工程材料第7章

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第7章高分子材料的热学性能

材料科学与工程学院
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2.示差扫描量热法(DSC) 在加热或冷却过程中，将试样和参比物的温差保持为零，测量补充的热量与温度或时间的关系功率补偿DSC和热流式DSC
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图7-11 高聚物典型的DTA曲线
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典型的半结晶聚合物的DSC 曲线：
1. 与样品热容成比例的初始偏移
•对于酚醛树脂而言，其耐热性取决于温度和耐受时间 4 高聚物与纤维的复合
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35
7.6 高分子材料的热稳定性
高分子材料的热稳定性主要是指高分子材料在受热情况下，由于发生化学变化从而引起材料性能的变坏。高温下高聚物可以发生降解和交联
降解：高分子主链的断裂，导致分子量下降，材料的物理力学性能变坏。
格波分为声频支和光频支两类
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热性能的物理本质：晶格热振动
弹性波（格波）：包括振动频率低的声频支振动频率高的光频支
声频支—相邻原子具有相同的振动方向，两种原子的质量不同，振幅不同，两原子间有相对运动。
光频支—相邻原子振动方向相反，形成一个范围很小，频率很高的振动。
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➢ 高分子材料热传导是通过分子（原子）相互碰撞的声子导热，热导率较低
➢ 结晶度影响很大，结晶度高热导率高 ➢ 分子内热导率高于分子间热导率，增加分子量有利于
提高热导率 ➢ 取向高分子，取向方向热导率高于垂直于取向的方向 ➢ 导电共轭高分子的热导率是普通非共轭高分子的20-
30倍，将导电高分子与普通高分子共混可提高材料热导率
VTm为熔点温度时的体积；V0为0K时的体积；立方和六方金属，C为0.06~0.076

土木工程材料-第7章-沥青及沥青混合料

同时对温度特别敏感(即温度稳定性差)。
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第7章沥青及沥青混合料
（2）石油沥青的胶体结构石油沥青的结构是以地沥青质为核心，周围吸
附部分树脂和油分，构成胶团，无数胶团分散在油
分中而形成胶体结构。在这个分散体系中，分散相为吸附部分树脂的地沥青质，分散介质为溶有树脂的油分。在胶体结构中，从地沥青质到油分是均匀地逐步递变的，并无明显界面。
以大气稳定性即为沥青抵抗老化的性能。
土木工程材料
第7章沥青及沥青混合料
石油沥青的大气稳定性常以蒸发损失率和蒸发后针入度比来评定。其测定方法是：先测定沥青试
样的重量及其针入度，然后将其置于烘箱中，在160
下蒸发5h，待冷却后再测定其重量及针入度。计算蒸发损失率及蒸发后针入度比。蒸发损失率愈小及蒸发后针入度比愈大，则表示大气稳定性愈高，老化愈慢。
的延度和粘结力等性能愈好。另外，树脂中还含有
少量酸性树脂。它改善了石油沥青对矿物材料的浸润性。在石油沥青中，树脂的含量为15％一30％，它使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。
土木工程材料
第7章沥青及沥青混合料
3) 地沥青质地沥青质为深褐色至黑色固态无定形的超细颗粒固体粉末，分子量比树脂更大。地
沥青质是决定石油沥青温度敏感性和粘性的重要组
分。沥青中地沥青质含量在10％一30％。其含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，也愈硬脆。此外，石油沥青中还含2％一3％的沥青碳和似碳物，为无定形的黑色固体粉末，是石油沥青中分
子量最大者。它会降低石油沥青的粘结力。石油沥
青中还含有蜡，它会降低石油沥青的粘结性和塑性。
缝时，也可能由于特有的粘塑性而自行愈合，故塑
性也反映了沥青开裂后的自愈能力。沥青的塑性对

工程力学c材料力学部分第七章应力状态和强度理论

无论是强度分析还是刚度分析，都需要求出应力的极值，无论是强度分析还是刚度分析，都需要求出应力的极值，为了找到构件内最大应力的位置和方向需要对各点的应力情况做出分析。最大应力的位置和方向，到构件内最大应力的位置和方向，需要对各点的应力情况做出分析。
受力构件内一点处所有方位截面上应力的集合，称为一点的受力构件内一点处所有方位截面上应力的集合，称为一点的研究一点的应力状态时，应力状态。研究一点的应力状态时，往往围绕该点取一个无限小的正六面体—单元体来研究。单元体来研究的正六面体单元体来研究。
σ2
σ2
σ1
σ1
σ
σ
σ3
三向应力状态
双向应力状态
单向应力状态简单应力状态
复杂应力状态主应力符号按代数值的大小规定：主应力符号按代数值的大小规定：
σ1 ≥ σ 2 ≥ σ 3
平面应力状态的应力分析—解析法 §7−2 平面应力状态的应力分析解析法
图(a)所示平面应力单元体常用平面图形(b)来表示。现欲求 )所示平面应力单元体常用平面图形( )来表示。现欲求垂直于平面xy的任意斜截面上的应力垂直于平面的任意斜截面ef上的应力。的任意斜截面上的应力。
二、最大正应力和最大剪应力
σα =
σ x +σ y
2
+
σ x −σ y
2
cos 2α − τ x sin 2α
τα =
令
σ x −σ y
2
sin 2α + τ x cos 2α
dσ α =0 dα
σ x −σ y
2
sin 2α +τ x cos2α = 0
可见在 τ α
=0

工程力学-第7章-轴向拉压杆件的强度与变形计算

广州汽车学院
7
Guang Zhou Auto College
工程力学
第7章轴向拉压杆件的强度与变形计算
广州汽
斜拉桥承受拉力的钢缆车学院
8
Guang Zhou Auto College
工程力学
第7章轴向拉压杆件的强度与变形计算
广州汽车学院9来自 7-1轴向拉压杆横截面上的应力
胡克定律
车
学
院
工程力学
17
轴向拉压的变形分析
P
P
A 细长杆受拉会变长变细，
P
B 受压会变短变粗
C 长短的变化，沿轴线方向，称为纵向变形
l+Dl l
d-Dd d
D 粗细的变化，与轴线垂直，
称为横向变形
P
P
P
7-3轴向拉压杆的变形计算胡克定律
工程力学
Guang Zhou Auto College
变形量的代数和：
汽
车
Δ
l
＝
FNi li FNi ADlEADA＋i
＝Dl AD DlDE DlEB Dl
FNDElDE ＋ FNEBlEB ＋ FNBClBC
BC
学
Ec AAD
Ec ADE
Es AEB
Es ABC
＝1.2106 m 0.6106 m 0.285106 m 0.428106 m
广
承受轴向载荷的拉（压）杆在工程中的
州
应用非常广泛。
汽
由汽缸、活塞、连
杆所组成的机构中，不
车
仅连接汽缸缸体和汽缸
盖的螺栓承受轴向拉力，
学
带动活塞运动的连杆由

材料科学与工程导论第7章复合材料(Ⅰ)

15
（Polymer Matrix Composites，简写PMC） 2〉金属基复合材料（Metal Matrix Composites，简写MMC） 3〉陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix Composites，简写CMC） 4〉碳碳基复合材料（Carbon-Carbon Composites，简写C/C）
22
表面改性前
表面改性后
表面改性后
§7.1 复合材料概述 7.1.4 复合材料的特性
1. 特点 ①不仅保持原组分部分优点,而且具有原组分不具备的特性。 ②区别于单一材料，具有可设计性。包括基体，增强体选择，增强体在基体中的分散状态。 ③界面具有特殊作用，基体和增强体的界面黏结状态影响
复合材料性能。
嫁接与复合=创新
13
7.1.2 复合材料的定义、命名和分类
3. 复合材料的命名
●增强体名称+基体名称+“复合材料”
如：玻璃纤维聚酯树脂复合材料。
●增强体名称+“/”+基体名称+“复合材料”
如：碳纤维/环氧树脂复合材料。
●突出强调（对碳纤维/环氧树脂复合材料） ★强调增强体；如：碳纤维复合材料。
★强调基体；如：环氧树脂复合材料。
目前复合材料存在的不足: ①横向拉伸强度和层间剪切强度低。 ②断裂伸长率低，冲击韧性有时不好。 ③制造是产品性能不稳定，分散性大，质检困难。 ④老化性能不好。
⑤机械连接困难。
⑥成本太高。
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§7.2 复合材料的增强机理
7.2.1 复合材料的基体和增强体
复合材料= 增强材料+ 基体
1. 基体
树脂基体
第七章复合材料（Ⅰ）
§7.1 复合材料概述

《土木工程材料》课件第7章墙体材料

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土木工程材料
（1）烧结普通砖的技术要求
• 8）抗冻性
• 将砖吸水饱和后置于-15°C水中融化，再在 10~20°C水中融化，按规定的方法反复15次冻融循环后，其质量损失不超过2%，抗压强度降低值不超过25%，即为抗冻性合格。
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土木工程材料
（1）烧结普通砖的技术要求
• 4）石灰爆裂
• 当生产烧结普通砖的原料中夹杂有石灰石杂质时，焙烧砖体会使其中的石灰石被烧成生石灰。这种生石灰常为过火石灰，砖受潮或受雨淋时该石灰吸水消化成消石灰，体积膨胀，导致砖体开裂。
表7－4 烧结普通砖的泛霜及石灰爆裂的技术标准
项目泛霜
石灰爆裂
优等品无泛霜
不允许出现最大破坏尺寸>2mm的爆裂区域
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分类
• 按照断面结构砌墙砖有普通砖和空心砖两大类:
➢ 孔洞率小于25%或没有孔洞的为普通砖或实心砖； ➢ 空洞率大于25%的为空心砖。
• 按材质和工艺砌墙砖有烧结砖和非烧结砖(包括蒸养或蒸压砖)，如：
➢ 烧结砖：烧结粘土砖、烧结粉煤灰砖、烧结煤矸石砖、烧结页岩砖等；
➢ 非烧结砖：灰砂砖、粉煤灰砖和煤渣砖等。
≥
，≥
MU30 30.0
22.0
MU25 25.0
18.0
MU20 20.0
14.0
MU15 15.0
10.0
MU10 10.0
6.5
变异系数δ＞0.21，单块最小抗压强度值fmin / MPa，≥
25.0 22.0 16.0 12.0 7.5
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土木工程材料

7第7章

7.2.1 防水涂料
防水涂料是在常温下呈无固定形状的粘稠状防水涂料是在常温下呈无固定形状的粘稠状液态高分子合成材料，涂刷在建筑物表面，液态高分子合成材料，涂刷在建筑物表面，经溶剂或水分的挥发或两种组分的化学反应形成一层连续薄层，使建筑物表面与水隔绝，连续薄层，使建筑物表面与水隔绝，并能抵抗一定的水压力，从而起到防水、防潮、定的水压力，从而起到防水、防潮、密封作用的一类材料的总称。一类材料的总称。
防水材料共同的性能要求：防水材料共同的性能要求：
（1）良好的耐候性，对光、热、氧等具有一定的耐受力；（2）抗渗性，对水、盐等腐蚀性物质渗透作用的抵抗性能；（3）耐腐蚀性，对接触到的酸、碱、油等化学物质的抗蚀性能；（4）具有对温度和外力作用的适应性，防水材料应具有较高的拉伸强度和断裂伸长率，能承受温差变化及各种外力与基层伸缩、开裂所引起的变形；（5）良好的整体性，既能保持自身的粘结性，又能与基层牢固粘接，在外力作用下有较高的抗剥离强度，形成稳定的不透水整体。
为提高建筑物整体的防水、抗渗性能，为提高建筑物整体的防水、抗渗性能，对于工程中出现的施工缝、构件连接缝、程中出现的施工缝、构件连接缝、变形缝等各种接缝，必须填充具有一定的弹性、粘结性、能够使接必须填充具有一定的弹性、粘结性、缝保持水密、气密性能的材料，称为建筑密封材料。缝保持水密、气密性能的材料，称为建筑密封材料。
（1）原材料）（2）试件制备（3）确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度）（4）强度试验）（5）确定石灰剂量）
7.1.2 水泥稳定土
概念：概念：在粉碎的土或原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中，掺入适量的水泥和水，按照技术要求，经拌和摊铺，在最佳含水量下压实及养生成型，其抗压强度符合规定要求，以此修建的路面基层称为水泥稳定类基层。分类：分类：水泥土、水泥砂砾、水泥稳定碎石。

机械工程材料第七章

8. 螺栓、铆钉等冷镦零件 9. 汽车用塑料（1）汽车内饰用塑料（2）汽车用工程塑料（3）汽车外装机结构件用纤维增强塑料复合材料 10.汽车用橡胶 11.汽车用陶瓷材料
二、机床零件用材
常用的机床零部件有机座、轴承、导轨、齿轮、弹簧、紧固件、
刀具等。

1. 机身、底座用材
首选材料当为灰铸铁、孕育铸铁，球墨铸铁也可使用。HT150、 HT200，HT250，HT300，QT400-17，QT600-2等等。
（2）主要失效形式 1）疲劳断裂。主要发生在齿根。它是齿轮最严重的失效形式。 2）齿面磨损。3）齿面接触疲劳破坏。4）过载断裂。
疲劳断裂、齿面磨损、齿面接触疲劳破坏、过载断裂
（3）齿轮用材性能要求
1）高的弯曲疲劳强度
2）高的接触疲劳强度和耐磨性 3）齿轮心部要有足够的强度和韧性

2. 齿轮零件的选材 3. 典型齿轮选材举例
一、齿轮类零件的选材

1. 齿轮的工作条件、失效形式及性能要求
齿轮是机械工业中应用最广的零件之一，主要用于传递扭矩和调节速度。（1）工作时的受力情况 1）由于传递扭矩，齿根承受较大的交变弯曲应力。 2）齿面相互滑动和滚动，承受较大的接触力，并发生强烈的摩擦。
3）由于换档、启动或啮合不良，齿部承受一定的冲击。

3. 活塞、活塞销和活塞环——活塞组
对活塞用材的要求是热强度高、导热性好、吸热性差、膨胀系数小、密度小，减磨性、耐磨性、耐蚀性和工艺性好等。目前很难找到完全满足要求的材料。常用的活塞材料是铝硅合金。活塞销材料一般用20钢或20Cr等低碳合金钢。活塞环材料多用以珠光体为基的灰铸铁或在其上添加Cu、Cr、 Mo的合金铸铁制造。

工程材料基础知识课后习题答案

⼯程材料基础知识课后习题答案第⼀章⼯程材料基础知识参考答案1．⾦属材料的⼒学性能指标有哪些？各⽤什么符号表⽰？它们的物理意义是什么？答：常⽤的⼒学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。

强度是指⾦属材料在静荷作⽤下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。

强度常⽤材料单位⾯积所能承受载荷的最⼤能⼒（即应⼒σ，单位为Mpa）表⽰。

塑性是指⾦属材料在载荷作⽤下，产⽣塑性变形（永久变形）⽽不被破坏的能⼒。

⾦属塑性常⽤伸长率δ和断⾯收缩率ψ来表⽰：硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能⼒，是衡量材料软硬程度的指标，是⼀个综合的物理量。

常⽤的硬度指标有布⽒硬度（HBS、HBW）、洛⽒硬度（HRA、HRB、HRC等）和维⽒硬度（HV）。

以很⼤速度作⽤于机件上的载荷称为冲击载荷，⾦属在冲击载荷作⽤下抵抗破坏的能⼒叫做冲击韧性。

冲击韧性的常⽤指标为冲击韧度，⽤符号αk表⽰。

疲劳强度是指⾦属材料在⽆限多次交变载荷作⽤下⽽不破坏的最⼤应⼒称为疲劳强度或疲劳极限。

疲劳强度⽤σ–1表⽰，单位为MPa。

2．对某零件有⼒学性能要求时，⼀般可在其设计图上提出硬度技术要求⽽不是强度或塑性要求，这是为什么？答：这是由它们的定义、性质和测量⽅法决定的。

硬度是⼀个表征材料性能的综合性指标，表⽰材料表⾯局部区域内抵抗变形和破坏的能⼒，同时硬度的测量操作简单，不破坏零件，⽽强度和塑性的测量操作复杂且破坏零件，所以实际⽣产中，在零件设计图或⼯艺卡上⼀般提出硬度技术要求⽽不提强度或塑性值。

3．⽐较布⽒、洛⽒、维⽒硬度的测量原理及应⽤范围。

答：（1）布⽒硬度测量原理：采⽤直径为D的球形压头，以相应的试验⼒F压⼊材料的表⾯，经规定保持时间后卸除试验⼒，⽤读数显微镜测量残余压痕平均直径d，⽤球冠形压痕单位表⾯积上所受的压⼒表⽰硬度值。

实际测量可通过测出d值后查表获得硬度值。

布⽒硬度测量范围：⽤于原材料与半成品硬度测量，可⽤于测量铸铁；⾮铁⾦属（有⾊⾦属）、硬度较低的钢（如退⽕、正⽕、调质处理的钢）（2）洛⽒硬度测量原理：⽤⾦刚⽯圆锥或淬⽕钢球压头，在试验压⼒F 的作⽤下，将压头压⼊材料表⾯，保持规定时间后，去除主试验⼒，保持初始试验⼒，⽤残余压痕深度增量计算硬度值，实际测量时，可通过试验机的表盘直接读出洛⽒硬度的数值。

机械工程材料教学课件第7章常用金属材料

（1）形成合金铁素体，合金铁素体对钢具有固溶强化的作用。
7.3 合金钢
（2）形成合金碳化物
合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小，可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两大类。
碳化物形成元素：常见碳化物形成元素有Mn、Cr、W、V、 Nb、Zr、Ti等（按形成的碳化物的稳定性程度由弱到强的次序排列），它们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。
7.4.1低合金高强度结构钢
1. 化学成分及性能特点低合金高强度结构钢的含碳量较低，一般不超过0.2%，合金
元素的含量不超过3%，因含碳量较低，所以其塑性、韧性和焊接性能较好，此类钢中常加入的元素有Mn、Si、V、Nb、Ti、Al、 Mo和N等，其中以Mn最为常用。
C：在钢中形成珠光体或弥散析出的合金碳化物，使钢得到强化。在合金钢中为来形成一定量的碳－氮化物，碳的含量只需要 0.01~0.02％，所以降碳是这类钢发展的必然趋势，从而可大大改善钢的韧性和焊接性能。
7.1.4 P对钢性能的影响
磷由炼钢时由矿石带入到钢中，它能够增加钢的强度和硬度，但对塑性变形、冲击韧性的负面作用更加明显，[但对塑性变形、冲击韧性的负面作用更加明显，]特别是在低温时，它使钢材显著变脆，这种现象称为"冷脆"。冷脆使钢材的冷加工及焊接性能变坏，含磷越高，冷脆性越大，故钢中对含磷量控制较严，所以一般说磷也是有害元素。
Mn：Mn/C比值越高，越有助于提高钢的屈服强度和冲击韧性。锰降低了γ→α 转变温度，有利于针状铁素体的形核；另外，在加热过程中可增大碳-氮化物形成元素在γ-Fe中的溶解度，从而增加铁素体中碳化物的弥散析出量。高锰还可以导致钢的应力-应变特性的变化，可以抵消晶格效应的强度损失。

工程材料习题与答案7

机械工程材料第七章钢的热处理
（三）是非题(续)
中南大学机电工程学院
10．因为过冷奥氏体的连续冷却转变曲线位于等温转变曲线（×）的右下方，所以连续冷却转变曲线的临界冷却速度比等温转变曲线的大。 11．高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。（×） 12．经退火后再高温回火的钢，能得到回火马氏体组织，具（×）有良好的综合机械性能。（√） 13．钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。（√） 14．钢中未溶碳化物的存在，将使钢的淬透性降低。 15．在正常加热淬火条件下，亚共析钢的淬透性随碳的增高（√）而增大，过共析钢的淬透性随碳的增高而减小。 16．表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的（×）组织和性能。
机械工程材料第七章钢的热处理
（一）解释名词
– 本质晶粒度 – 临界冷却速度 – 马氏体 – 淬透性 – 淬硬性 – 调质处理
中南大学机电工程学院
机械工程材料第七章钢的热处理
（二）填空题
中南大学机电工程学院
1．钢加热时奥氏体形成是由形核、长大，剩余渗碳体的熔解，奥氏体的均匀化等四个基本过程所组成。 2．在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同层间距点是都是铁素体与渗碳体的机械混合物，不同点是不同，屈氏体较细，珠光体较粗。。 3．用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈羽毛状，而下贝氏体则呈针状。 4．与共析钢相比，非共析钢C曲线的特征是 C曲线靠左，亚共析钢左上部多一条共析铁素体析出线，过共析钢多一条二次渗碳体析出线。 5．马氏体的显微组织形态主要有板条状、针状马氏体两种。其中板条状马氏体的韧性较好。 6．高碳淬火马氏体和回火马氏体在形成条件上的区别是前者是在淬火中形成，后者在低温回火时形成，在金相显微镜下观察二者的区别是前者为竹叶形，后者为黑色针状。 7．目前较普遍采用的测定钢的淬透性的方法是 “端淬试验”即结构钢末端淬透性试验。 8．钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越靠右，说明临界冷却速度越慢。

工程材料-第七章-失效与选材

零件发生过大的塑性变形时可能产生塑性变形失效。塑性变形是零件中的工作应力超过了材料的屈服强度的结果。设计中进行强度计算时，许用应力[σ]一般应取小于材料屈服强度的应力值，即[ σ]=σs/k式中，k为安全系数，数值大于1。
在给定外加载荷条件下，塑性变形失效的发生取决于零件截面的大小、安全系数k的数值以及材料的屈服强度σs。在这种情况下，零件应选用屈服强度高的材料
工程材料第7章
7.1 机械零件的失效与失效分析
表7.1 零件失效的模式及其失效机理
失效模式
弹性变形失效畸变失效塑性变形失效翘曲畸变失效
失效机理
弹性变形塑性变形弹、塑性变形
韧性断裂失效低应力脆性失效断裂失效疲劳断裂失效蠕变断裂失效介质加速断裂失效
磨损失效表面损伤失效表面疲劳失效腐蚀失效
工程材料第7章
7.2 机械零件的选材原则
7.2.3 经济性原则
材料的经济性是选材的根本原则。 1.材料的价格 2. 零件的总成本
工程材料第7章
7.3 不同失效形式的选材分析
7.3.1 弹性失稳的选材分析
弹性失效是由过大的弹性变形引起的，在固定的外力作用下，弹性应变的大小取决于两个因素：一是物体的承载面积，即零件的几何尺寸，另一是材料的弹性模量。
塑性畸变影响因素: 除弹性畸变中所论影响因素外, 还有材料缺陷、使用不当、设计有误等，其中特别是热处理不良更为突出。
3. 翘曲畸变失效翘曲畸变—是一种与方向上常产生复杂规律的变形而最终形成了翘曲的外形而导致失效。
工程材料第7章
7.1 机械零件的失效与失效分析
（二）断裂失效
1. 断裂分类（1）按断裂性质分
工程材料
第七章机械零件的失效与选材

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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;二、判断正确打√,错误打×;下同1、弹性变形能随载荷的去除而消失;√2、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显着的屈服现象;×3、材料的屈服点越低,则允许的工作应力越高;×4、洛氏硬度值无单位;√5、做布氏硬度试验时,当试验条件相同时,其压痕直径越小,材料的硬度越低;×6、材料对小能量多次冲击抗力的大小主要取决于材料的强度和塑性; ×7、布氏硬度测量法不宜于测量成品及较薄零件; √8、洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的压痕深度得出的;√9、铸铁的铸造性能比钢好,故常用来铸造形状复杂的工件;√三．选择把正确答案填入括号内;下同1、拉伸试验时,试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的B ;A.屈服点B.抗拉强度C.弹性极限2、做疲劳试验时,试样承受的载荷为CA.静载荷B.冲击载荷 C 交变载荷3、洛氏硬度C 标尺所用的压头是 BA.．淬硬钢球B.金刚石圆锥体C.硬质合金球4．金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为CA.．塑性B.硬度C.强度5．用拉伸试验可测定材料的A 性能指标;A.．强度B.硬度C.韧性四．名词解释1．弹性变形与塑性变形2．疲劳极限与抗拉强度五．简述1．画出低碳钢力—伸长曲线,并简述拉伸变形的几个阶段;2．什么是塑性塑性对材料的使用有什么实用意义第二章金属的结构与结晶一、填空1．原子呈无序堆积状况的物体叫非晶体;原子呈有序有规则排列的物体称为晶体;一般固态金属都属于晶体;2．在晶体中由一系列原子组成的平面,称为晶面;通过两个或两个以上原子中心的直线,可代表晶格空间排列的一定晶向的直线,称为晶向;3．常见的金属晶格类型有体心立方、面心立方和密排六方三种;铬属于体心立方晶格,铜属于面心立方晶格,锌属于密排六方晶格;4．金属晶体结构的缺陷主要有点缺陷、线缺陷、面缺陷;晶体缺陷的存在都会造成晶格畸变,使塑性变形抗力增大,从而使金属的强度提高;提高;7．理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度;过冷度的大小与冷却速度有关,冷却速度越快,金属的实际结晶温度越低,过冷度也就越大;8．金属的结晶过程是由晶核的形成和长大两个基本过程组成的;9．金属在固态下,随温度的改变,由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异构转变;二、判断正确打√,错误打×;下同2．非晶体具有各向同性的特点;√3．体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及立方体六个平面的中心;×4．金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度;√5．金属结晶时过冷度越大;结晶后晶粒越粗; ×6．一般说,晶粒越细小,金属材料的力学性能越好;√8．单晶体具有各向异性的特点; √9．在任何情况下,铁及其合金都是体心立方晶格;×10．同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律;√11．金属发生同素异构转变时要放出热量,转变是在恒温下进行的;√三、选择1．α—Fe是具有 A晶格的铁;A．体心立方 B. 面心立方 C.密排六方2．纯铁在1450℃时为 A晶格,在1000℃时为B 晶格,在600℃时为A 晶格;A.体心立方 B.面心立方 C.密排六方3．纯铁在700℃时称为A ,在1000℃时称为B ,在1500℃时称为 C;A．α—Fe B.γ—Fe C.δ—Fe五．简述3．如果其他条件相同,试比较下列铸造条件下铸铁晶粒的大小;1金属模浇注与砂型浇注金属模浇注晶粒小2铸成薄件与铸成厚件铸成薄件晶粒小3浇注时采用振动与不采用振动浇注时采用振动晶粒小4．写出纯铁的同素异构转变式;第三章金属的塑性变形与再结晶一、填空1．金属材料经压力加工变形后,不仅改变了外形尺寸,而且改变了内部组织和性能;2．弹性变形的本质是外力克服原子间的作用力,使原子间距发生发生改变;3．多晶体内晶界对塑性变形有较大的阻碍作用,这是因为晶界处原子排列比较紊乱,阻碍了为错的移动,所以晶界越多,多晶体的变形抗力越大;4．实践证明,再结晶温度与金属变形的程度有关,金属的变形程度越大,再结晶温度越 ;5.从金属学观点来说,凡在再结晶温度以下进行的加工称为冷加工在再结晶温度以上进行的加工称为热加工;二、判断正确打√,错误打×;下同1．一般来说,晶体内滑移面和滑移方向越多,则金属的塑性越好;√2．实际上滑移是借助于位错的移动来实现的,故晶界处滑移阻力最小;×3．塑性变形只改变金属的力学性能; ×4．回复时,金属的显微组织没有明显变化; √5．金属铸件可以用再结晶退火来细化晶粒;×6．为保持冷变形金属的强度和硬度,应采用再结晶退火; ×7．在高温状态下进行的变形加工称加工×8．热加工过程实际上是加工硬化和再结晶这两个过程的交替进行;√三、选择1．钨的再结晶温度为1200℃,对钨来说在1100℃的高温下进行的加工属于A A．冷加工 B. 热加工2．冷热加工的区别在于加工后是否存在AA．加工硬化 B. 晶格改变 C. 纤维组织3．钢在热加工后形成纤维组织,使钢的性能发生变化,即沿纤维的方向具有较高的A 沿垂直于纤维的方向具有较高的C ;A．抗拉强度 B. 抗弯强度 C. 抗剪强度四、简述1．为什么晶粒越细,金属的强度越高,塑性,韧性就越好1．什么是加工硬化现象试举生产或生活中的实例来说明加工硬化现象的利弊;2．什么是再结晶退火再结晶退火的温度与再结晶温度有何关系3．热加工对金属的组织和性能有何影响第四章铁碳合金一、填空1．合金是一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法结合而成的具有金属特性的物质;2．合金中成分、结构及性能相同的组成部分称为相;3．根据合金中各组元之间的相互作用不同,合金的组织可分为固溶体、金属化合物和机械混合物三种类型;4．根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同,固溶体可分为间隙固溶体和置换固溶体两种; 5．合金组元之间发生相互作用而形成的一种具有金属特性的物质称为金属化合物;其性能特点是熔点高,硬度高,脆性大 ;奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体;6．铁碳合金的基本组织有五种,它们是铁素体、奥氏体、和渗碳体;7．铁碳合金的基本相是铁素体、8．在铁碳合金基本组织中属于固溶体的有铁素体和奥氏体;9．碳在奥氏体中溶解度随温度的不同而变化,在1148℃时碳的溶解度可达%在727℃时碳的溶解度为%;10．铁碳合金相图是表示在缓慢冷却或加热条件下,不同成分的铁碳合金的状态或组织随温度变化的图形;11．分别填出下列铁碳合金组织的符号：;奥氏体A、γ,铁素体F、α,渗碳体Fe3C,珠光体P,高温莱氏体Ld,低温莱氏体Ld’;的铁碳合金称为钢;根据室温组织不同,钢又分为三类：亚共析钢,其室温组织为P 12．含碳量%%、和F共析钢钢,其室温组织为P、过共析钢钢钢,其室温组织为P和Fe3C;、13.铁素体的性能特点是具有良好的塑性和韧性,而强度和硬度很低.14.共析钢冷却到S点时,会发生共析转变,从奥氏体中同时析出铁素体和渗碳体的混合物,称为珠光体;15..莱氏体是奥氏体和渗碳体的混合物.当温度低于727℃时,莱氏体中的奥氏体转变为珠光体,所以室温下的莱氏体是由珠光体和渗碳体组成,又称为低温莱氏体Ld’;二.判断正确打√,错误打×;下同1.固溶体的晶格类型与溶剂的晶体类型相同;√2.金属化合物的晶格类型完全不同于任一组元的晶格类型. √3.金属化合物一般具有复杂的晶体结构;√4.碳在γ—Fe中的溶解度比在α—Fe中的溶解度小; ×5.奥氏体的强度、硬度不高,但具有良好的塑性; √6.渗碳体是铁与碳的混合物; ×7.过共晶白口铸铁的室温组织是低温莱氏体加一次渗碳体. √8.碳在奥氏体中的溶解度随温度的升高而减小; ×9.渗碳体的性能特点是硬度高、脆性大; √10．奥氏体向铁素体的转变是铁发生同素异构转变的结果;√11．含碳量为%和%的钢属于亚共析钢,在室温下的组织均由珠光体和铁素体组成,所以它们的力学性能相同;×12.莱氏体的平均含碳量为%;×三.选择1.组成合金的最基本的独立物质称为 BA.相B.组元C.组织2.合金固溶强化的主要原因是CA.晶格类型发生了变化B.晶粒细化C.晶格发生了畸变3.铁素体为B 晶格,奥氏体为A 晶格.A.面必立方B.体心立方C.密排六方4.渗碳体的含碳量为C %5．珠光体的平均含碳量为A %6．共晶白口铁的含碳量为B %7.铁碳合金共晶转变的温度是B ℃8.含碳量为%的铁碳合金,在室温下的组织为CA.珠光体B.珠光体加铁素体C.. 珠光体加二次渗碳体9.铁碳合金相图上的ES线,其代号用C 表示..PSK线用代号A 表示,GS线用代号 B.表示A,A110.铁碳合金相图上的共析线是C .A..ECF11．从奥氏体中析出的渗碳体称为 B,从液体中结晶出的渗碳体称为A ;A．一次渗碳体 B.二次渗碳体 C.三次渗碳体12．将含碳量为%的铁碳合金加热到650℃时,其组织为C ,加热到1100℃时其组织为B. ;A珠光体 B.奥氏体 C.珠光体加渗碳体 D.奥氏体加渗碳体13．亚共析钢冷却到GS线时要从奥氏体中析出A ;A．铁素体 B.渗碳体 C.珠光体15．亚共析钢冷却到PSK线时,要发生共析转变,奥氏体转变成B ;A．珠光体加铁素体 B.珠光体 C.铁素体四、名词解释1．钢与白口铸铁2．铁素体与奥氏体3．珠光体与莱氏体4．共晶转变与共析转变5．固溶强化与加工硬化五、简述C相图.1.绘出简化后的Fe—Fe33.简述含碳量为%,%的铁碳合金从液态冷至室温时的组织转变过程,并画出室温组织示意图.4.根据Fe—FeC合金相图,说明下列现象的原因.3（１）含碳量为1%的铁碳合金比含碳量%的铁碳合金的硬度高.（２）一般要把钢材加热到1000～1250℃高温下进行锻轧加工.（３）靠近共晶成分的铁碳合金的铸造性能好.第五章碳素钢一．填空1．碳素钢是含碳量小于%的铁碳合金;2．碳素钢中除铁、碳外还常有Si,Mn,S,P,等元素;其中Si,Mn是有益元素,是S,P有害元素; 3．含碳量小于%的钢为低碳钢,含碳量为%～%的钢为中碳钢,含碳量大于%的钢为高碳钢;4．45钢按用途分类属于碳素结构钢,按质量分类属于钢,按含碳量分类属于亚共析钢;5．T12A钢按用途分类属于碳素工具钢,按含碳量分类属于高碳钢,按质量分类属于高级优质碳素钢;二,判断正确打√,错误打×;下同1．T10钢的含碳量为10%; ×2．锰、硅在碳钢中都是有益元素,适当地增加其含量,能提高钢的强度;√3．硫是钢中的有益元素,它能使钢的脆性下降;×4．碳素工具钢都是优质或高级优质钢; √5．碳素工具钢的含碳量一般都大于%√6．铸钢可用于铸造形状复杂而力学性能要求较高的零件;√7．碳素弹簧钢的含碳量一般在%以下; ×三、选择1．08F钢中的平均含碳量为AA．0．08% %2．普通、优质和高级优质钢是按钢的B 进行划分;A．力学性能的高低 ,P含量的多少 ,Si含量的多少3．在下列牌号中属于优质碳素结构钢的有BA．T8A —A·F4．在下列牌号中属于工具钢的有CA．20 Mn5．选择制造下列零件的材料：冷冲压件 A；齿轮 B；小弹簧C ;A．08F C. 65Mn6．选择制造下列工具所采用的材料：錾子A ；锉刀C ；手工锯条B ;A．T8 B. T10四、名词解释1．08F2．453．65Mn4．T12A5．ZG340—6406．Q235—A·F五、简述1．硫、磷元素的含量为什么在碳钢中要严格控制,而在易切削钢中又要适当提高2．碳素工具钢的含碳量对力学性能有何影响如何选用第六章钢的热处理一、填空1．根据工艺的不同,钢的热处理方法可分为退火、正火、淬火、回火、及表面热处理五种2．共析钢的等温转娈曲线中,在A1—550℃温度范围内转变产物为珠光体、索氏体和屈氏体、；在550℃～Ms温度范围内,转变产物为上贝氏体和下贝氏体;3．常用的退火方法有完全退火、球化退火和去应力退火等;4．工厂里常用的淬火方法有单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等;5．感应加热表面淬火法,按电流频率不同可分为高频、中频和工频三种;6．化学热处理是通过分解、吸收和扩散三个基本过程完成的;7．要求表面具有高的硬度而心部需要足够的韧性的零件应进行表面热处理;8．根据回火温度的不同,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三类,回火后得到的组织分别是M回、T回和S回;二、判断正确打√,错误打×;下同1．实际加热时的临界点总是低于相图上的临界点;×2．珠光体向奥氏体转变也是通过形核及晶核长大的过程进行的;√3．珠光体、索氏体、屈氏体都是片层状的铁素体和渗碳体混合物,所以它们的力学性能相同;×5．钢在实际加热条件下的临界点分别用Ar1, Ar3,Arcm表示;×8．在去应力退火过程中,钢的组织不发生变化;√9．由于正火较退火冷却速度快,过冷度大,转变温度较低,获得组织较细,因此同一种钢,正火要比退火的强度和硬度高;√10．钢的最高淬火硬度,主要取决于钢中奥氏体的含碳量;×11．淬透性好的钢,淬火后硬度一定很高;×16．同类钢在相同加热条件下,水淬比油淬的淬透性好;×三、选择8．调质处理的组织是B ;A．回火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体10．化学热处理与其他热处理方法的主要区别是C.A．加热温度 B.组织变化 C.改变表面化学成分11．零件渗碳后一般须经A 处理,才能达到表面硬而耐磨的目的;A．淬火＋低温回火 B.正火 C.调质12．用15钢制造的齿轮,要求齿轮表面硬度高而心部具有良好的韧性,应采用 C热处理;若改用45钢制造这一齿轮,则采用B 热处理;A．淬火＋低温回火 B.表面淬火＋低温回火 C.渗碳淬火＋低温回火14．用65Mn钢做弹簧,淬火后应进行B ；用T10A钢做锯片,淬火后应进行C ;A．高温回火 B.中温回火 C.低温回火四、名词解释4．淬透性与淬硬性五．简述3．什么是退火退火的目的有哪些5．什么是正火正火有哪些应用6．什么是淬火淬火的主要目的是什么9．什么是临界冷却速度它与钢的淬透性有何关系第七章合金钢一、填空1．.合金元素在钢中的主要作用有强化铁素体、形成合金化合物、细化晶粒—和提高钢的淬透性和提高回火稳定性;2．合金钢按主要用途分类,可分为合金结构钢、合金工具钢、及特殊性能钢三大类;3．常用的不锈钢有马氏体型和奥氏体型两种二、判断正确打√,错误打×;下同2．大部分合金钢的淬透性都比碳钢好;√8．合金工具钢都是高碳钢;×10．GCr15钢是滚动轴承钢,但又可制造量具、刀具和冷冲模具等;√12．Cr12W8V是不锈钢;×三、选择1．GCr15钢的平均含铬量为B %A．2．将下列合金钢牌号归类：合金结构钢有A、B、C ；合金工具负钢有D、E ；特殊性能有F ；合金调质钢有A ；合金弹簧钢有B、C ；合金模具钢有D、E ；不锈钢有F ;A．40Cr3.正确选用下列零件材料：机床主轴 B；板弹簧 E；坦克履带F ；轴承流动体;贮酸槽A ；汽车、拖拉机变速齿轮 D;B. 40Cr E. 60Si2Mn4.合金调质钢的含碳量一般是B ;A．<% C.>%四．名词解释20CrMnTi50CrVA9SiCrCrWMnW18Cr4V1Cr134Cr14Ni14W2MoZGMn13第八章铸铁一填空1.铸铁是含碳量大于%的铁碳合金,根据铸铁中石墨的存在形状不同,铸铁可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等;2.铸铁成分中含碳硅锰硫磷等元素,其中C和Si元素的含量越高,越有利于石墨化进行,而Mn和S 元素是强烈阻碍石墨化的元素;3.灰铸铁中,由于石墨的存在降低了铸铁的力学性能,但使铸铁获得了良好的铸造性能、切削性能、耐磨性、减振性能及低的缺口敏感性;4.可锻铸铁是由白口铸铁通过石墨化退火处理,使白口铸铁中渗碳体分解为团絮状状石墨的铸铁.5.灰铸铁经孕育处理后,可使石墨片及基体组织得到细化,使其塑性、韧性有很大的提高.6.球墨铸铁是在浇注前往铁水中加入适量的球化剂和孕育剂,浇注后获球状石墨的铸铁;7.白口铸铁中的碳主要以渗碳体形式存在,而灰口铸铁中的碳主要以片状石墨形式存在;二、判断正确打√,错误打×;下同2.可锻铸铁比灰铸铁的塑性好,因此可以进行锻压加工. ×3.厚铸铁件的表面硬度总比内部高. √5.灰铸铁的强度、塑性和韧性远不如钢. √8.灰铸铁是目前应用最广泛的一种铸铁. √9.白口铸铁的硬度适中,易于切削加工. ×10.铸铁中的石墨数量越多,尺寸越大,铸件的强度就越高,塑性,韧性就越好. ×三、选择1.为提高灰铸铁的表面硬度和耐磨性,采用A 热处理效果较好.A.渗碳后淬火＋低温回火B.电加热表面淬火等温淬火3.选择下列零件的材料:机床床身A ;汽车后桥外壳B;柴油机曲轴C .—10 —054.铸铁中的碳以石墨形态析出的过程称为A .A.石墨化B.变质处理C.球化处理四、名词解释HT250KTH350—10KTZ500—04QT600—02五、简述1.简述影响石墨化的主要因素.第九章有色金属及硬质合金一、填空2.普通黄铜是由Cu、Zn组成的二元合金,在普通黄铜中加入其他合金元素时称特殊黄铜.4.工业纯铝具有密度小、导电性好、抗腐蚀能力强、强度低、塑性好等特点.5.变形铝合金根据其主要性能特点不同可分为:LF铝、LY铝、LC铝和LD铝等.6.铸造铝合金包括Al-Si、Al-Cu、Al-Mg、Al-Zn等系列合金.二、判断正确打√,错误打×;下同5.工业纯铝中具有较高的强度,常用作工程结构材料. ×6.变形铝合金都不能用热处理强化. ×三.选择,它是 B..1.某一材料的牌号为T4A.含碳量为%的碳素工具钢号工业纯铜 C. 4号工业纯钛2.将相应的牌号填在括号里:普通黄铜A ;铸造黄铜 D;锡青铜B ;铍青铜C .—33.将相应的牌号填在括号里:硬铝B ;防锈铝A ;超硬铝D ;铸造铝C 合金;锻铝. E按工艺特点来分属于B 铝合金,它是热处理C 的铝合金.A.铸造B.变形C.不能强化D.强化四、名词解释T2H68HPb59—1L4LC4。

湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(第七章沥青及沥青混合

第七章沥青及沥青混合料7.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】沥青是指一种褐色或黑褐色有机胶凝材料，是土木工程建设中不可缺少的材料。

主要用于生产防水材料和铺筑沥青路面、机场道面。

沥青按产源可分为地沥青（如天然沥青、石油沥青）和焦油沥青（如煤沥青、页岩沥青）。

常用的主要是石油沥青，也使用少量煤沥青。

它具有良好的力学性能，用作路面具有抗滑性好、噪音小、行车平稳等优点。

石油沥青的组成与结构石油沥青石油沥青的技术性质石油沥青的技术标准及选用沥青材料煤焦油简介橡胶改性沥青树脂改性沥青改性石油沥青橡胶和树脂改性沥青矿物填充料改性沥青悬浮密实结构组成结构骨架空隙结构骨架密实结构沥青混合料的组成与性质高温稳定性低温抗裂性技术性质耐久性抗滑性施工和易性沥青材料粗集料组成材料的技术要求细集料沥青混合料的配合比设计矿粉配合比设计选择矿质混合料配合比例确定沥青最佳用量沥青及沥青混合料一、沥青材料1．石油沥青石油沥青是指石油原油经蒸馏等提炼各种轻质油（如汽油、柴油）及润滑油以后的残留物，或再经加工而得的产品。

是一种有机胶凝材料，常温下呈固体、半固体或黏性液体，颜色为褐色或黑褐色。

（1）石油沥青组成与结构①石油沥青的组分石油沥青是指由高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的复杂混合物。

一般只从使用角度将沥青划分为若干个组分。

其各组分主要特性简述见表7-1。

表7-1 石油沥青的组分②石油沥青的胶体结构油分、树脂和地沥青质是石油沥青中三大主要组分。

石油沥青的结构是以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分，构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。

分散相是吸附部分树脂地沥青质，分散介质是溶有树脂油分。

石油沥青性质随各组分数量比例不同变化，分述见表7-2。

表7-2 石油沥青随各组分数量比例变化的分类溶胶型、溶凝胶型及凝胶型胶体结构的石油沥青示意图如图7-1所示。

图7-1 石油沥青胶体结构的类型示意（a）溶胶型；（b）溶凝胶型；（c）凝胶型（2）石油沥青的技术性质（见表7-3）表7-3 石油沥青的技术性质此外，为评定沥青的品质和保证施工安全，还应当了解石油沥青的溶解度、闪点和燃点。

建筑材料7第7-8章

反应提供了必要的水。强度随龄期而缓慢增长，（28d－ 30%强度），强度增长期可达8～10年以上。
7.1.1 石灰稳定土
（3）石灰稳定土的强度指标及标准
7.1.1 石灰稳定土
2、石灰稳定土的收缩特性及影响因素
体积收缩主要包括因含水量变化而引起的干缩和因温度降低而引起的温缩。
（1）干缩
水分蒸发和水化作用产生的。
7.1.2 水泥稳定土
概念：在粉碎的土或原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中，掺入适量的水泥和水，按照技术要求，经拌和摊铺，在最佳含水量下压实及养生成型，其抗压强度符合规定要求，以此修建的路面基层称为水泥稳定类基层。分类：水泥土、水泥砂砾、水泥稳定碎石。
强度及影响因素混合料组成设计
概念：一定数量的石灰和粉煤灰，或石灰和煤渣与其他集料
（土）相配合，加入适量的水(通常为最佳含水量)，经拌和、
压实及养生后得到的路面结构层，当其抗压强度符合规定要求时，称为石灰工业废渣基层。分类：石灰粉煤灰类和石灰其他废渣类。在工程中，石灰粉煤灰常被称为二灰，石灰粉煤灰稳定类混合料简称为二灰稳定土。
（3）石灰剂量（4）含水量
存在最佳石灰剂量，对于粘性土及粉性土为8%～14%；对砂性土则为9%～16%。通过标准击实试验确定最佳含水量。
7.1.1 石灰稳定土
（5）拌和及压实
土的粉碎程度和拌和的均匀性；压实度（每增加2%，抗压强度平均增加14.1%）。
（6）养生条件与龄期
温度高可使反应过程加快，一定的湿度为结晶和火山灰
7.1.4 无机结合料稳定类混合料的疲劳性能
在一定的应力条件下混合料的疲劳寿命取决于：（1）材料的强度和刚度强度愈大、刚度愈小，其疲劳寿命就愈长。

建筑高分子材料

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土木工程材料第7章建筑高分子材料
热固性塑料
酚醛塑料(PF) 环氧塑料(EP)
聚酯塑料有机硅塑料(SI)
耐磨性好，绝缘性、耐热性、耐蚀性
也强都度很较好高。，用韧于性制较作好电，工尺器寸材稳(定如性插高头、，开缺耐电强长具性点度关绝期；久有是和等缘使良性优性表)性用好好良，脆面能；的，的装，耐添电耐。耐饰不磨加绝用热高材耐性增缘于、温料碱较塑性制耐(、5。高0剂和备寒隔0；-可憎增，声6可0以水强具隔0在oC大性塑有热1)和幅；料优材00度耐防o良、料C等提腐的泡火下。沫高蚀其能塑韧力料性很、浇；强注有；塑较粘料好结、的强粘度耐结高水剂。性和。缺涂主点料：要等机用。缺于械点玻强是璃度稍钢较有和低毒树。性脂可。混制凝成土耐热。缺、耐点：水、耐耐碱
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土木工程材料第7章建筑高分子材料
建筑高分子材料
合成高分子材料是以人工合成的高分子化合物(聚合物)为基础材料，添加各种辅助材料制成的有机高分子材料。常用的高分子材料：塑料；橡胶；胶粘剂。
应用于结构材料：
❖ 轻结构建筑物，玻璃钢、聚合物混凝土等； ❖ 混凝土的增强筋等。应用于非结构材料： ❖ 装饰板材；涂料；防水、保温、隔声材料；各种管材和异性材。
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土木工程材料第7章建筑高分子材料
指产量大、用途广、成型性好、价格低的塑料，如聚乙烯、通用塑料
聚丙烯、酚醛等。
按
使
指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低
用工程塑料温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如
特
性
聚酰胺等。
分
指具有特种功能，可用于特殊应用领域的塑料。如氟塑料
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土木工程材料第7章建筑高分子材料

工程材料7

程
1、Fe-Fe3C 和 Fe-G (石
墨)双重相图
共晶白口铸铁

Fe3C是亚稳相，在一定
条件下将发生分解： Fe3C→3Fe+C（石墨）
F基体球墨铸铁

石墨是碳的单质之
一，其强度、塑性、
韧性几乎为零。

铸铁中的碳除少量
固溶于基体中外，
主要以化合态的渗
碳体(Fe3C)和游离
态的石墨 (G) 两种形式存在。
灰铸铁的
显微
组织
石墨片的三维形貌
铁素体灰铸铁
珠光体灰铸铁
铁素体加珠光体灰铸铁

常对灰铸铁进行孕育处理，以细化片
硅铁
状石墨。

常用的孕育剂有硅铁和硅钙合金。经孕育处理的灰铸铁称为孕育铸铁。
硅钙
孕育处理前
孕育处理后

2、热处理
热处理只改变基体组织，不改变石墨形态。灰铸铁强度只有碳钢的30~50%，热处理强化效果不大。灰铸铁常用的热处理有： ① 消除内应力退火(又称人工时效) ② 消除白口组织退火 ③ 表面淬火
存在两个铁碳相图： Fe-Fe3C和Fe-G双重相图
L+G
L+Fe3C

2、铸铁的石墨化过
程

铸铁中的碳原子析出
形成石墨的过程称为石墨化。铸铁中的石墨可以在结晶过程中直接析出, 也可以由渗碳体加热时分解得到。
台车式石墨化退火炉

石墨化分两个阶段：在P’S’K’线以上发生
的石墨化称为第一阶
度，只有耐磨铸铁中
磷含量偏高 (达0.3%