工程材料第四章习题答案
工程材料学课后习题答案
第一章钢的合金化基础
1、合金钢是如何分类的？
1) 按合金元素分类：低合金钢，含有合金元素总量低于5%；中合金钢，含有合金元素总量为5%-10%；中高合金钢，含有合金元素总量高于10%。
2) 按冶金质量S、P含量分：普通钢，P≤0.04%,S≤0.05%;优质钢，P、S均≤0.03%；高级优质钢，P、S均≤0.025%。
3) 按用途分类：结构钢、工具钢、特种钢
2、奥氏体稳定化，铁素体稳定化的元素有哪些？
奥氏体稳定化元素, 主要是Ni、Mn、Co、C、N、Cu等
铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等
3、钢中碳化物形成元素有哪些（强-弱），其形成碳化物的规律如何？
1) 碳化物形成元素：Ti、Zr、Nb、V、Mo、W、Cr、Mn、Fe等(按形成的碳化物的稳定性程度由强到弱的次序排列) ，在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化物。
2) 形成碳化物的规律
a) 合金渗碳体—— Mn与碳的亲和力小，大部分溶入α-Fe或γ-Fe中，少部分溶入Fe3C中，置换Fe3C中的Fe而形成合金渗碳体（Mn,Fe）3C; Mo、W、Cr少量时，也形成合金渗碳体
b) 合金碳化物——Mo、W 、Cr含量高时，形成M6C(Fe2Mo4C Fe4Mo2C),M23C6(Fe21W2C6 Fe2W21C6)合金碳化物
c) 特殊碳化物——Ti 、V 等与碳亲和力较强时
i. 当rc/rMe<0.59时，碳的直径小于间隙，不改变原金属点阵结构，形成简单点阵碳化物（间隙相）MC、M2C。
第四章 工程材料 复习题
第四章工程材料复习题
一、填空题
1、金属的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有强度、硬度、塑性。衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有疲劳强度和冲击韧性。
2、钢以铁、碳为主要元素，其中碳的质量分数为小于2.11%，铸铁是含碳质量分数大于2.11%的铁碳合金。
3、钢按用途分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。
4、普通质量的结构钢主要用于工程结构和机械零件方面。
5、金属分为黑色金属和有色金属。
6、碳钢的编号为：碳素结构钢采用拼音字母Q和数字表示其屈服强度；优质碳素结构钢用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分之几，如45钢；碳素工具钢用字母T表示；铸造碳钢用ZG代表铸钢二字汉语拼音首位字母。
7、合金钢的编号为：低低合金高强度结构钢由代表屈服点的汉语拼音字母Q；合金结构钢如40Cr表示平均碳的质量分数ωc= 0.40%，平均铬的质量质量分数ωCr<1.5%；滚动轴承在牌号前加G。
8、合金钢是为了改善钢的性能，在钢中加入其他合金元素。
9、合金钢分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。
10、铸铁可分为灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁。
11、灰铸铁的断口呈浅白色，其牌号用符号HT和数字表。
12、球墨铸铁的牌号用符号QT和数字表示。
13、机械零件需要强度、塑性和韧性都较好的材料，应选用中碳钢。
14、碳的质量分数在0.30%～0.55%之间的属于中碳钢。
15、钢的普通热处理（也叫整体热处理）有退火、正火、淬火和回火，钢的表面热处理有表面淬火热处理和化学热处理。
工程材料与成形技术基础课后部分习题及答案
第一章
2.图1-79为五种材料的应力-应变曲线：①45钢，②铝青铜，③35钢，④硬铝，⑤纯铜。试问：
（1）当外加应力为300MPa时，各材料处于什么状态？
（2）有一用35钢制作的杆，使用中发现弹性弯曲较大，如改用45钢制作该杆，能否减少弹性变形？
（3）有一用35钢制作的杆，使用中发现塑性变形较大，如改用45钢制作该杆，能否减少塑性变形？
答：（1）①45钢：弹性变形②铝青铜：塑性变形③35钢：屈服状态④硬铝：塑性变形⑤纯铜：断裂。
（2）不能，弹性变形与弹性模量E有关，由E=ζ/ε可以看出在同样的条件下45钢的弹性模量要大，所以不能减少弹性变形。
（3）能，当35钢处于塑性变形阶段时，45钢可能处在弹性或塑性变形之间，且无论处于
何种阶段，45钢变形长度明显低于35钢，所以能减少塑性变形。
4．下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么？
σb 、σｓ、σ0.2、σ-1、δ、αｋ、HRC、HBS、HBW
答：σｂ抗拉强度，是试样保持最大均匀塑性的极限应力。
σs屈服强度，表示材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低应力。
σ0.2条件屈服强度，作为屈服强度的指标。
σ-1疲劳强度，材料循环次数N次后达到无穷大时仍不发生疲劳断裂的交变应力值。
δ伸长率，材料拉断后增加的变形长度与原长的比率。
HRC洛氏硬度，表示用金刚石圆锥为压头测定的硬度值。
HBS布氏硬度，表示用淬硬钢球为压头测定的硬度值。
HBW布氏硬度，表示用硬质合金为压头测定的硬度值。
8．什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？
答：形成固溶体使金属强度和硬度提高，塑性和韧性略有下降的现象称为固溶强化。
机械工程材料习题及参考解答
各有什么特点？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn 各属于何种晶体结构？
– 见《习题》P3 ♦ 4． 画出体心立方、面心立方和密排六方晶体中原子最密的晶面
和晶向、写出它们的晶面和晶向指数并求出单位面积及单位长度 上的原子数。
♦ 6． 已知α-Fe的晶格常数，γ-Fe的晶格常数，试求出α-Fe和γ-Fe的
原子半径和致密度。
– 略。 ♦ 7． 在常温下，已知铁的原子直径，铜的原子直径，求铁和铜的
晶格常数。
– 略。 ♦ 8． 实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？ – 见《习题》P3 ♦ 9． 立方晶系中，下列各晶面、晶向表示法是否正确？不正确的
♦ 3． 金属由液态转变成固态的结晶过程，就是由短程有序状态向 ♦
中 南 大 学 机 电 工 程 学 院
♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
机械工程材料 第三章 金属的结晶
♦ （四）
选择正确答案
中 南 大 学 机 电 工 程 学 院
– 1． 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。 √ – 2． 为细化晶粒，可采用： a．快速浇注；b．加变质剂；c．以砂型代金属型。 √ – 3． 实际金属结晶时，通过控制生核速率N和长大速度G的比 值来控制晶粒大小，在下列情况下获得粗大晶粒： a． N/G很大时；b．N/G很小时；c．N/G居中时。 √
工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第四章习题答案
第四章
习题
4-1 求下列各梁指定截面上的剪力Q和弯矩M。各截面无限趋近于梁上A、B、C等各点。
4-2 试列出下列各梁的剪力方程和弯矩方程，作剪力图和弯矩图，并求和。
用叠加法作以下各梁的弯矩图。并求出。4-3
用剪力、弯矩和分布载荷集度之间的微分关系校核前面已画的剪力4-4 图和弯矩图是否正确。
不列剪力方程和弯矩方程，作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出4-5
。和
4-6 用合适的方法作下列各梁的剪力图和弯矩图。
4-7 试根据载荷、剪力图和弯矩图之间的关系，检查下列各梁的剪力图和弯矩图是否正确，并对错误之处加以改正。
4-8 作下列构件的内力图。
4-9 在梁上行走的小车二轮的轮压均为P ，如图所示。问小车行至何位置时梁内的弯矩最大？最大弯矩值是多少？设小车的轮
，大梁的跨度为。c距为
参考答案
4-1 解：
题（b）
求支反力（见图） 1（）
=l-Pl=0 ，由
由，
（2）剪力按计算剪力的规则
（3）弯矩按计算弯矩的规则
其它各题的答案：（a）
（c）
（d）
（e）
（f）
4-2 解：题c
(1)
（图）为原点，任一截面距左端的距离为x\ 剪力和弯矩方程以左端A 剪力方程:
弯矩方程:
按上述剪力方程和弯矩方程绘剪力图和弯矩 (2 )剪力图与弯矩图图
（3）
及得由值与
=950 =200N
题（f）
求支反力（见图）（1）由
600-10040，40=0
=
由
20-60=0q40，
=
校核：
+=2667+1333=4000N=q40=10040 所以支反力计算正确
（2）剪力和弯矩方程以左端为原点，任一截面距左端的距离为x，
则得剪力方程：
第四章工程材料课后习题
4-29 .....................................................................................................................................................21
4-8 .........................................................................................................................................................3
4-11 .......................................................................................................................................................6
4-24 .....................................................................................................................................................16
工程材料第四章习题答案
工程材料作业（4）答案
1.解释下列现象:
(1) 在相同含碳量下，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。
奥氏体形成分为形核、长大、残余渗碳体溶解，奥氏体均匀化4阶段。多数合金元素减缓A形成，Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳亲和力大，形成的合金元素的碳化物稳定、难溶解，会显著减慢碳及合金元素的扩散速度。但为了充分发挥合金元素的作用，又必须使其更多的溶入奥氏体中，合金钢往往需要比含碳量相同的碳钢加热到更高的温度，保温更长时间。
Co、Ni等部分非碳化物形成元素，因增大碳的扩散速度，使奥氏体的形成速度加快。而Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度的影响不大。
阻碍晶粒长大，合金钢需要更高的加热温度，更长的保温时间，才能保证奥氏体均匀化。
（加热温度升高了，但一般不会引起晶粒粗大：大多数合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。碳化物形成元素的作用最明显，因其形成的碳化物高温下稳定性高，很难完全溶入奥氏体，未溶的细小碳化物颗粒，分布在奥氏体晶界上，有效的阻止晶粒长大，起到细化晶粒的作用。所以，合金钢虽然热处理加热温度高，但一般不用担心晶粒粗大。
强烈阻碍晶粒长大的元素：V、Ti、Nb、Zr；中等阻碍的：W、Mo、Cr；影响不大的：Si、Ni、Cu；促进晶粒长大的：Mn、P、B）
(2) 在相同含碳量下，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。
回火过程一般分为：马氏体分解、残余奥氏体转变、碳化物类型转变和碳化物长大。
合金元素在回火过程中，推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变（即在较高温度才出现分解和转变），提高铁素体的再结晶温度，使碳化物难以聚集长大而保持较大的弥散度。因此，提高了钢对回火软化的抗力，即提高了钢的回火稳定性。使得合金钢在相同温度下回火时，比同样质量分数的碳钢具有更高的硬度和强度（对工具钢，耐热钢更重要），或在保证相同强度的条件下，可在更高的温
材料科学与工程赵长生 第四章答案
材料科学与工程赵长生第四章答案
1、在进行校园生物大搜索时，( )做法不太合适。[单选题] *
A.观察花坛中所有的动物和植物，统计它们的数量，记下它们的名称
B.从脚印﹑粪便、毛发等踪迹推测躲藏起来的动物和曾经来过的动物
C.我们只需要从照片上就能进行校园生物的观察记录了(正确答案)
2、(嘉兴市)地球上一年有四季的原因是（）。[单选题] *
A.地轴是倾斜的，且倾斜方向不变
B.地轴是倾斜的，且倾斜方向不变，同时地球围绕太阳公转(正确答案)
C.地球围绕太阳公转
3、小苏打和白醋混合后的反应十分剧烈。[判断题] *
对(正确答案)
错
4、基因工程造福人类，所以不需要考虑基因工程对生物多样性、自然生态环境和人体健康可能带来的负面影响。[判断题] *
对
错(正确答案)
5、下面说法不正确的一项是（）。[单选题] *
A.人体摄取热量总和大于所需热量总和而且缺乏运动时，人体就会变胖
B.荷兰科学家英格豪斯证明了:绿色植物在任何条件下都能更新空气(正确答案)
C.腐食性动物、霉菌、细菌等都属于分解者，它们可以把动植物遗体分解成植物所需的养料
6、以下植物是草质茎的是( )。[单选题] *
A.狗尾草(正确答案)
B.松树
C.香樟树
7、我们制作的小船可以装上风力推动装置或蒸汽推动装置。[判断题] *
对(正确答案)
错
8、纸的再生利用有利于节约资源、节约能源﹑减少污染，我们要把每一张餐巾纸都收集起来进行再生利用。[判断题] *
对
错(正确答案)
9、农民伯伯为作物补充含氮、磷、钾等元素的养料，是为了帮助作物补充（）。[单选题]
A.水分
建筑材料复习题及答案：第四章 普通混凝土及砂浆
第四章普通混凝土及砂浆
一、填空题
1.普通混凝土由（水泥）、（砂）、（石）、（水）以及必要时掺入的（外加剂）组成。
2.普通混凝土用细骨料是指（粒径小于4.75㎜）的岩石颗粒。细骨料砂有天然砂和（人工砂）两类，天然砂按产源不同分为（河砂）、（海砂）和（山砂）。
3.普通混凝土用砂的颗粒级配按（0.6）mm筛的累计筛余率分为（1）、（2）和（3）三个级配区；按（细度）模数的大小分为（粗砂）、（中砂）和（细砂）。
4.普通混凝土用粗骨料石子主要有（天然卵石）和（人工碎石）两种。
5.石子的压碎指标值越大，则石子的强度越（小）。
6.根据《混凝土结构工程施工及验收规范》（GBJ50204）规定，混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的（1/4），同时不得大于钢筋间最小净距的（3/4）；对于实心板，可允许使用最大粒径达（1/3）板厚的骨料，但最大粒径不得超过（40）mm。
7.石子的颗粒级配分为（连续级配）和（间断级配）两种。采用（连续）级配配制的混凝土和易性好，不易发生离析。
8.混凝土拌合物的和易性包括（流动性）、（粘聚性）和（保水性）三个方面的含义。其测定采用定量测定（流动性），方法是塑性混凝土采用（坍落度）法，干硬性混凝土采用（维勃稠度）法；采取直观经验评定（粘聚性）和（保水性）。
9.混凝土拌合物按流动性分为（流动性混凝土）和（干硬性混凝土）两类。
10.混凝土的立方体抗压强度是以边长为（150）mm的立方体试件，在温度为（20±2）℃，相对湿度为（95%）以上的潮湿条件下养护（28）d，用标准试验方法测定的抗压极限f）表示，单位为（MPa）。
土木工程材料各章节练习和答案
第一章材料的基本性质
一、填空题
1、材料的吸水性用_吸水率___表示，吸湿性用__含水率__表示。
2、材料耐水性的强弱可以用__软化系数__表示。材料耐水性愈好，该值愈__大__。
3、同种材料的孔隙率愈_大___，材料的强度愈高；当材料的孔隙率一定时，闭孔愈多，材料的绝热性愈好。
4、当材料的孔隙率增大时，则其密度不变，松散密度减小，强度降低，吸水率增大，抗渗性降低，抗冻性降低。
5、材料作抗压强度试验时，大试件侧得的强度值偏低，而小试件相反，其原因是试件尺寸和试件形状。
6、材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量；材料的表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。
7、材料的耐水性是指材料在长期压力水作用下，强度不显著降低的性质。
二、单选题
1、材料的抗渗性指材料抵抗( C )渗透的性质
A. 水；
B. 潮气；
C. 压力水；
D. 饱和水
2、有一块砖重2625g，其含水率为5% ，该湿砖所含水量为( D)。
A . 131.25g ；
B . 129.76g；C. 130.34g；D. 125g
3、材料的耐水性指材料( D ) 而不破坏，其强度也不显著降低的性质。
A. 长期在湿气作用下；
B. 在压力水作用下；
C. 长期在饱和水作用下；
D. 在水作用下
4、颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，堆积密度ρ0 ‘，则存在下列关系( A )。
A. ρ＞ρ0＞ρ0 ‘；
B. ρ＞ρ0'＞ρ0
C. ρ0＞ρ＞ρ0 ‘；
D. ρ0＞ρ0 '＞ρ
5、材料吸水后，将使材料的( D )提高。
A. 耐久性；
B. 强度及导热系数
华科工程材料学习题（含答案）
华科⼯程材料学习题（含答案）
⼯程材料学习题
绪论、第⼀章
⼀．填空题
1.纳⽶材料是指尺⼨在0.1-100nm 之间的超细微粒，与传统固体材料具有⼀些特殊的效应，例如表⾯与界⾯效应、尺⼨效应和量⼦尺⼨效应。（体积效应、宏观量⼦隧道效应）
2.固体物质按其原⼦(离⼦、分⼦)聚集的组态来讲，可以分为晶体和⾮晶体两⼤类。
3.⼯程材料上常⽤的硬度表⽰有布⽒硬度（HB）、洛⽒硬度（HR）、维⽒硬度（HV）、肖⽒硬度（HS）以及显微硬度等。
4.在⼯程材料上按照材料的化学成分、结合键的特点将⼯程材料分为⾦属材料、⾼分⼦材料、陶瓷材料以及复合材料等⼏⼤类。
5.结合键是指在晶体中使原⼦稳定结合在⼀起的⼒及其结合⽅式 .
6.材料的性能主要包括⼒学性能、物理化学性能和⼯艺性能三个⽅⾯。
7.⾦属晶体⽐离⼦晶体具有较强的导电能⼒。
8.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、弹塑性变形和断裂三个阶段。
9.⾦属塑性的指标主要有伸长率和断⾯收缩率两种。⼆．选择题
1.⾦属键的特点是 B：
A．具有饱和性 B. 没有饱和性 C. 具有各向异性 D. 具有⽅向性
2.共价晶体具有 A ：
A. ⾼强度
B. 低熔点
C. 不稳定结构
D. ⾼导电性
3.决定晶体结构和性能最本质的因素是 A ：
A. 原⼦间的结合⼒
B. 原⼦间的距离
C. 原⼦的⼤⼩
D. 原⼦的电负性
4.在原⼦的聚合体中，若原⼦间距为平衡距离时，作规则排列，并处于稳定状态，则其对应的能量分布为：B
A. 最⾼
B. 最低
C. 居中
D. 不确定
5.稀⼟⾦属属于 B ：
A. ⿊⾊⾦属
B. 有⾊⾦属
工程材料 刘天模 作业答案
第一章作业
P14：
1. 一铜棒的最大拉应力为70Mpa，若要承受2000kgf(19.614kN)的拉伸载荷，它的直径是多少？
答：直径为18.9 mm （注意单位换算，1兆帕=1牛顿每平方毫米）。
5.零件设计时，是选取σ0.2（σs）还是选取σb，应以什么情况为依据？
答：当零件不能断裂时，以抗拉强度为依据；当零件不能产生塑性变形时，以屈服强度为依据。
7常用的测量硬度的方法有几种？其应用范围如何？
答：常用硬度测试方法有布氏硬度HBS和洛氏硬度HRC；HES测试范围是450以下，主要是硬度比较低的材料，如退火钢、正火钢、有色金属、灰口铸铁等；HRC测试范围是20～67，主要是硬度比较高的材料，如淬火钢、硬质合金等。
第二章作业
P39：
1.从原子结合的观点来看，金属、高分子材料和陶瓷材料有何主要区别？在性能上有何表现？
答：金属材料：按金属键方式结合，因而具有良好的导电、导热性、塑性等；陶瓷材料：按离子键（大多数）和共价键方式结合，稳定性高，具有很高的熔点、硬度、耐腐蚀性；高分子材料：按共价键、分子键、氢键方式结合，具有一定的力学性能。
3.简述金属常见的三种晶体结构的基本特点。
答：体心立方：原子数2、配位数8、致密度0.68；面心立方：原子数4、配位数12、致密度0.74；
密排六方：原子数6、配位数12、致密度0.74。
补充题：
1.陶瓷材料的显微组织由哪几部分构成？
答：晶相、玻璃相、气相。
2高分子材料的大分子链有几种空间形态？其性能如何？
答：线型（包括带支链的线型）：通常呈卷曲状，特点是弹性高、可塑性好，是热塑性高聚物；网体型：呈三维网络结构，特点是硬度高、脆性大、耐热、耐溶剂，是热固性高聚物。
工程材料习题第四章
单选题（本大题共23小题，每小题1分，共23分）
1. 影响钢的冷脆性的主要元素是( )。
A.S
B.P
C.Mn
D.Si
2. 20CrMnTi钢根据其所含的碳量和合金元素，在工业上主要作为一种（）使用。
A.合金渗碳钢
B.合金弹簧钢
C.合金调质钢
D.滚动轴承钢
3. 大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有（）。
A.Mn,P
B.Mn,Ti
C.Ti,V
D.V,P
4. 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
D.Ti
1. 20CrMnTi钢中Ti元素的主要作用是。
A.强化铁素体
B.提高淬透性
C.细化晶粒
D.提高回火稳定性
2. 合金渗碳钢渗碳后必须进行热处理。
A.淬火+高温回火
B.淬火+中温回火
C.淬火+低温回火
D.淬火+退火
3. 要制造一批锉刀，请选择合适的材料。
A.45
B.9Mn2V
C.T12
D.7Cr17
4. 下列材料中淬硬性高的是。
A.18CrNi3
B.9Mn2V
C.40Cr
1. 下列材料中油淬临界直径最大的是。
A.25Cr2Ni4W
B.20MnVB
C.40Cr
D.65Mn
2. 钢中强碳化物形成元素是（）
A.Fe、Mn
B.Cr、Co
C.V、Ti
D.Si、Mn
3. 影响钢的热脆性的主要元素是（）
A.S
B.P
C.Mn
D.Si
4. 制造手用锯条应当选用（）
A.T12钢经淬火和低温回火
B.Cr12Mo钢经淬火低温回火
C.65钢淬火后中温回火
1. 二次硬化是指（）的硬化现象。
A.渗碳处理后的二次淬火
B.某些钢在回火后硬度进一步提高
工程材料习题册打印答案
第一章 金属的性能
一、填空将正确答案填在横线上;下同
1、金属材料的性能一般分为两类;一类是使用性能,它包括物理性能、化学性能和力学性能等;另一类是工艺性能,它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能等;
2、大小不变或变化很慢的载荷称为静载荷,在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷,大小和方向随时间发生周期变化的载荷称为交变载荷;
3、变形一般分为弹性变形和塑性变形两种;不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形;
4、强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗塑性变形或断裂的能力;
5、强度的常用衡量指标有抗拉强度和屈服强度,分别用符号σb 和σs 表示;
6、如果零件工作时所受的应力低于材料的σb 或σ,则不会产生过量的塑性变形;
7、有一钢试样其截面积为100mm 2,已知钢试样的MPa S 314=σ MPa b 530=σ ;拉伸试验时,当受到拉力为—————— 试样出现屈服现象,当受到拉力为—————— 时,试样出现缩颈;
8、断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性;金属材料的延伸率和断面收缩率的数值越大,表示材料的塑性越好;
9、一拉伸试样的原标距长度为50mm,直径为10mm 拉断后试样的标距长度为79mm,缩颈处的最小直径为 mm,此材料的伸长率为—————,断面收缩率为——————;
10．金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏能力;称为冲击韧性;
11．填出下列力学性能指标的符号：屈服点σs,抗拉强度σb ,洛氏硬度C 标尺HRC,伸长率δ,断
面收缩率ψ,冲击韧度αk,疲劳极限σ-1;
土木工程材料答案
1.为什么土木工程材料大多数为复合材料？
2.材料的孔隙率、孔隙状态、孔隙尺寸对材料的性质有什么影响？
3.材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度有何区别？材料含水时对四者有什么影响？
4.称取堆积密度为1500kg/m3的干砂200g，将此砂装入容量瓶内，加满水并排尽气泡（砂已吸水饱
和），称得总质量为510g。将此瓶内砂倒出，向瓶内重新注满水，此时称得总质量为386g，试计算砂的表观密度。
5.材料的脆性和弹性、韧性和塑性有什么不同?
6.脆性材料和韧性材料各有什么特点?
7.影响材料强度和断裂韧性的因素有哪些？
8.经测定，质量3.4kg，容积为10.0L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，为注满此筒共注入水 4.27 kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6 kg （含筒的质量）。求该石子的表观密度、绝干体积密度、质量吸水率、体积吸水率、绝干堆积密度、开口孔隙率？
9.含水率为10%的l00g湿砂，其中干砂的质量为多少克?
10.材料含水时对材料的性质有何影响?
11.某岩石在气于、绝于、吸水饱和情况下测得的抗压强度分别为172、178、168MPa。求该岩石的软
化系数，并指出该岩石可否用于水下工程?
12.现有一块气干质量为2590g的红砖，其吸水饱和后的质量为2900g，将其烘干后的质量为2550g。
将此砖磨细烘干后取50g，其排开水的体积由李氏瓶测得为18.62cm3。求此砖的体积吸水率、质量吸水率、含水率、体积密度、孔隙率及开口孔隙率，并估计其抗冻性如何？
《道路工程材料》习题册参考答案(全)_
2、密度
在规定条件下，材料在绝对密实状态下的单位体积的质量。
3、表观密度
――材料在自然状态下单位体积的质量。
4、毛体积密度（岩石）
――在规定条件下，烘干岩石矿质实体包括孔隙（开口和闭口孔隙）体积在内的单位毛 体积的质量。
5、孔隙率
――是指岩石孔隙体积占岩石总体积（包括开口和闭口孔隙）的百分率。
――是指沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位移的抵抗剪切变形的能力。
4、针入度
――沥青材料在规定的温度条件下，以规定的标准针经过规定的时间贯入沥青试样的深
度称为针入度，是测量沥青稠度的指标，以0.1m m为单位。
5、沥青的延度
――是将沥青标准试件在规定的拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，以cm计。
分子量组分向高分子量组分转化递变，石油沥青逐渐降低塑性，变硬变脆。
评价指标：石油沥青的大气稳定性用蒸发损失百分率、蒸发后针入度比和老化后的延度
评定。蒸发损失百分率愈小，蒸发后针入度比和延度愈大，则石油沥青的大气稳定性愈好。
3、石油沥青的牌号是如何划分的？
答：主要根据针入度、延度、软化点等指标划分，并以针入度值表示。
4、 已知某岩石的密度为2.65g/cm3，干表观密度为2.56 g/cm3，吸水率为1.5%，试计算该 岩石中开口孔隙与闭口孔隙所占的比例。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工程材料第四章习题答案．
工程材料作业（4）答案
1.解释下列现象:
(1) 在相同含碳量下，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。
奥氏体形成分为形核、长大、残余渗碳体溶解，奥氏体均匀化4阶段。多数合金元素减缓A形成，Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳亲和力大，形成的合
金元素的碳化物稳定、难溶解，会显著减慢碳及合金元素的扩散速度。但为了充分发挥合金元素的作用，又必须使其更多的溶入奥氏体中，合金钢往往需要比含碳量相同的碳钢加热到更高的温度，保温更长时间。
Co、Ni等部分非碳化物形成元素，因增大碳的扩散速度，使奥氏体的形成速度加快。而Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度的影响不大。
阻碍晶粒长大，合金钢需要更高的加热温度，更长的保温时间，才能保证奥氏体均匀化。
（加热温度升高了，但一般不会引起晶粒粗大：大多数合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。碳化物形成元素的作用最明显，因其形成的碳化物高温下稳定性高，很难完全溶入奥氏体，未溶的细小碳化物颗粒，分布在奥氏体晶界上，有效的阻止晶粒长大，起到细化晶粒的作用。所以，合金钢虽然热处理加热温度高，但一般不用担心晶粒粗大。
强烈阻碍晶粒长大的元素：V、Ti、Nb、Zr；中等阻碍的：W、Mo、Cr；
影响不大的：Si、Ni、Cu；促进晶粒长大的：Mn、P、B）
(2) 在相同含碳量下，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。
回火过程一般分为：马氏体分解、残余奥氏体转变、碳化物类型转变和碳化物长大。
合金元素在回火过程中，推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变（即在较高温度才出现分解和转变），提高铁素体的再结晶温度，使碳化物难以聚集长大而保持较大的弥散度。因此，提高了钢对回火软化的抗力，即提高了钢的回火稳定性。使得合金钢在相同温度下回火时，比同样质量分数的碳钢具有更高的硬度和强度（对工具钢，耐热钢更重要），或在保证相同强度的条件下，可在更 2
高的温度下回火，而韧性更好（对结构钢更重要。）
(3) 为何含C大于0.4%，含Cr大于12%的Cr钢属于过共析钢，含碳1.5%，含Cr12%的钢属于莱氏体钢。
在合金元素的作用下，使得铁碳相图的S点（即﹤﹤0.77%）和E点（即
﹤
﹤2.11%）因此，C大于0.4%，含Cr大于12%的Cr钢属于过共析钢，含碳1.5%，含Cr12%的钢属于莱氏体钢。
(4) 高速钢在热轧或锻造后，经空冷获得马氏体组织。
高速钢由于合金元素含量高，使得C曲线右移很多，即过冷奥氏体区很大，
淬火临界冷却速度大为降低，因此采取空冷即可获得马氏体组织。高速钢俗称“风钢”（锋钢）
2．何谓合金渗碳钢？为何渗碳钢的含碳量都较低？合金渗碳钢常用的合金元素
有哪些及其主要作用？为何渗碳后要进行淬火和低温回火？
经过渗碳热处理后使用的低碳合金结构钢。
含碳量低是为了保证零件心部有足够的塑性和韧性。
渗碳钢常用的合金元素是：Cr，Ni，Mn，B，主要目的是提高淬透性。还加入少量Ti，V，V，Mo等强碳化物形成元素，形成稳定碳化物，提高耐磨性，并阻
碍晶粒长大。
渗碳仅是改变了低碳钢表面的成分即表面为高碳钢，若退火仍然是平衡组织，没有强化效果。只有经过淬火+低温回火后，才能实现表面的强化，而保持心部的塑韧性。
3．何谓合金调质钢？为何调质钢的含碳量中碳？调质钢常用的合金元素有哪些及其主要作用？
经过调质处理（淬火+高温回火）后使用的中碳合金结构钢。
选择中碳是为了保证零件心部（整体）的综合机械性能良好。
常用合金元素是Cr、Mn、Ni、Si等，提高钢的淬透性，同时强化铁素体，提高基体强度。
3
4．指出下列合金钢的类别，用途，含碳量和合金元素的作用，热处理特点：，，Cr12MoVGCr15，W18Cr4V40MnB，60Si2Mn，9SiCr，20CrMnTi
5CrMnMo
名称：合金渗碳钢牌号
20CrMnT成分）含碳量0.2，低碳
）合金元素及作用C：细化晶粒（：提高淬透TM
温度9℃
正热处理特点
低温回淬渗
心热处理组织及硬度
表回
M回合金渗碳+'少 HRC25
HRC6a
700kJ/m2
用途举例：汽车变速齿轮、凸轮轴，活塞销等
40MnB
名称：合金调质钢
成分：（1）含碳量：0.4%，中碳；
4
，Cr2）合金元素及作用：（
：提高淬透性Mn 热处理特点：
（油整体调（淬完全退
高温回火（局部或表面）高频加热表面淬低温回火（若要求表面耐磨）调质热处理组织及硬度
HRC25
HRC58
低回用途举例：齿轮、轴类，连杆，螺等合金弹簧钢专用结构钢60Si2Mn
名称造弹簧和其他弹性零件，中高）含碳量0.6成分（高于调质钢S）合金元素及作用：提高淬透性，也提高屈强比Mn →完全退火热处理特点：
中温回火→喷丸强化淬火+ ：硬织理热处组及度
5
HRC40 T回
用途举例：汽车板簧、床垫弹簧热成型弹簧：如汽车板簧
扁钢下料→加热压弯成型→
火→中温回火→喷丸强冷成型弹簧：螺旋弹冷拉钢丝（淬火中温回火钢丝
→冷卷成型→去应力退火→成名称：低合金工具9SiCr
，高碳）含碳量0.9成分C）合金元素及作用
：提高淬透性和回MS防止提高硬度耐磨性稳定性粒粗大。球化退热处理特点
低温回淬火（油+ HRC60-65粒状碳化+用