合理存放、规范使用、杜绝浪费的管理职责。 第五条采购供应部职责： （一）负责甲供材的采购工作，保证材料的按时到场。 （二）负责组织各相关单位对材料的验收工作。 （三）负责对存在质量异议的材料退换工作。 第六条监察部职责： （一）负责对材料计划提报、审核、采购、验收流程的监督。（二）负责材料进场前的验收工作的监督。 （三）负责乙供材调研、选材、认价、验收、合理利用的监督工作。 第三章材料的选用 第七条材料的选用 （一）使用单位负责人根据需要及安全技术规范与设计院商定材料选

汽车工程材料分类

·十种汽车材料 汽车工程材料分类 一、复合材料 在传统汽车上，只有1%的汽油用于运送乘客，其余都用于驱动汽车本身运动。所以降低汽车驱动运动的能量对于节省汽油十分有利。复合材料主要用于发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等，甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。 解决方案：提高燃油效率+减轻汽车自重 方案一：采用轻质的碳复合材料取代钢铁，这种材料已经用于制造网球拍和高尔夫球球棒。

碳纤维的汽车能减轻一半以上的重量，因而燃油的效率也将提高一倍，也就是说使用同等重量的燃油可以运行以前两倍的距离。而且碳纤维汽车在碰撞后能保护乘客，因为材料会破碎成很小的碎片，从而减缓了撞击，这也是减轻汽车重量的好处之一。Fiberforge公司主管赖特-戴维斯（Dwight Davis）表示：“碳纤维汽车的碎片在经过缓冲器后已经失去了大部分能量，因此不会给用户造成很大的伤害。” 复合材料特征：1、复合材料是多相体系（由两种或两种以上的不同物质组成）； 2、它们的组合必须具有复合效果（即复合材料比单一组成的材料具有更好的综合性能），从而实现强－强联合。 https://www.sodocs.net/doc/2218222471.html,/view/d050270d6c85ec3a87c2c567.html 复合材料主要由增强材料和基体材料两大部分组成； 增强材料：在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能，如玻璃钢中的玻璃纤维，CFRP（碳纤维增强塑料）中的碳纤维素就是增强材料。 基体：构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢（GRP）中的树脂（环氧树脂）就是基体。 按基体不同，复合材料可分为三大类： 树脂复合材料 金属基复合材料 无机非金属基复合材料，如陶瓷基复合材料。 工艺 一、聚合物基复合材料成型加工技术 1、手糊成型（hand lay up）

工程材料学习题集答案整理

页眉 工程材料习题集 钢的合金化基础第一章 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？（马氏体），以溶质形式存在形成固溶体；、γ（奥氏体）、M①溶入α（铁素体）形成强化相：碳化物、金属间化合物；②形成非金属夹杂物；③。、以游离状态存在：CuAg④ 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写出六个奥氏体形成元素，2 无 限溶解在铁素体中？，其中（锰、钴、镍、铜、碳、氮）C、NCo、Ni、Cu、①奥氏体形成元素：Mn、（铜、碳、氮）为有限溶NC、、Co、Ni（锰、钴、镍）可无限溶解在奥氏体中，CuMn、解；（铬、钒）可无限溶解在铁素体中，其余为有限溶解。、V②Cr 写出钢中常见的五种非碳化物形成元素。3Co 、、Cu、Si、Al①非碳化物形成元素：Ni按碳化物稳定性由弱到强的顺序按由强到弱的顺序写出钢中常见的八种碳化物形成元素。4 写出钢中常见的四种碳化物的分子式。Fe Mn、Cr、（弱）、、V、（中强）W、MoNb①碳化物由强到弱排列：（强）Ti、C→MC→MFeC→MC②碳化物稳定性由弱到强的顺序：63623容易加工硬化？奥氏体层而高锰奥氏体钢难于冷变形，5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形，错能高和低时各形成什么形态的马氏体？越有层错能越低，镍是提高奥氏体层错能的元素，锰是降低奥氏体层错能的元素，①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。钢；奥氏体层错Cr18-Ni8 奥氏体层错能越低，形成板条马氏体，位错亚结构。如②合金。能越高，形成片状马氏体，孪晶亚结构。如Fe-Ni钢的强化机制的出发点是什么？钢中常用的四种强化方式是什么？其中哪一种方式在提6 高强度的同时还能改善韧性？钢中的第二相粒子主要有哪两个方面的作用？①强化机制的出发点是造成障碍，阻碍位错运动。、第二相强化、位错钢中常用的四种强化方式：固溶强化、晶界强化（细晶强化）②强化（加工硬化）。晶界强化（细晶强化）在提高强度的同时还能改善韧性。③沉淀强化。钢中的第二相粒子主要作用：细化晶粒、弥散④/ 钢中常用的韧性指标有哪三个？颈缩后的变形主要取决于什么？7韧性指标：冲击韧度①? TK、韧脆转变温度、平面应变断裂韧度。ICk k颈缩后的变形用?表示，主要取决于微孔坑或微裂纹形成的难易程度。②P钢中碳化物应保持什么形晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢的塑性，8 态？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① 随着晶粒尺寸的减少，使应力集中减弱，推迟了微孔坑的形成。应为球状、钢中的碳化物（第二相）充分发挥弥散强化的作用，②为了改善钢的塑性，细小、均匀、弥散地分布。页脚 页眉 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？引起晶界弱化的因素有哪两个？ ①改善延性断裂有三个途径：（1）减少钢中第二相的数量：尽可能减少第二相数量，特别是夹杂物的数量。细化、球化第二相颗粒。（2）提高基体组织的塑性：宜减少基体组织中固溶强化 效果大的元素含量。（3）提高组织的均匀性：目的是防止塑性变形的不均匀性，以减少应力集中；碳化物强化相呈细小弥散分布，而不要沿晶界分布。 ②改善解理断裂有两种方法：（1）细化晶粒；（2）加入Ni元素降低钢的T。k③引起晶界弱化的因素有两个：（1）溶质原子(P、As、Sb、Sn)在晶界偏聚，晶界能r下降，裂纹易于沿晶界形成和扩展。（2）第二相质点(MnS、Fe3C)沿晶界分布，微裂纹g易于在晶界形成，主裂纹易于

工程材料的分类及性能

工程材料的分类及性能 字体: 小中大 | 打印发表于: 2006-11-09 15:38 作者: xlktiancai 来源: 中国机械资讯网 材料的分类 材料的种类繁多，用途广泛。工程方面使用的材料有机械工程材料、土建工程材料、电工材料、电子材料等。在工程材料领域中，用于机械结构和机械零件并且主要要求机械性能的工程材料，又可分为以下四大类： 金属材料具有许多优良的使用性能（如机械性能、物理性能、化学性能等）和加工工艺性能（如铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、机械加工性能等）。特别可贵的是，金属材料可通过不同成分配制，不同工艺方法来改变其内部组织结构，从而改善性能。加之其矿藏丰富，因而在机械制造业中，金属材料仍然是应用最广泛、用量最多的材料。在机械设备中约占所用材料的百分之九十以上，其中又以钢铁材料占绝大多数。 随着科学技术的发展，非金属材料也得到迅速的发展。非金属材料除在某些机械性能上尚不如金属外，它具有金属所不具备的许多性能和特点，如耐腐蚀、绝缘、消声、质轻、加工成型容易、生产率高、成本低等。所以在工业中的应用日益广泛。作为高分子材料的主体——工程塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、ABS塑料、环氧塑料等）已逐渐替代一些金属零件，应用于机械工业领域中。古老的陶瓷材料也突破了传统的应用范围，成为高温结构材料和功能材料的重要组成部分。 金属材料和非金属材料在性能上各有其优缺点。近年来，金属基复合材料、树脂基复合材料和陶瓷基复合材料的出现，为集中各类材料的优异性能于一体开辟了新的途径，在机械工程中的应用将日益广泛。

9-1.gif 我也来说两句查看全部回复 最新回复 xlktiancai (2006-11-09 15:39:31) 材料的性能一、力学性能材料受力后就会产生变形，材料力学性能 是指材料在受力时的行为。描述材料变形行为的指标是应力ζ和应变ε，ζ是单位面积上的作用力，ε是单位长度的变形。描述材料力学性能的 主要指标是强度、延性和韧性。其中，强度是使材料破坏的应力大小的度 量；延性是材料在破坏前永久应变的数值；而韧性却是材料在破坏时所吸 收的能量的数值。设计师们对这些力学性能制订了各种各样的规范。例 如，对一种钢管，人们要求它有较高的强度，但也希望它有较高的延性，以增加韧性，由于在强度和延性二者之间往往是矛盾的，工程师们要做出 最佳设计常常需要在二者中权衡比较。同时，还有各种各样的方法确定材 料的强度和延性。当钢棒弯曲时就算破坏，还是必须发生断裂才算破坏？ 答案当然取决于工程设计的需要。但是这种差别表明至少应有两种强度判 据：一种是开始屈服，另一种是材料所能承受的最大载荷，这说明仅仅描 述材料强度的指标至少就有两个以上。一般来说，描述材料力学性能的指 标有以下几项： 1．弹性和刚度图1-6是材料的应力—应变图（ζ—ε 图）。（a）无塑性变形的脆性材料（例如铸铁）；（b）有明显屈服 点的延性材料（例如低碳钢）；（c）没有明显屈服点的延性材料（例如纯铝）。在图中的ζ—ε曲线上，OA段为弹性阶段，在此阶段，如卸去 载荷，试样伸长量消失，试样恢复原状。材料的这种不产生永久残余变形 的能力称为弹性。A点对应的应力值称为弹性极限，记为ζe。材料在弹 性范围内，应力与应变成正比，其比值E=ζ/ε（MN/m2）称为弹性模量。

工程材料试题

1．F和A分别是碳在α-Fe、γ-Fe中所形成的间隙固溶体。 2．液态金属结晶时常用的细化晶粒的方法有增加过冷度、 加变质剂、增加液体的流动。 3.加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得奥氏体组织。 4．在Fe-Fe3C相图中，钢与铸铁分界点的含碳量为 % 。 5．完全退火主要用于亚共析钢，其加热温度为：Ac3 +（30～50）℃。 6．1Cr18Ni9Ti是不锈钢，其碳的质量分数是% 。 7. QT600-03中的“600”的含义是：σb≥600MPa 。 8．T8MnA是碳素工具钢，其中“A”的含义是高级优质。9．40Cr是合金结构钢，其Cr的主要作用是提高淬透性、强化铁素体。 10．调质件应选中碳成分的钢，渗碳件应选低碳成分的钢。 11．化学热处理的基本过程包括：化学介质分解出渗入元素的活性原子，活性原子被工件表面吸附，原子由表层向内扩散形成渗层。 12．按冷却方式的不同，淬火可分为单介质淬火、双介质淬火、 等温淬火、分级淬火等。 13．60钢（Ac1≈727℃，Ac3≈766℃）退火小试样经700 ℃、740 ℃、800 ℃加热保温，并在水中冷却得到的组织分别是：P+F ，F+M+Ar ，M+Ar 。 14．金属的冷加工与热加工是按再结晶温度来划分的。 15．制造形状简单、小型、耐磨性要求较高的热固性塑料模具应选用T10 钢，而制造形状复杂的大、中型精密塑料模具应选用3Cr2Mo 钢。（请从45、 T10、3Cr2Mo、Q235A中选择）

1．碳钢在室温下的相组成物是铁素体和渗碳体。 2．铁碳合金平衡结晶时，只有成分为%的共析钢才能发生共析反应。 3．在1100℃，含碳%的钢不能进行锻造，含碳%的铸铁能进行锻造。 4．细晶强化能同时提高钢的强度和韧性。 5．碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加，硬度、强度增 加，塑性、韧性也随着增加。 6．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。 7．淬火临界冷却速度是钢抑制非马氏体转变的最小冷却速度。 8．可锻铸铁具有一定的塑性，可以进行锻造加工。 9．高速钢铸造后需要反复锻造是因为硬度高不易成形。 10．同一钢种，在相同的加热条件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬透 性好。 1．金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力叫： a. 强度 b. 硬度 c. 塑性 2．晶体中的位错是一种： a. 点缺陷 b. 线缺陷 c. 面缺陷 3．实际金属结晶时，形核和晶体长大的方式主要是： a. 平面长大 b. 树枝状长大 c. 两者都不对 4．在铁碳合金平衡组织中，塑性最好的是： a. F b. A c. P

常用工程材料取样标准

精品文档，欢迎下载 序号 材料名称 检测依据、标准 试验项目 送检取样数量及要求 最大代表批量 试验周期 200t(袋装 )； 500t( 散装)；南水北调 1 水泥 GB175-2007 胶砂强度、 安定性、 凝结时间、 标准稠度用水量 （南水北调 + 细度 / 比表面积） 不少于 12kg 400t(散装 ) 29-32d 2 天然砂（人工砂） DL/T 5151-2001 颗粒级配、含泥量（石粉含量）、泥块含量、堆积密度（砂浆配比用） 不少于 22kg 400m 3 或600t 3-6d 3 碎（卵）石 DL/T 5151-2001 颗粒级配、含泥量、泥块含量、针、片状颗粒含量、压碎指标值 最大粒径≤ 31.5： 40kg 最大粒径＞ 31.5： 80kg 400m 3 或600t 3-6d 4 粉煤灰 GB/T1596-2005 细度、烧失量、需水量比、南水北调 + 三氧化硫 不少于 3kg 200t 3-5d 5 矿粉 GB/T18046-2008 活性指数、流动度比 不少于 3kg 200t 29-32d 烧结普通砖 GB5101-2003 抗压强度 12块 3.5-15万 4-7d 烧结多孔砖 GB13544-2011 抗压强度 12块 5万 4-7d 粉煤灰砖 JC239-2001 抗压强度、抗折强度 15块 10万 4-7d 粉煤灰砌块 JC238-91 抗压强度 5块 (切割成 200mm 的立方体试件 ) 200m 3 4-7d 砌 蒸压灰砂砖 GB11945-1999 抗压强度 12块 10万 4-7d 6 墙 普通混凝土空心砌块 GB8239-1997 抗压强度 5块 1万 4-7d 砖和 轻集料混凝土小型 空心砌块 GB/T15229-2011 抗压强度 8块 1万 4-7d 砌 透水砖 JC/T945-2005 抗压强度、抗折强度（边长 / 厚度≥ 5）、渗透系数 抗压 5块、抗折 5块、渗透 3块 1万-1.5万 4-7d 块 蒸压加气混凝土砌块 GB11968-2006 抗压强度、干密度 18块(切割成 100mm 的立方体试 件)由厂家提供并标出膨胀方向 l 万 拉伸l 根取 500mm ；弯曲 1根取 4-7d 钢 碳素结构钢 GB/T700-2006 拉伸、弯曲 筋 60t 1-2d 500mm 7 热轧光圆 GB1499.1-2008 拉伸、弯曲、重量偏差 5根取 520-550mm 两端平齐 60t 1-2d 原 材 热轧带肋 HRB 、HRBF GB1499.2-2007 拉伸、弯曲、重量偏差 5根取 520-550mm 两端平齐 60t 1-2d HRBE 拉伸、弯曲、重量偏差、最大力下总伸长率 5根取 520-550mm 两端平齐 60t 1-2d 拉伸 3根、弯曲 3根（试件的焊点磨 闪光对焊 JGJ18-2012 抗拉强度、弯曲试验 成与母材齐平）各取 500mm 200个 1-2d 拉伸 3根、弯曲 3根（试件的焊点磨 气压焊 JGJ18-2012 抗拉强度、弯曲试验 200个 1-2d 8 序号 材料名称 检测依据、标准 试验项目 送检取样数量及要求 最大代表批量 试验周期 钢 筋 成与母材齐平）各取 500mm 连 电弧焊、电渣压力焊 JGJ18-2012 抗拉强度 拉伸 3根取 500mm 200个 1-2d 接 机械连接 JGJ107-2010 抗拉强度 拉伸 3根取 500mm 500个 1-2d 机械连接工艺检验 JGJ107-2010 抗拉强度、残余变形 拉伸 3根取 700mm / 1-2d

东北大学《工程材料学基础》在线平时作业2满分答案

东北大学《工程材料学基础》在线平时作业2满分答案 1 3、当残余奥氏体比较稳定．在较高温度回大加热保温时来发生分解：而在随后冷却时转变为马氏体。这种 在回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为（）。 A 二次硬化 B 回火抗性 C 二次淬火 答案：C 2 12、T12钢的正常淬火组织是（）。 A A 马氏体残余奥氏体球状碳化物 B 马氏体球状碳化物 C 马氏体 答案：A 3 7、亚共析钢的正常淬火加热温度是（）。 A Ac1+30~50℃ B Ac3+30~50℃ C Accm+30~50℃ 答案：B 4 12、T12钢的正常淬火组织是（）。 A 马氏体残余奥氏体球状碳化物 B 马氏体球状碳化物 C 马氏体 答案：A 5 2、对于亚共折钢，适宜的淬火加热温度一般为（），淬火后的组织为均匀的马氏体。 A Ac1+30~50℃ B Acm+30~50℃ C Ac3+30~50℃ 答案：C 1 31、热处理只适用于固态下发生相变的材料。（） A 错误 B 正确 答案：B 2 1、合金中凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面分开的、物理化学性能均匀的组成部分叫相。 A 错误 B 正确 答案：B

3 17、金属钛具有同素异构转变。（） A 错误 B 正确 答案：B 4 6、时效强化是指由于形成固溶体而使强度、硬度升高的现象。（） A 错误 B 正确 答案：A 5 12、材料的刚度可以弹性模量值来反映，可通过热处理改变组织的方法来提高材料的刚度。 A 错误 B 正确 答案：A 6 13、铸件的壁厚越薄，越容易出现白口。（） A 错误 B 正确 答案：B 7 5、金属理想晶体的强度比实际晶体强度稍高一些。 A 错误 B 正确 答案：A 8 22. 钢中铁素体与奥氏体的本质区别在于含碳量不同。（） A 错误 B 正确 答案：A 9 17. T10和T12钢如其淬火温度一样，那么它们的淬火后残余奥氏体的含量也是一样的。（） A 错误 B 正确 答案：A 10 19、断裂韧性和强度的单位是相同的。 A 错误 B 正确 答案：A 11 12、铸件的冷却速度越快，越容易石墨化。（） A 错误 B 正确

工程材料

练习题 第一章练习题 1-1.某室温下使用的一紧固螺栓在工作时发现紧固力下降，试分析材料的何种性能指标没有达到要求？提出主要的可能解决措施。 1-2.假设塑性变形时材料体积不变，那么在什么情况下塑性指标δ、ψ之间能建立何种数学关系？ 1-3.现有一碳钢制支架刚性不足，采用以下三种方法中的哪种方法可有效解决此问题？为什么？①改用合金钢；②进行热处理改性强化；③改变该支架的截面与结构形状尺寸。 1-4.对自行车座位弹簧进行设计和选材，应涉及到材料的哪些主要性能指标？ 1-5.在零件设计与选材时，如何合理选择材料的σp、σe、σ0. 2、σb、σ-1性能指标？各举一例说明。 1-6.现有两种低强度钢在室温下测定冲击韧度，其中材料A的Ak=80J、材料B的Ak=60J,能否得出在任何情况下材料A的韧性高于材料B,为什么？ 1-7.实际生产中，为什么零件设计图或工艺卡上一般是提出硬度技术要求而不是强度或塑性值？1-8.全面说明材料的强度、硬度、塑性、韧性之间的辨证关系。 1-9.传统的强度设计采用许用应力[σ]=σ0.2/n,为什么不能一定保证零件的安全性？有人说： “安全系数n越大，零件工作时便越安全可靠。”，你怎样认识这句话？ 1-10.比较冲击韧度Ak、断裂韧度KIc的异同点和它们用来衡量材料韧性的合理性。

1-11.一般认为铝、铜合金的耐蚀性优于普通钢铁材料，试分析在潮湿性环境下铝与铜的接触面上发生腐蚀现象的原因。 第二章练习题 2-1.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？ Fe、γ—Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构？ 2- 2．已知γ—Fe的晶格常数（a＝3.63A）要大于α—Fe的晶格常数（a＝ 2.89A），但为什么γ—Fe冷却到912℃转变为α—Fe时，体积反而增大？ 2- 3．1克铁在室温和1000℃时各含有多少个晶胞？ 2- 4．已知铜的原子直径为2.56A，求其晶格常数，并计算1mm3铜中的原子数。 2-5.总结说明实际金属晶体材料的内部结构特点。第三章练习题 3- 1．如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小：?金属模浇注与砂模浇注； ?高温浇注与低温浇注； ?铸成薄壁件与铸成厚壁件； ?浇注时采用震动与不采用震动； ?厚大铸件的表面部分与中心部分。

常用工程材料选用

. 三、常用工程材料及选用 纯金属因价贵，力学性能较低，不能满足现代工业的要求，因此工业上多应用合金。下面对工程中常用的金属材料进行叙述。 一、碳素钢 Wc≤2.11%碳素钢是指，并含少量硅、锰、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。碳素钢具有一定的力学性能和良好的工艺性能，且价格低廉，在工业中广泛应用。 碳素钢的分类及牌号 碳素钢的种类很多，常按以下方法分类。 1．按钢的含碳量分类 可分为：低碳钢（0.0218%

铌、锆等。通常低合金钢中加入合金元素的种类和数量较合金钢少。不同元素的组合，不同的元素含量，可得到不同的性能。 合金钢的分类 . . 1.按质量等级分 按质量等级，合金钢可分为优质合金钢（如一般工程结构用合金钢、耐磨钢、硅锰弹簧钢等）和特殊质量合金钢（如合金结构钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢等）。2.按合金元素总量分 按合金元素总量将合金钢分为：低合金钢（W<5%）、中合金钢（W =5%～10%）和高MeMe合金钢（W >10%）Me3. 按合金元素种类分 按合金元素种类将合金钢分为：铬钢、锰钢、硅锰钢、铬镍钢等。 4. 按主要性能和使用特性分 主要分为工程结构用合金钢，机械结构用合金钢，轴承钢，工具钢，不锈、耐蚀和耐热钢，特殊物理性能钢等。 合金钢的编号 我国合金钢编号方法的原则是以钢中碳含量（Wc×100）、合金元素的种类和含量（W Me×100）来表示。当钢中合金元素的平均含量W <1.5%时，钢号中只标出元素符号，不标明Me合金元素平均含量；当W≥1.5%、2.5%、3.5%……时，在该元素后面相应的标出2、3、4……。Me合金钢的具体编号方法见表1-11： 表1-12 合金钢的编号方法

工程材料性能包括使用性能和工艺性能。使用性能是指材料

工程材料的性能包括使用性能和工艺性能。使用性能是指材料在使用条件下表现出来的性能如力学性能、物理性能和化学性能；工艺性能是指材料在加工过程中反映出的性能如切削加工性能、铸造性能、塑性加工性能、焊接性能和热处理性能等。其具体的分类如下： 一、强度、刚度、塑性、硬度 材料在静载荷的作用下所表现出的各种性能称为静态力学性能。材料的静态力学性能可以通过静载试验确定，该试验可以确定材料在静载荷作用下的变形（弹性变形、塑性变形）和断裂行为，这些数据广泛应用于结构载荷机件的强度和刚度设计中，也是材料加工工艺有关材料变形行为的重要资料。在生产金属材料的工厂，静载试验是检验材料质量的基本手段之一。此外，科学工作者也能够从材料的变形和断裂行为的分析中得到很多有关材料性能的重要资料，这些资料对于研究和改善材料的组织与性能十分必要。 一、拉伸试验 拉伸试验是工业上应用最广泛的金属力学性能试验方法之一。这种试验方法的特点是温度、应力状态和加载速率是确定的，并且常用标准的光滑圆柱试样进行试验。通过拉伸试验可以揭示材料在静载荷作用下常见的三种失效形式，即弹性变形、塑性变形和断裂。还可以标定出材料最基本的力学性能指标，如屈服强度σ0.2、抗拉强度σb、断后伸长率δ和断面

收缩率ψ。 1、拉伸试验曲线 拉伸试验曲线有以下几种表示方法： （1）载荷－伸长曲线（P-ΔL）这是拉伸试验机的记录器在试验过程中直接描画出的曲线。P是载荷的大小，ΔL指试样标距长度L0受力后的伸长量。 （2）工程应力－应变曲线（σ－ε曲线）令F0为试样原有的横截面面积，则拉伸应力σ＝P / F0，拉伸应变ε＝ΔL / L0。以σ－ε为坐标作图得到的曲线就是工程应力－应变曲线，它和P-ΔL曲线形状相似，仅在尺寸比例上有一些差异。图2－1为低碳钢的拉伸曲线。由图可见，低碳钢在拉伸过程中，可分为弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。 （3）真应力－应变曲线（S－e曲线）指试样在受载过程中任一瞬间的真应力（S = P / F）和真应变（e = ln L / L0）之间的关系曲线。 图2-1低碳钢的工程应力－应变曲线 2、弹性和刚度 （1）弹性：当外加应力σ小于σe（如图2－1）时，试样的变形能在卸载后（σ＝0）立即消失，即试样恢复原状，这种不产生永久变形的性能称为弹性。σe为不产生永久变形的最大应力，称为弹性极限。 （2）刚度：在弹性范围内，应力与应变成正比，即σ＝Eε，或E＝σ/ε，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。它是一个对组织不敏感的参数，主要取决于材料本身，与合金化、热处理、冷热加工等关系不大。 3、强度 强度是指在外力作用下材料抵抗变形和断裂的能力，是材料最重要、最基本的力学性能指标之一。 （1）屈服点与屈服强度 屈服点σs与屈服强度σ0.2是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值，即

工程材料复习题及参考答案

工程材料复习题及参考答案本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March

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（ D ） 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 （ C ） 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、% B、% C、% D、% 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、% B、% C、% D、% 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

(完整word版)建筑材料性质与分类

建筑材料按使用功能分类： 1. 结构材料：主要技术性能要求是具有强度和耐久性。常用的：混凝土、钢材、石材等。 2. 围护材料：要求具有一定的强度和耐久性，同时还应具有良好的绝热性，防水、隔声性能等。 常用的：砖、砌块、板材等。 3. 功能材料：主要是指满足某些建筑功能要求的建筑材料，如防水材料、装饰材料、绝热材料、吸声隔声材料、密封材料等。 材料的许多性能，如强度、吸湿性、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性、吸声性都与材料的孔隙率及空隙特征有关。 孔隙率：指材料体积内，孔隙体积占材料在自然状态下总体积的百分率。 1. 材料与水接触时，根据其是否能被水所润湿，分为亲水、憎水材料。 2. 亲水性材料：混凝土、砖、石、木材、钢材等；大部分有机材料属于憎水性材料，如沥青、塑料等。憎水材料具有较好的防水性、防潮性，常用作防水材料。也可用与对亲水性材料进行表面处理，降低吸水率，提高抗渗性。 3. 材料吸水率不仅与材料的亲水性、憎水性有关，还与材料的孔隙率以及孔隙构造特征有关。细小开口孔越多，吸水率越大。闭口孔隙水分不能进入，而粗大开口孔隙水分不易留存，故吸水率较小。 材料吸水或吸湿后均会对材料的性能产生不利影响。 1.材料长期在饱和水的作用下不破坏、其强度也不显著降低的性质，成为材料的耐水性。 2.抗渗性：材料抵抗压力水或其他液体渗透的性质。其与材料的孔隙率和孔隙构造特征有关。密室和闭口孔隙材料，不会发生渗水现象；较大孔隙率，且开口孔越多的亲水性材料，其抗渗性越差。 3.抗冻性：材料在吸水饱和状态下，经受多次冻融循环而不破坏，其强度也不显著降低的性质。破坏原理，材料内

部孔隙的水结冰时体积膨胀应力造成。抗冻性取决于材料的吸水饱和程度、孔 隙特征以及抵抗冻胀应力的能力，密实材料、具有闭口孔隙体积的材料以及具有一定强度的材料，对冰冻具有一定抵抗能力。抗冻性是评定耐久性的重要指标之一。 4. 材料的热导率与材料的化学成分、结构、体积密度、孔隙率及孔隙特征、温度和湿度等因素有关。一般非金属材料绝热性优于金属材料，材料的体积密度小、孔隙率大、闭口孔多、孔分布均匀、孔尺寸小、材料含水率小时，材料的导热性差、绝热性好。材料在受潮或吸水时，其热导率显著增大，绝热性能变差。 5. 比强度是评价材料是否轻质高强的指标，比强度等于材料的强度与体积密度的比值。 6. 材料的耐久性是一项综合性能，一般包括抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗老化性、抗碳化、耐热性、耐旋光性。不同材料，其性质和用途不同，对耐久性的要求也不同。 胶凝材料 1. 胶凝材料：指能将块状、散粒状材料黏结为整体的材料。按化学成分分为无机、有机胶凝材料。 无机胶凝材料根据硬化条件分为气硬性、水硬性胶凝材料两类。 2. 气硬性胶凝材料：只能在空气中凝结、硬化，保持和发展其强度的凝胶材料；如：石灰、石膏、水玻璃等，一般只适用于地上或干燥环境、不宜用与潮湿环境与水中。 3.水硬性胶凝材料：不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中凝结、硬化，保持和发展其强度的胶凝材料，如各种水泥。既适用于干燥环境，又适用与潮湿环境与水中。 石灰：生石灰熟化时放出大量的热量，其放热量和放热速度都比其他胶凝材料大得多。生石灰熟化的另一个特点是体积增大1~2.5 倍。过火石灰熟化十分缓慢，其可能在石灰应用之后熟化，其体积膨胀，造成起鼓开裂。为了消除过火石灰在使用中造成的危害，石灰膏应在储灰坑中存放半个月以上，方可 使用。这过程称为“陈伏”。陈伏期间，石灰浆表面应覆盖一层水，以隔绝空气，防止石灰浆表面碳化。