第三章 工程材料
工程材料-第3章-C曲线
路基是道路的重要组成部分，C曲线用于确定路基的填筑材料、压 实度和排水设施等，以确保路基的稳定性和耐久性。
边坡支护
在道路边坡支护设计中，C曲线用于评估边坡的稳定性，为边坡加 固和防护提供依据和建议。
05
C曲线的研究进展与展望
C曲线研究的新方法与新技术
01
实验研究
02
计算模拟
通过实验手段，对C曲线进行精确测 量和表征，包括拉伸、压缩、弯曲等 实验，以及热处理、时效等实验条件 下的C曲线变化。
C曲线的物理意义
要点一
总结词
C曲线揭示了材料的弹性、塑性和屈服等力学行为，是评估 材料性能的重要依据。
要点二
详细描述
C曲线可以反映材料在不同应力水平下的变形行为。在曲 线的弹性阶段，材料表现出弹性变形，应力与应变呈线性 关系；在塑性阶段，材料发生塑性变形，应力与应变的关 系不再是线性；当应力达到材料的屈服点时，材料开始发 生屈服，即应力不再随应变的增加而增加。这些特征对于 评估材料的力学性能和安全性具有重要意义。
比较不同材料的C曲线， 评估其相变行为和性能特 点。
分析C曲线的特征点，确 定相变温度和相变速率。
根据实验结果，探讨工程 应用中材料选择和工艺优 化的可行性。
04
C曲线的工程应用实例
桥梁工程中的应用
桥梁设计
维修加固
C曲线在桥梁设计中用于确定桥墩、 桥跨和桥面等结构的形状和尺寸，以 满足强度、刚度和稳定性等要求。
功能材料
C曲线在功能材料中也有广泛的应用，如形状记忆合金、压电陶瓷等，通过对C 曲线的控制和调节，可以实现材料的功能性转变。
C曲线未来的发展趋势与展望
01
多尺度研究
未来C曲线的研究将更加注重多尺度研究，从微观结构出发，探究C曲
工程材料力学性能 第三章
❖ 因此，在力学性能试验中，直接用能量定性地表示 材料的力学性能特征；冲击韧性即属于这一类的力 学性能。
动、空气阻力以及轴承与测量
机构的摩擦消耗。
二 冲击韧性Ak:
❖ 1. Ak无明确的物理意义。 Ak除以缺口处的截面积，表示单位面积的平均值， 变成了纯粹的数学量 。
❖ 2.Ak相同的材料，韧性并不相同。 ❖ 3.Ak作为承受大能量冲击抗力指标或用来评定构件
寿命与可靠性的结构性能指标。
三.冲击弯曲试验主要用途 优点：测量迅速简便，所以冲击韧性 AK列为五大指 标之一 。
❖ 冷脆：指材料因温度的降低导致冲击韧性的急剧 下降并引起脆性破坏的现象。
3.对于屈服强度大致相同的材料，根据Ak值评定材料 对大能量冲击破坏的缺口敏感性。
如弹壳、防弹甲板等，具有参考价值： 4.评定低合金高强钢及其焊缝金属的应变时效敏感性。
第三节 低温脆性 一、 低温脆性 低温脆性:一些具有体心立方晶格的金属，如Fe、 Mo
不能对比。
1.摆锤冲断试样失去的位能 Ak=GH1—GH2， ❖ 试样变形和断裂所消耗的功，称为冲击吸收功.单
位为J。
❖ 冲击韧性：指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形 功和断裂功的能力，常用标准试样的冲击吸收功Ak 表示。
❖ 2.冲击吸收功Ak的大小并不能 真正反映材料的韧脆程度, 部
分功消耗于试祥扔出、机身振
❖ 当应变率大于10－2S-1时，力学性能显著变 化.
❖ 冲击力学性能试验方法揭示金属材料冲击 时的脆断趋势
土木工程材料(1)
❖体积安定性：水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中， 体积变化的均匀性。
❖强 度 等 级 ： 硅 酸 盐 水 泥 分 为 42.5 、 42.5R 、 52.5 、 52.5R 、 62.5、62.5R六个强度等级；其他五种水泥分为32.5、32.5R、 42.5、42.5R、52.5R六个等级。其中有代号R者为早强型水泥。
▪建筑石膏的应用：可拌制抹面灰浆，用于室 内墙面及顶棚抹灰，也可掺入其他材料制作石 膏板。
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二、水硬性胶凝材料
水泥： 水泥是土木工程建设中最重要的建筑材料之一。它不仅
大量应用于建筑工程中，而且还广泛用于公路、桥梁、铁 路、水利等工程中，它还是配制混凝土的重要材料。
我国常用水泥的主要品种有： ➢硅酸盐水泥
1 烧结多孔砖 烧结多孔砖是以粘土、页岩或煤矸石为主要原料 烧制的主要用于结构承重的多孔砖。烧结多孔砖的孔洞率一般在15 ％以上。在建筑中烧结多孔砖多用于砌筑六层以下的承重墙或高层 框架结构填充墙。多孔砖形状见图。
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烧结多孔砖和烧结空心砖
2 烧结空心砖 烧结空心砖是以粘土、页岩或粉煤灰为主要原料烧 制的空心砖。空心砖顶面有孔，孔大而少，而多孔砖孔小而多。空 心砖的孔洞率一般在30％以上。空心砖形状见图3-2。
➢普通硅酸盐水泥 ➢矿渣硅酸盐水泥 ➢火山灰质硅酸盐水泥 ➢粉煤灰硅酸盐水泥 ➢复合硅编酸辑p盐pt 水泥等
常用水泥的生产
❖硅酸盐水泥的生产：两磨一烧
❖其它品种水泥的生产：常用水泥中的其他几种类型是由 硅酸盐水泥熟料掺入一定量的混合材料经磨细而得到的。 混合材料指的是火山灰质混合材料、粉煤灰、粒化高炉矿 渣等。
（2）料石：经过人工或机械开采出 的较规则的块石。主要用于砌筑墙身、 踏步、拱和纪念碑、柱等。
工程材料-第3章-C曲线
一.钢在热处理时的冷却方式
温
保温
度
临界温度
热 加
连续冷却
等温冷却 时间
共析钢过冷奥氏体等温转变曲线
T℃ 700 600 500 400 300 200
0
A1
P S
T
A过冷
B上
Ms (240 ℃ )
珠光体的形成
首先在奥氏体的晶界上产生渗碳体晶核，渗碳 体的含碳量高于奥氏体，所以要将周围奥氏体 中的碳原子吸收过来，与此同时，使附近的奥 氏体含碳量降低, 为铁素体的形成创造了有利 条件，使这部分奥氏体转变为铁素体。 由于铁素体的溶碳能力很低，在其长大过程中 必须将过剩的碳转移到相邻的奥氏体中，从而 使相邻奥氏体区域中的含碳量升高，又为产生 新的渗碳体创造了条件。如此反复进行，奥氏 体最终完全转变为铁素体和渗碳体层片相间的 珠光体组织。
温 度
A1 A3 Acm加热保温 Nhomakorabea冷却
时间
钢加热时的转变
C -曲线
C-曲线是对碳钢加热得到奥氏体后，在冷 却过程中组织转变进行分析的工具。
钢的热处理工艺有两种冷却方式：
(1)等温冷却转变:就是使加热到奥氏体的钢， 先以较快的冷却速度冷到A1线以下一定的温 度，然后进行保温，使奥氏体在等温下发生 组织转变。
c.低温转变
奥氏体在240℃以下碳原子移动极为困难。 奥氏体只发生同素异构转变，由面心立 方的γ-铁，转变为体心立方的α—铁。原 奥氏体中所有的碳原子都保留在体心立 方晶格内，形成过饱和的α—铁。这种碳 在α—铁中的过饱和固溶体叫马氏体。
残余奥氏体
工程材料第三章答案
工程材料习题与辅导（第四版）朱张校姚可夫3.2 习题参考答案1. 解释名词热硬性、石墨化、孕育（变质）处理、球化处理、石墨化退火、固溶处理、时效答: 热硬性: 热硬性是指钢在高温下保持高硬度的能力（亦称红硬性）。
热硬性与钢的回火稳定性和特殊碳化物的弥散析出有关。
石墨化: 铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化。
孕育（变质）处理: 在液体金属中加入孕育剂或变质剂，以细化晶粒和改善组织的处理工艺。
球化处理: 在铁水中加入球化剂，以获得球状石墨的处理工艺称为球化处理。
石墨化退火: 使白口铸铁中的渗碳体分解成为团絮状石墨的退火过程。
固溶处理: 把合金加热到单相固溶体区，进行保温使第二相充分溶解，然后快冷（通常用水冷却），得到单一的过饱和固溶体组织的热处理工艺。
固溶处理可以使奥氏体不锈钢获得单相奥氏体组织，提高奥氏体不锈钢的耐蚀性。
固溶处理也在有色金属合金中得到应用。
有色金属合金（如铝合金）先进行固溶处理获得过饱和固溶体，然后再进行时效处理，析出细小、均匀、弥散分布的第二相，提高合金的强度和硬度。
时效: 固溶处理后得到的过饱和固溶体在室温下或低温加热时析出细小、均匀、弥散分布的第二相，合金硬度和强度明显升高的现象称为时效或时效硬化。
2. 填空题(1) 20是（优质碳素结构）钢，可制造（冲压件、焊接件、渗碳零件，如齿轮、销) .(2) T12是（优质碳素工具）钢，可制造（锉刀、刮刀等刃具及量规、样套等量具) .(3) 按钢中合金元素含量，可将合金钢分为（低合金钢) 、(中合金钢）和（高合金钢）几类。
(4) Q345(16Mn)是（低合金结构）钢，可制造（桥梁、船舶、车辆、锅炉等工程结构) .(5) 20CrMnTi是（合金渗碳）钢，Cr、Mn的主要作用是（提高淬透性、提高经热处理后心部的强度和韧性) , Ti的主要作用是（阻止渗碳时奥氏体晶粒长大、增加渗碳层硬度、提高耐磨性) ，热处理工艺是（渗碳后直接淬火、再低温回火) .(6) 40Cr是（合金调质）钢，可制造（重要调质件如轴类件、连杆螺栓、进汽阀和重要齿轮等) .(7) 60Si2Mn是（合金弹簧）钢，可制造（汽车板簧) .(8) GCr15是（滚珠轴承）钢，1Cr17是（铁素体型不锈）钢，可制造（硝酸工厂设备以及食品工厂设备) .(9) 9SiCr是（低合金刃具）钢，可制造（板牙、丝锥、钻头、铰刀、齿轮铰刀、冷冲模、冷轧辊等) .(10) CrWMn是（冷作模具）钢，可制造（冷冲模、塑料模) .(11) Cr12MoV是（冷模具）钢，可制造（冷冲模、压印模、冷镦模等) .(12) 5CrMnMo是（热模具）钢，可制造（中型锻模) .(13) W18Cr4V是（高速）钢，碳质量分数是（0.70%以上) , W的主要作用是（保证高的热硬性) , Cr的主要作用是（提高淬透性) , V的主要作用是（形成颗粒细小、分布均匀的碳化物，提高钢的硬度和耐磨性，同时能阻止奥氏体晶粒长大，细化晶粒) 。
工程材料第三章金属与合金的结晶
匀晶转变
α
2
L 2’
(α+β)
α
βⅡ
3
(α+β) (α+β)
α βⅡ
时间
一次α相 一次α的成分沿AC线变化到C点
析出
βⅡ 液相的成分沿AE线变化到E点
183℃
LE
αc + βD
三、二元共晶相图
共晶相图：二元合金系中两组元在液态能完全溶解，而 在固态互相有限溶解，并发生共晶转变的相图
（一）相图分析
其它相线：液相线，固相线，固溶线
合金系：两个或两个以上的组元按不同比例下配制成 的一系列不同成分的合金的总称
合金的结晶特点：
1.合金的结晶过程不一定在恒温下进行，而是在一个温 度范围内完成，而纯金属在恒温下完成； 2.合金的结晶不仅会发生晶体结构的变化，还会伴有化 学成分的变化，而纯金属仅发生晶体结构的变化。
合金结晶：非恒温结晶 一、二元合金相图的基本知识 合金相图：又称合金平衡图， 表示在平衡状态下，合金的组 成相和温度、成分之间关系的 图解
补充：共析相图 共析转变：在恒定的温度下，一个有特定成分的固相分解成另外
两个与母相成分不相同的固相的转变过程，与共晶转变类似，S点为 共析点
共析相图：发生共析转变的相图
第三章 金属与合金的结晶
思考题
什么是过冷度？ 什么是共晶转变？ 工业生产中常采用哪些方法细化晶粒，
改善铸件的性能？
本章到此结束。
ALB为液相线，开始结晶，液相线以上为液态，L； AαB为固相线，结晶终了，固相线以下为固态区，α； 液相线与固相线之间为两相共存区，L+α
分析
1.液、固相线不仅是相区分线，也是结晶时两 相的成分变化线
第三章建筑工程材料的基本性质
第三章建筑工程材料的基本性质第三章建筑工程材料的基本性质第一节建筑工程材料的分类建筑材料是指用于建造建筑物和构筑物，所用的材料，是建筑工程的物质基础，建筑材料涉及范围非常广泛，所有用建筑物施工的原材料，半成品，和各种构配件，零部件都可视为建筑材料。
由于建筑材料的种类繁多，而且在建筑物中起各种不同的作用，因此可以从不同的角度对其进行分类目前有新编常用建筑材料，由水泥，混凝土，砖瓦，砌块，木材，钢材，玻璃，陶瓷，管材管件，防水材料，砂石，灰浆，饰面保温材料。
1按技术发展分类传统的建筑材料―使用历史较长的，如：砖，瓦，砂，石及作为三大材的：水泥，钢材，木材，等。
新型的建筑材料―针对传统建筑材料而言，使用历史较短，尤其是新开发的建筑材料。
然而传统和新型的概念也是相对的，随着时间的推移动，原先被认为是新型建筑材料，若干年后可能就不一定在被认为是新型建筑材料，而传统建筑材料也可能随着新技术的发展，出现新的产品，成为了新型建筑材料，2按主要性能分类结构性能材料―主要指用于构造建筑结构部分的承重材料，如：水泥，骨料（包括砂，石，轻骨料等）混凝土外加剂，混凝土，砂浆，砖和砌块等墙体材料，钢筋及各种建筑钢材，公路和市政工程中大量使用的沥青混凝土等，在建筑物中主要利用其具有一定力学性能，功效材料―主要是在建筑物中发挥其力学性能以外，特长的材料，如：防腐涂料，防水材料，建筑涂料，绝热材料，防火材料，建筑玻璃，金属或塑料管道材料等，它们赋于建筑物以必要的防水功能，装饰效果，保温隔热功能，防火功能，维护采光功能，防腐蚀功能及给排水等功能，这些材料的一项或多项功能使建筑物具有或改善了使用功能，产生了一定的装饰美观效果也使人们对生活在一个安全，耐久，舒适，美观环境中的愿望得以实现。
3按化学性质分类：无机材料―大部分使用历史较长的建筑材料属此类，无机建材又分为：金属材料和非金属材料，前者如：钢筋及各种建筑钢材（属黑色金属，）有色金属：（如铜，及铜合金，铝，铝合金）及其制品，后者如水泥，骨料（包括砂，石，轻骨料等）混凝土，砂浆，砖和砌块等墙体材料，玻璃等。
工程材料第三章相关习题.doc
一、判断题20钢的碳含量低于40钢。
（对）钢的质量高低是按磷和硫的含量多少来分。
（对）钢若按质量分类分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。
（错）灰铸铁中碳主耍以片状石墨形态存在。
（对）高速钢的主要特点是在高温（600°C）阶段仍可保持高的塑性. （错）铸钢的流动性好，铸铁的流动性差. （错）灰口铸铁的力学性能比球墨铸铁好. （错）球墨铸铁可以用热处理来强化。
（对）灰铸铁的减震性能比钢好。
（对）合金钢的力学性能低丁非合金钢，且价格也低丁•非合金钢。
（错）二、选择题下列牌号中哪个属于沸腾钢（B）A.Q345BB.08FC.W6Mo5Cr4V2A影响灰铸铁力学性能的主耍因素是（B）A、基体组织13、石墨C、热处理方法下列哪种钢的淬透性最好（B）A.ZGMnl3B.W18Cr4VC.40Cr下列哪种组织的塑性最好（A）A.铁素体B.渗碳体C.马氏体可以发生同素异构转变的金属有（A）A、FeB、AlC、Cu共析钢室温下的平衡组织为（B）A、铁素体13、珠光体C.渗碳体影响钢淬透性的因素主耍是（B）A、碳的影响B、合金元素的影响C、加热温度影响灰铸铁力学性能的主要因索是（B）A、基体组织B、石墨C、热处理方法三、填空题热处理主耍分（加热）、（保温）和（冷却）三个阶段。
珠光体是（铁素体）和（渗碳体）的机械混合物。
在相图中,AECF线是個相线）、ES线是（溶解度曲线）线。
若按含碳量來分，碳钢可分为（低碳）钢、（中碳）钢和（高碳）钢。
四、名词解释1、屈服强度 ------ 试样产生0.2%的残余伸长变形时所对应的应力为条件屈服强度，BP屈服强度。
2、疲劳极限------ 材料在循环的应力作用下承受无数次循环而不断裂的最大应力值°3、过冷度-------- 理论结晶温•度与实际结晶温度之差。
4、固溶体-------- 溶质元子溶解在溶剂品格中仍保持溶剂晶格类型的金属晶体。
5、等温转变------ 钢经奥氏体化后冷却到相变点以下的温度区间内筹温保持时，过冷奥氏体发生的转变。
工程材料习题集参考答案(第三章)
习题集部分参考答案2纯金属的结晶思考题1.何谓结晶？结晶与凝固有何区别？答：结晶是指在凝固过程中金属内形成许多小晶体及其长大的过程，从广义上讲，就是液态物质内部的原子，在短距离小范围内，呈现出近似于固态结构的规则排列，即短程有序的原子集团，它是不稳定的，瞬间出现又瞬间消失，结晶实质上是原子由近程有序转变为长程有序的过程。
而凝固是指金属由液态变成固态的过程，它属物理变化，若凝固后的物质不是晶体，而是非晶体，那只能称为凝固，而不能称为结晶。
2.何谓晶体，它与非晶体有什么区别？答：晶体是指具有一定几何形状的微粒（分子、原子或离子）在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成的物质。
晶体和非晶体的区别在于内部原子的排列方式，晶体内部的原子（或分子）在三维空间按一定规律作周期性排列，而非晶体内部的原子（或分子）则是杂乱分布的，至多有些局部的短程规律排列。
因为排列方式的不同，性能上也有所差异。
晶体有固定的熔点，非晶体没有，晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性。
3.影响形核率和长大率的因素是什么？答：影响形核率和长大率最主要的因素是△G和D，当然它们是受过冷度△T控制的。
在均质形核中，过冷度△T不太大的时候，结晶的驱动力△G也不大，形核率不高，但是原子的扩散系数D比较大，已经形成的晶核长大速率却是较大的，这时候由液态金属转变为固态金属中的晶粒尺寸较大。
反之，晶粒较细小。
在非均质形核中，形核率和长大速率除了与过冷度有关之外，还受到所谓的未溶杂质以振动或搅拌等因素的影响。
4.金属的结晶有什么规律？答：结晶是由两个基本的过程——形核和长大相互更迭进行，直至液态金属消耗完毕的过程。
形核规律：形核方式有均匀形核和非均匀形核两种。
均匀形核（均质形核）是指在母相中自发形成新相结晶核心的过程。
均匀形核必需具备的条件为：必须过冷，过冷度越大形核驱动力越大；必须具备与一定过冷度相适应的能量起伏和结构起伏。
实际结晶时，大多以非均匀形核方式进行。
工程材料学 第03章 结晶相图
二、二元相图
1. 概念： 所谓二元相图就是指仅含两个组元的合金体系对应的相图。相图 通常是通过测量不同成分的合金液体在冷却过程中的相变来获得的。 组元: 组元大多数情况下是元素。
2、相图特征（构成）
：
（1）7条线 AE、BE为液相线，温度在液相线上， 为单一液态； AC、BD为固相线，温度在此以下为 单一固溶体； CED：共晶反应线， 对应L+； CG、DH为 ， 固溶体的溶解度变 化线， 即：，固溶体的溶解度 随温度变化而发生变化的曲线。 （2） 6个相区 3个单相区：L、 、 3个两相区： L+, L+ 、 + 注：两个单相区由一个双相区分隔 (相律） （3）一个点 E：共晶成分点， 液体温度最低点。 成分在E点以左，为亚共晶（成分在 CE 范围） 成分在E点以右，为过共晶（成分在 ED 范围）
（2）间隙固溶体：一些小原子 （如C，O，N，H，Be）位于金 属晶格的间隙中，而不占据 晶格结点位置。形成的固溶 体（如：钢）。
2、金属间化合物：合金组元之间发 生相互作用，发生化学反应而生成一 种不同于各组元晶格的新的晶格结构 的相——金属间化合物，又称为中间 相（一般位于相图的中间位置） 金属间化合物类别：正常价化合物 电子化合物 间隙化合物
U——内能， S——熵 对于固态: GS＝US－TSS
从图中可以看出，在温度Tm处，两条曲线相交，在此温度处，两相
自由能相同
当T>Tm，GL<GS 液态稳定 当T<Tm，GL>GS 固态稳定 所以，只有当 T 在 Tm 以下， 才能保证液态转变为固态时自由 能是降低的，如在 Tn 温度处，两 者能量差为 Gv ，这能量差为液 →固转变的驱动力。 T ＝Tm－Tn 为过冷度，过 冷度愈大，Δ G愈大，结晶驱动 力愈大。
施工单位工程材料管理制度
施工单位工程材料管理制度第一章总则第一条为规范施工单位的工程材料管理工作，提高建设工程质量及施工效率，保障工程安全，减少浪费，特制定本制度。
第二条本制度所称工程材料，指在建设工程中使用的所有原材料、构件、设备、装置等。
第三条本制度适用于施工单位的工程材料管理工作。
第四条施工单位应当建立健全工程材料管理制度，按照本制度的要求进行实施。
第五条施工单位应当在开工前组织相关人员进行工程材料管理制度培训，确保相关人员熟知本制度的内容与要求。
第二章工程材料采购管理第六条施工单位应当建立健全材料采购计划，按照工程需要和进度要求，合理安排材料采购数量和时间。
第七条施工单位应当严格执行国家相关法律法规，选择合格的供应商进行工程材料采购。
第八条施工单位应当建立健全材料采购合同管理制度，对采购合同的签订、履行等进行规范管理。
第九条施工单位应当加强对材料供应商的供货质量、信誉等方面的评估，建立供应商档案。
第十条施工单位应当对采购到的材料进行验收，保证采购到的工程材料符合国家标准和合同要求。
第三章工程材料库存管理第十一条施工单位应当建立健全工程材料库存管理制度，要求库管人员按照规定对工程材料进行统一保管。
第十二条施工单位应当对工程材料进行分类、编号、标识，建立详细的材料台帐，确保材料的准确性和完整性。
第十三条施工单位应当定期对工程材料进行盘点，及时调整库存数量和结构。
第十四条施工单位应当加强对工程材料的防火、防潮等措施，保证材料质量和安全。
第四章工程材料使用管理第十五条施工单位应当在工程现场进行工程材料使用管理，确保施工质量和安全。
第十六条施工单位应当严格按照工程设计要求和相关规范，正确使用工程材料。
第十七条施工单位应当对工程材料使用情况进行记录与统计，建立材料使用档案。
第十八条施工单位应当建立健全材料回收制度，对尚未使用的材料进行分类、入库，避免材料浪费。
第五章工程材料报废处理第十九条施工单位应当及时对无法使用的工程材料进行报废处理，避免影响工程质量及安全。
第二部分工程材料(第三章、第四章)
性能要求不高时才作为
最终热处理。
淬火（含表明淬火）、
回火、表面化学热处理
主要用于最终热处理
退火
• 退火—将钢加热至 适当温度保温，然 后缓慢冷却 (炉冷) 的热处理工艺
• 目的
真空退火炉
调整硬度，便于切削加工。适合加工的硬度为
170-250HB。
消除内应力，防止加工中变形。
细化晶粒，为最终热处理作组织准备。
钢的分类
低碳钢 碳素钢 中碳钢
按化学
成 分
0.25%C 0.25-0.6%C 0.6%C 合金元素总量 5% 10%
高碳钢 低合金钢 合金钢 中合金钢 高合金钢
合金元素总量 5-10% 合金元素总量
碳素钢的分类
按质量来分—普通碳素钢，S、P含量分别≤0.055%和0.045%
（有害元素含量）
合金钢的分类和牌号
按碳素钢的分类方法，留给大家去总结
钢的热处理 热处理—就是通过对固态金属的加热、保温和冷却，来改变
金属的显微组织及其形态，从而提高或改善金属的机械性能的 一种方法。
想一想：热处理与机加工等加工方法的区别在哪里？
热处理是一种重要的加工工艺，在制造业被广泛应用 .
• 在机床制造中约60-70%的零 件要经过热处理。 • 在汽车、拖拉机制造业中需 热处理的零件达70-80%。 模具、滚动轴承100%需经过热
牌号—优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。这两位数字 代表钢中的平均含碳量的万分之几。例：45钢，表示平均含 用于制造各 碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
优质碳素 结构钢
按 用 途
种受载荷的 机械零件 碳素 工具钢
用于制造各 种工、量、 模具 铸钢 强度和韧性 要求较高的 零件
常用的土木工程材料
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（二）常用和新型装饰材料介绍
1．天然大理石 2．天然花岗岩板材 3．人造石板材 4．陶瓷面砖 5．壁纸 6．常用内墙、天棚、外墙涂料
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7．主要地面装饰材料
（1）木地板： （2）地面刷涂材料： （3）树脂类地面材料 （4）地面块材： （5）塑料地板： （6）地毯：
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按骨料分有：特重混凝土 (表观密度大于 2700kg/m3 ，含 有重骨料如钢屑、重晶石等 ) ；普通混凝土 ( 表观密度 1900~2500kg/m3，以普通砂石为骨料)；轻混凝土(表观 密度 1000~1900kg/m3 ，以天然砂或人造砂为骨料 ) ；特 轻混凝土 (表观密度小于 1000kg/m3，如泡沫混凝土、加 气混凝土等)。 按胶凝材料分有：无机胶凝材料混凝土，如水泥混凝土、 石膏混凝土、碱矿渣混凝土等；有机胶凝材料混凝土， 如沥青混凝土、聚合物混凝土等。 按施工工艺分主要有：普通浇筑混凝土、离心成型混凝 土、喷射混凝土、泵送混凝土等。 按拌合料的流动性分有：干硬性混凝土、半干硬性混凝 土、塑性混凝土、流动性混凝土、大流动性混凝土等。 按配筋情况分有：素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、劲性 钢筋混凝土、钢管混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、 预应力钢筋混凝土等。
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（2）石材按其加工后外形规则程度可分 为：料石和毛石。
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（二）水泥、石灰、砂浆、混凝土
1．水泥：
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（1）常见水泥 1）硅酸盐水泥（波特兰水泥）：
其主要生产工艺流程见下图：
石灰石 （按比例混合） （煅烧1450℃） （掺3-5%石膏） 粘土 —————→ 生料 —— ——→ 熟料———----→ 硅酸盐 铁矿粉（磨细） （磨细） （磨细） 水泥成品
工程材料习题和考点第三章
单选题（本大题共43小题，每小题1分，共43分）1. 钢的低温回火的温度为（）。
A.550℃B.450℃C.350℃D.250℃本题答案：D2. 可逆回火脆性的温度范围是（）。
A.150℃～200℃B.250℃～400℃C.400℃～500℃D.500℃～650℃本题答案：D3. 不可逆回火脆性的温度范围是（）。
A.150℃～200℃B.250℃～400℃C.400℃～550℃D.550℃～650℃本题答案：B4. 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（）。
A.均匀的基体组织B.奥氏体组织C.均匀的珠光体组织D.均匀的马氏体组织本题答案：B单选题（本大题共43小题，每小题1分，共43分）1. 钢的高温回火的温度为（）。
A.500℃B.450℃C.400℃D.350℃本题答案：A2. 碳钢的中温回火的温度为（）。
A.400℃B.300℃C.250℃D.200℃本题答案：A3. 碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（）。
A.随炉冷却B.在风中冷却C.在空气中冷却D.在水中冷却本题答案：D4. 正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（）。
A.随炉冷却B.在油中冷却C.在空气中冷却D.在水中冷却本题答案：C单选题（本大题共43小题，每小题1分，共43分）1. 完全退火主要用于（）。
A.亚共析钢B.共析钢C.过共析钢D.所有钢种本题答案：A2. 共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（）。
A.PB.SC.BD.M本题答案：C3. 退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（）。
A.随炉冷却B.在油中冷却C.在空气中冷却D.在水中冷却本题答案：A4. 钢的本质晶粒度是指（）。
A.钢在加热过程中刚完成奥氏体转变时的奥氏体晶粒大小B.钢在各种具体热加工后的奥氏体晶粒大小C.钢在规定加热条件下奥氏体晶粒长大倾向性的高低D.钢在供应状态下的晶粒大小本题答案：C单选题（本大题共43小题，每小题1分，共43分）1. T8钢加热为奥氏体后，在580℃等温转变完成后的组织为（）。
常用的土木工程材料
2）型钢： 3）钢板、钢管
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（四）防水保温材料
1．防水材料 （1）按材料种类分：沥青类、橡胶类、金
属类以及砂浆混凝土和有机复合材料等。 （2）按使用方法分：防水卷材、防水涂料、
嵌缝材料、防水薄膜及外加剂等。 目前使用最广泛的是沥青防水材料。
煤
焦
煤
油
沥
沥
青
青
19
沥青制品
1）沥青胶（沥青玛帝脂） 2）冷底子油 3）油毡、油纸 4）沥青玻璃布 5）防水油膏（乳化沥青）
1）水泥砂浆： 2）石灰砂浆： 3）混合砂浆：
12
4．混凝土：是由胶凝材料、石子、砂和水 按一定比例配合，经搅拌、振捣、硬化而 成的一种人造石材。
（1）混凝土主要特点有： 1）具有较高的抗压强度，能满足工程结构
受 力要求。
2）具有良好的可塑性，可制成各种截面的 混凝土构件。
3）具有较好的耐久性。 4）不易燃烧，防火性能较好。 5）取材方便，制作简单，经济实用，用途
6
（2）石材按其加工后外形规则程度可分 为：料石和毛石。
7
（二）水泥、石灰、砂浆、混凝土 1．水泥：
8
（1）常见水泥
1）硅酸盐水泥（波特兰水泥）：
其主要生产工艺流程见下图：
石灰石 （按比例混合） （煅烧1450℃） （掺3-5%石膏）
粘土 —————→ 生料 —— ——→ 熟料———----→ 硅酸盐
20
21
2．保温材料： （1）无机保温材料有：纤维材料，粒状材
料和多孔材料等。
石 棉
膨胀珍珠岩
22
岩 棉 管 壳
岩 棉 毯 岩棉板
23
（2）有机保温材料：软木及软木板、水泥 木丝板、泡沫塑料、轻质钙塑板、轻质纤 维板等。
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【正确答案】：A 【答案解析 】：钢筋的性能：冷弯 性能是指钢材在常温下承受变形的 能力，是钢材的重要 工艺性能。参见教材 P90。 【该题针对“钢筋”知识点进行考核】 6、胶合板一般是（ ）层的奇数，并以层数取名，如三合板、五合板等。 A.3～9 B.5～11 C.3～13 D.5～15
【正确答案】：C 【答案解析】：胶合板一般是3～13层的奇数，并以层数取名，如三合板、五合板等。 参 见教材 P91。 【该题针对“木材”知识点进行考核】 7、大量应用在家具制作、室内装修、车船装修方面的木材是（ ）。 A.胶合板 B.纤维板 C.细木工板 D.饰面刨花板
)。（2011年真题）
【正确答案】：C 【答案解析】：参见教材 P94。 【该题针对“水泥”知识点进行考核】 11、火山灰质硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料和（ 制成的，其代号为 P?P。 A.20％～70％ B.20％～50％ C.20％～40％ D.50％～70％
）的火山灰质混合材料、适量石膏磨细
【正确答案】：B 【答案解析】：参见教材 P94。 【该题针对“水泥”知识点进行考核】 12、适用于钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土结构，包括受反复冰冻的结构中的是（ ）。 A.火山灰质硅酸盐水泥 B.普通硅酸盐水泥 C.矿渣硅酸盐水泥 D.粉煤灰硅酸盐水泥
【正确答案】：B 【答案解析】：参见表3.1.3 五种水泥的主要特性及适用范围：普通硅酸盐水泥适用于制造 地上、地下及水中的混凝土、钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土结构，包括受反复冰冻的结 构；也可配制高强度等级混凝土及早期强度要求高的工程。参见教材 P95。 【该题针对“水泥”知识点进行考核】 13、以下关于铝酸盐水泥的特性的说法，不正确的是（ ）。 A.具有一定的耐高温性质
第三章 工程材料 [题目答案分离版]题 1、常用于非预应力混凝土结构中的钢筋是（ ）。（2009年真题） A.CRB500和 HRB335钢筋 B.HRB235和 HRB500钢筋 C.热处理钢筋 D.冷拔低碳钢丝 【正确答案】：A 【答案解析 】：热轧钢筋：综合钢 筋的强度、塑性、工艺性和经济性 等因素，非预应力钢 筋混凝土可选用 HPB235、HRB335和 HRB400钢筋，而预应力钢筋混凝土则宜选用 HRB500、HRB400和 HRB335钢筋。冷轧带肋钢筋分为 CRB500、CRB650、CRB800、 CRB970、CRB1170五个牌号 。CRB500用于非预应力钢筋混凝土，其他牌号用于预应力 混凝土。 参加教材 P88。 【该题针对“钢筋”知识点进行考核】 2、（ ）是钢筋的最主要性能。 A.抗拉性能 B.冷弯性能 C.冲击韧性 D.硬度
【正确答案】：A 【答案解析】：砌筑毛石砌体用砂应选用粗砂。参见教材 P117。 【该题针对“砂石”知识点进行考核】 17、砂按细度模数 Mx 分为粗、中、细三种规格，其中中砂的细度模数为（ ）。 A.3.0～2.3 B.2.2～1.6 C.1.6～0.9 D.3.1～3.7
参见教材 P93。 【该题针对“水泥”知识点进行考核】 9、判定硅酸盐水泥是否废弃的技术指标是( A.体积安定性 B.水化热 C.水泥强度 D.水泥细度
)。（2011年真题）
【正确答案】：A 【答案解析】：参见教材 P93。 【该题针对“水泥”知识点进行考核】 10、．可用于有高温要求的工业车间大体积混凝土构件的水泥是( A.硅酸盐水泥 B.普通硅酸盐水泥 C.矿渣硅酸盐水泥 D.火山灰质硅酸盐水泥
【正确答案】：B 【答案解析 】：屈强比愈小，反映 钢材受力超过屈服点工作时间的可 靠性愈大，因而结构 的安全性愈高。但屈强比太小，则反映钢材不能有效地被利用。参见教材 P89。 【该题针对“钢筋”知识点进行考核】 4、钢材的（ ）是指表面层局部抵抗较硬物体压入产生塑性变形的能力。 A.冷弯性能 B.冲击韧性 C.耐疲劳性 D.硬度
【正确答案】：D 【答案解析】：参见教材 P96。 【该题针对“水泥”知识点进行考核】 15、砂的粗细程度和颗粒级配通过（ A.分层法 B.稠度法 C.坍落度法 D.筛分析法
）确定。
【正确答案】：D 【答案解析】：砂的粗细程度和颗粒级配通过筛分析法确定。参见教材 P97。 【该题针对“砂石”知识点进行考核】 16、砌筑毛石砌体用砂应选用（ ）。 A.粗砂 B.中砂 C.细砂 D.以上皆可
【正确答案】：D 【答案解析 】：钢材的硬度是指表 面层局部抵抗较硬物体压入产生塑 性变形的能力、保证 值常用布氏硬度值 HB 表示。参见教材 P90。 【该题针对“钢筋”知识点进行考核】 5、（ ）是指钢材在常温下承受变形的能力，是钢材的重要工艺性能。 A.冷弯性能 B.伸长率 C.抗弯性能 D.抗拉性能
B.耐腐蚀性较差 C.可用于配制不定型耐火材料 D.不宜用于大体积混凝土工程
【正确答案】：B 【答案解析】：铝酸盐水泥具有一定的耐高温性质，耐腐蚀性较好。参见教材 P96。 【该题针对“水泥”知识点进行考核】 14、铝酸盐水泥主要适宜的作业范围是( )。（2011年真题） A.与石灰混合使用 B.高温季节施工 C.蒸气养护作业 D.交通干道抢修
【正确答案】：D 【答案解析 】：饰面刨花板由于材 质均匀、花纹美观、质量较小等原 因，大量应用在家具 制作、室内装修、车船装修等方面。参见教材 P92。 【该题针对“木材”知识点进行考核】 8、水泥初凝时间不合格，该水泥（ ）。 A.报废 B.降级使用 C.视为不合格 D.减少用量
【正确答案】：A 【答案解析】：水泥初凝时间不合格要求，该水泥报废；终凝时间不合要求，视为不合格。