工程材料作业
工程材料第四章作业
工程材料第四章作业一、名词解释1、固溶强化2、相组成物、组织组成物3、晶内偏析二、填空1、合金中的基本相结构, 有＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿两类。
2、固溶体中含量较多的元素称为＿＿＿＿＿＿, 含量较少的元素称为＿＿＿＿＿, 固溶体的晶格与＿＿＿＿＿＿元素的晶格相同。
3、按＿＿＿＿＿原子在＿＿＿＿＿晶格中所处位置不同, 可将固溶体分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿两类。
4、二元合金相图中最多可有相平衡共存，在相图中表现为线。
5、二元合金相图中的恒温转变包括＿＿＿＿＿反应、＿＿＿＿＿反应和＿＿＿＿＿反应。
三、判断( ) 1、间隙固溶体一定是无限固溶体。
( ) 2、固溶强化的本质是溶质原子的溶入使溶剂晶格发生了畸变所致。
( ) 3、物质从液态到固态的转变过程称为“结晶”。
( ) 4、合金中的相构成了组织，组织决定了合金的性能。
( ) 5、固溶体合金平衡结晶过程中，由于不同温度结晶出来的固溶体成份不同，因而结晶后所得的固溶体成份也是不均匀的。
( ) 6、合金中的相、相的成分和相对量、组织形态、晶粒大小都可在相图上反映出来。
四、选择1、合金中成分、结构和性能相同的均匀组成部分称为( )。
A、组元；B、相；C、组织2、若A、B两组元形成化合物相, 则该相晶体结构( )。
A、与A相同；B、与B相同；C、与A、B不同3、当非金属原子与金属原子直径比( )时, 将形成间隙相。
A、<.0.59；B、>0.59；C、>0.614、二元相图的杠杆定律用于确定两相区中两相的( )。
A、成份；B、相对重量；C、晶体结构7、两组元在液、固态都无限互溶所构成的相图是( )相图。
A、匀晶；B、共晶；C、包晶8、共折转变的产物属于( )。
A、单相固溶体；B、机械混合物；C、金属化合物9、固溶体合金中产生晶内偏析是因为( )。
A、冷却较快, 原子扩散来不及充分进行；B、结晶时无限缓慢冷却, 使高熔点组元过早结晶；C、结晶过程的温度变化范围太大。
工程材料作业习题及答案全
1、下列各种工件应该采用何种硬度实验方法来测定其硬度？锉刀、黄铜轴套、供应状态的各种非合金钢材、硬质合金刀片、耐磨工件的表面硬化层、调质态的机床主轴。
2、已知Cu（f.c.c）的原子直径为2.56A，求Cu的晶格常数a，并计算1mm3Cu中的原子数。
3、已知金属Ａ（熔点６００℃）与金属Ｂ（熔点５００℃）在液态无限互溶；在固态３００℃时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℃时，含４０％Ｂ的液态合金发生共晶反应。
求：①作出Ａ－Ｂ合金相图（请用尺子等工具，标出横纵座标系，相图各区域名称，规范作图）②写出共晶反应式。
③分析２０％Ａ，４５％Ａ，８０％Ａ等合金的结晶过程，用结晶表达式表达。
４．一个二元共晶反应如下：Ｌ（７５％）←→α（１５％Ｂ）＋β（９５％Ｂ）（１）计算含５０％Ｂ的合金完全凝固时①初晶α与共晶（α＋β）的重量百分数。
②α相和β相的重量百分数。
③共晶体中的α相和β相的重量百分数。
（２）若显微组织中，测出初晶β相与（α＋β）共晶各占一半，求该合金的成分。
５．有形状，尺寸相同的两个Ｃｕ－Ｎｉ合金铸件，一个含Ｎｉ９０％，另一个含Ｎｉ５０％，铸件自然冷却，问哪个铸件的偏析严重，为什么？1.何谓铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体和莱氏体，它们的结构，组织形态，性能等各有何特点？2.分析含碳量为0.3%，1.3%，3.0%和5.0%的铁碳合金的结晶过程和室温组织。
3.指出下列名词的主要区别：一次渗碳体，二次渗碳体，三次渗碳体，共晶渗碳体和共析渗碳体。
4.写出铁碳合金的共晶反应式和共析反应式。
5.根据铁碳相图：①分析0.6%C的钢室温下的组织，并计算其相对量。
②分析1.2%C的钢室温下的相组成，并计算其相对量。
③计算铁碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体的最大含量。
6．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织为珠光体+网状渗碳体，其中珠光体占93%，问此钢的含碳量大约为多少？7．依据铁碳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0.4%的钢硬度高。
材料工程作业
1、什么是同时凝固与顺序凝固原则？这两种原则各适用于那种场合，各需采用什么工艺措施来实现？答：顺序凝固原则是指采取一定的工艺措施，使铸件上从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部分向冒口的方向定向地凝固。
同时凝固是指采取一些工艺措施，使铸件各部分温差很小，几乎同时进行凝固。
顺序凝固主要用于消除铸造工艺中的缩孔和缩松，主要通过合理运用冒口或冷铁等工艺措施实现。
同时凝固主要用于降低铸件产生应力、变形和裂纹的倾向，主要通过合理设置内浇口位置及安放冷铁等工艺措施实现。
2、什么是合金的流动性及充型能力？充型能力的影响因数有哪些？答：液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态金属充填铸型的能力，简称液态金属的充型能力。
液态金属自身的流动能力称为“流动性”，是金属的液态铸造成形的性能之一。
液态金属流动性用浇注流动性试样的方法来衡量。
液态金属的充型能力主要取决于金属自身的流动能力，还受外部条件，如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响，是各种因素的综合反映。
3、分析下图铸件的热应力分布（拉应力和压应力）和变形趋势。
答：上图１受到拉应力，２受到压应力，下图１受到压应力，２受到拉应力，变形趋势如图所示。
4、绘制自由锻件图与模锻件图有何不同，分别要考虑哪些问题？答：绘制自由锻件图时要考虑敷料、加工余量、锻件公差问题。
绘制模锻件图时除了要考虑敷料、加工余量、锻件公差之外，还要考虑分模面、模锻斜度、模锻件圆角半径问题。
7、分析指出下图模锻件的四种分模面设计的利弊，提出最合理的分模面方案。
答：第一种：最主要是取不出锻件。
分模面要保证模锻件易于从模膛中取出，故通常分模面选择在模锻件最大截面上。
第二种：孔不能锻出，敷料多，且模膛深不利于充满。
所选定的分模面应能使模膛的深度最浅，有利于金属充满模膛，便于锻件的取出和锻模的制造。
第三种：上下两模沿分模面的模膛轮廓不一致，易错模。
工程材料入库作业指导书
工程材料入库作业指导书一、入库作业流程及要求1.1 入库作业流程：（1）收货验收：根据采购订单或收货单进行对收货物品的核对和验收，确认物品的种类、规格、数量、质量等是否与采购文件一致。
（2）材料入库：将已验收合格的物品按照规定的仓库布局进行分类码放，记录物品的入库时间、数量、位置等信息。
（3）入库质量检验：对一定比例的入库物品进行质量检验，确保入库物品符合相关标准和要求。
（4）入库管理：根据入库物品的特性进行相应的管理，防止损失、污染等情况的发生。
（5）库存管理：定期对库存物品进行盘点，及时调整库存数量，确保库存数量精确可靠。
1.2 入库作业要求：（1）维护入库作业环境：保持仓库清洁、整洁，有序摆放物品，确保入库工作安全、高效进行。
（2）认真核对物品信息：比对采购订单或收货单的物品信息，确保物品种类、规格、数量等与实际情况一致。
（3）注意验收品质：对物品进行验收时，严格把关质量问题，确保收货物品符合要求。
（4）合理码放物品：根据物品的特性和仓库布局，合理摆放物品，确保易查找、取用。
（5）依据规范进行质量检验：对入库物品进行质量检验时，按照相应的规范和标准进行操作，确保质检结果准确可靠。
（6）建立完善的入库管理制度：根据物品的特性，建立相应的入库管理制度，规范物品入库流程和操作要求。
（7）定期进行库存盘点：按照一定周期对库存物品进行盘点，及时发现问题、调整库存数量，确保库存量准确无误。
二、具体操作步骤及注意事项2.1 收货验收：（1）核对收货物品与采购文件的信息，确保物品的种类、规格、数量等与采购文件一致。
（2）对物品进行外观检查，以判断物品是否有破损、变形、腐蚀、污染等情况。
（3）按照规定的比例抽取部分物品进行质量检验，确保物品质量符合要求。
（4）填写验收报告，记录物品的验收情况和相关信息。
2.2 材料入库：（1）将已验收合格的物品按照规定的仓库布局进行分类码放，确保物品易查找、取用。
（2）填写入库登记表，记录物品的入库时间、数量、位置等信息，确保物品入库信息准确无误。
工程材料作业总结
一.单选题（共31题,24.8分）1一般结构钢，强度与硬度的关系为：B、强度越大则硬度越大。
2一般结构钢，强度与塑性的关系为：A、强度越大则塑性越小。
3一般结构钢，冲击韧性与塑性的关系为：B、冲击韧性越大则塑性越大。
4一般工程材料，硬度与脆性的关系为：B、硬度越大则脆性越大。
5一般工程材料，韧性与脆性的关系为：C、韧性越大则脆性越小。
6合金中的固溶体相的结构为C、溶剂金属晶格7铁碳合金平衡组织中的珠光体形态一般为A、指纹状8铁碳合金中的渗碳体的性能特点为C、高硬度9常温下，随着含碳量升高，铁碳合金平衡组织中的铁素体含量。
A、减少10铁碳合金平衡组织中的莱氏体的性能为D、硬脆正确答案：D 我的答案：D11金属热加工与冷加工的加工温度区分是以哪个温度作为界限B、再结晶温度12钢正火的冷却方式为B、空冷13调质处理是钢淬火后再进行何种处理？C、高温回火14钢的热处理加热温度过高会造成A、奥氏体晶粒长大，危害最终组织及性能。
15亚共析钢淬火时，如果加热温度低于AC3，则淬火后组织为C、铁素体+马氏体16含有1.2%C的过共析钢制作模具，切削加工之前需要进行何种热处理？D、球化退火正确答案：D 我的答案：B17含有1.2%C的过共析钢制作模具，粗加工之后精加工之前需要进行何种热处理？B、淬火+低温回火18含碳量为0.45%的钢调质主要用来做轴、齿轮等高强度件，调质后的组织为C、回火索氏体19含碳量为0.65%的钢主要用来做弹簧件，为提高其弹性采用的热处理为C、淬火+中温回火20箱体铸件采用正火与退火热处理相比的区别：A、正火的强硬度高，而且成本低。
21含碳量0.45%和1.20%的两个钢，淬火温度都是760℃，则淬火后前者硬度低于后者的原因为A、前者含碳量低，淬硬性差，且组织中马氏体含量少。
2245钢与65钢的组织区别为C、45钢组织中的P含量小于65钢组织中的P2340Cr钢的淬透性好于40钢的原因B、40Cr钢中Cr元素使得其等温转变C曲线向右移动2440Cr钢强度高于40钢的原因主要为：D、Cr元素具有固溶强化作用正确答案：D 我的答案：D25飞机起落架应选用哪类铝合金B、超硬铝26H68塑性高于H62的原因为B、H68的组织为单相固溶体27ZSnSb11Cu6为轴承合金，主要用来制造A、滑动轴承内衬28铸铁基体的组织类型为B、F或F+P或P29各种铸铁相比，机械性能最好的是B、球铁30各种铸铁相比，铸造性能最好的是A、灰铁31蠕墨铸铁强度高于普通灰铁的原因主要是D、蠕化剂造成石墨片形状不太尖利正确答案：D 我的答案：D二.多选题（共1题,0.8分）1钢正火的冷却方式为B、空冷三.判断题（共32题,25.6分）1固溶体中溶质含量越多，其强度越高正确答案：√2合金中固溶体相的结构与溶剂金属的晶格相同正确答案：√3金属结晶时冷却速度越大，晶粒越大正确答案：×4金属结晶时往金属熔体中加入有效的其它物质，造成形核率增加，从而使结晶后金属强度增加，称为固溶强化。
工程材料1,2章作业
工程材料作业第一章1.常见的金属晶体结构有哪些？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2.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。
3.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，确定晶向指数的方法和步骤如下：①选定任一结点作为空间坐标原点，通过坐标原点引一条平行所求晶向的直线；②求出该直线上任一点的三个坐标值α、β、γ；③把这三个坐标值α、β、γ按比例化为最小整数u、v、w，再将u、v、w不加标点写入[ ]内，就得到晶向指数的一般形式[uvw]。
；晶面是指通过晶体中原子中心的平面，用晶面指数来表示，就是用晶面（或者平面点阵）在三个晶轴上的截数的倒数的互质整数比来标记。
确定晶面指数的方法和步骤如下：①选定不在所求晶面上的晶格中的任一个结点为空间坐标原点，以晶格的三条棱边为坐标轴，以晶格常数a、b、c分别作为相应坐标轴上的度量单位；②计算出所求晶面在各坐标轴上的截距，并取截距的倒数；③将这三个截距的倒数按比例化为最小整数h、k、l，再将h、k、l不加标点写入( )内，就得到晶面指数的一般形式（hkl）。
如(100)、(010)、(111)、等。
4.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，晶体缺陷破坏了晶体的完整性，使晶格畸变、能量增高、金属的晶体性质发生偏差，对金属性能有较大的影响。
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。
5.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：加工硬化的产生原因是，金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，产生许多细碎的亚晶粒。
土木工程材料作业
作业1一、单选题（共10 道试题，共40 分。
）V1. 砌筑砂浆的强度主要取决于（）A. 水灰比与水泥标号B. 水灰比与水泥用量C. 用水量与水泥标号D. 水泥用量与水泥标号满分：4 分2. 下列关于混凝土的叙述，哪一条不正确？A. 轻混凝土强度与其干表观密度关系密切，一般来说，干表观密度越高，强度越高B. 干硬性混凝土和超干硬性混凝土目前的主要问题之一是强有力的施工手段，使其形成密实均匀的混凝土C. 同普通混凝土相比，钢纤维混凝土主要优势是具有更高的抗拉强度、抗裂性D. 聚合物混凝土指用聚合物材料外包的混凝土满分：4 分3. 孔隙率增大，材料的（）降低。
A. 密度B. 表观密度C. 憎水性D. 抗冻性满分：4 分4. 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. 髙铝水泥满分：4 分5. （）是国外墙涂料中用量最大的一种A. 多彩涂料B. 丙烯酸酯系涂料C. 聚乙烯醇水玻璃涂料D. 聚氨酯系涂料满分：4 分6. 普通硅酸盐水泥的缩写符号是_______。
A. P.OB. P.FC. P.PD. P.C满分：4 分7. 有关木材平衡含水率的叙述，下列哪个是错误的？A. 木材平衡含水率不随周围空气的湿度变化而变化B. 木材平衡含水率随周围空气的湿度变化而变化C. 北方地区木材的平衡含水率比南方低D. 木材在使用前，应干燥到平衡含水率满分：4 分8. 混凝土承受持续荷载时，随时间的延长而增加的变形称为（）A. 弹性变形变B. 徐变C. 应变D. 残余变形满分：4 分9. 钢材伸长率δ10表示＿＿。
A. 直径为10mm钢材的伸长率B. 10mm的伸长C. 标距为10倍钢筋直径时的伸长率D. 伸长率从为10%满分：4 分10. 要使材料的导热系数尽量小应使（）A. 含水率尽量低B. 孔隙率大，特别是闭口孔隙率，小孔尽量多C. 含水率尽量低，大孔尽量多D. (A项十B项)。
工程材料考试作业三
一、选择题1、过冷奥氏体向珠光体的转变是（C）。
A、半扩散型转变B、非扩散型转变C、扩散型转变D、复合型转变2、弹簧及一些要求具有较高屈服极限的热作模具等，常采用热处理工艺是（D ）。
A、淬火+低温回火B、淬火+中温回火C、表面淬火D、退火3、二元合金中，铸造性能最好的合金是（A）。
A、共晶合金B、固溶体合金C、共析合金D、包晶成分合金4、对于亚共折钢，适宜的淬火加热温度一般为（C ）。
A、Ac1 ＋30~50℃B、Acm ＋30~50℃C、Ac3 ＋30~50℃D、Ac3 -30~50℃5、间隙相的性能特点是（B）。
A.硬度高、熔点低B.硬度高、熔点高C.熔点高、硬度低D.熔点低、硬度低6、t8碳素工具钢的含碳量是（B）。
A、0.08%B、0.8%C、1.8%D、8%二、判断题（正确打√，错误打×）1、金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。
（×）2、合金元素Mn、Ni、N可以扩大奥氏体区。
（√）3、在实际金属和合金中，自发生核常常起着优先和主导的作用。
（×）三、填空题1、一块纯铁在912℃发生α-Fe→γ-Fe转变时，体积将(体积缩小)。
2、钢在常温下的变形加工称为（冷）加工，而铅在常温下的变形加工则称为（热）加工。
3、滑移的本质是（部分晶体发生相对移动）。
四、问答题1、写出体心立方和面心立方晶格中原子最密的晶面指数和晶向指数。
答：（1）体心立方原子最密排晶面{110}，；原子最密排晶向111＞，(2)面心立方原子最密排晶面{111}，原子最密密晶向110＞，。
2、试对比分折GCr15和20CrMnTi中各合金元素的作用。
答：GCr15形成碳化物,弥散强化,提高强度、硬度、耐磨性.固溶于基体,固溶强化,提高强度、硬度、耐磨性、淬透性。
20CrMnTi为中淬透性低碳钢，具有良好的综合力学性能，低温冲击韧度较高，晶粒长大倾向小，冷热加工性能均较好。
3、本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细，为什么？答：不一定.本质晶粒度只代表钢在加热时奥氏体晶粒长大倾向的大小.本质粗晶粒钢在较低加热温度下可获得细晶粒,而本质细晶粒钢若在较高温度下加热也会得到粗晶粒。
工程材料作业答案讲解学习
工程材料作业一一、选择题1、金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为（C ）A塑性 B硬度 C强度 D密度2、金属键的实质是（A ）A自由电子与金属阳离子之间的相互作用B金属原子与金属原子间的相互作用C金属阳离子与阴离子的吸引力D自由电子与金属原子之间的相互作用二、问答题1、晶体中的原子为什么能结合成长为长程有序的稳定排列？这是因为原子间存在化学键力或分子间存在范德华力。
从原子或分子无序排列的情况变成有序排列时，原子或分子间引力增大，引力势能降低，多余的能量释放到外界，造成外界的熵增加。
尽管此时系统的熵减小了，只要减小量比外界熵增加来的小，系统和外界的总熵增加，则系统从无序状态变成有序状态的过程就可以发生。
分子间存在较强的定向作用力（例如较强极性分子间的取向力、存在氢键作用的分子间的氢键力）的情况下，分子从无序变有序，系统能量降低更多，释放热量越多，外界熵增越大，越有利于整齐排列。
这样的物质比较易于形成晶体。
相反非极性或弱极性分子间力方向性不明显，杂乱排列和整齐排列能量差别不大，形成整齐排列时，外界熵增有限，不能抵消体统高度有序排列的熵减。
这样的物质较难形成规则晶体。
综上粒子间的引力越强、方向性越强，越有利于粒子定向有序排列。
粒子的热运动则倾向于破坏这种有序排列。
热运动越剧烈（温度越高），越倾向于杂乱排列。
物质中粒子最终有序排列的程度取决于这对相反因素的消长2、材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？材料在弹性范围内，应力与应变的比值（σ/ε）称为弹性模量E(单位为MPa)。
E标志材料抵抗弹性变形的能力，用以表示材料的刚度。
E值愈大，即刚度愈大，材料愈不容易产生弹性变形。
E值的大小，主要取决于各种材料的本性，反映了材料内部原子结合键的强弱。
当温度升高时，原于间距加大，金属材料的E值会有所降低。
值得注意的是，材料的刚度不等于零件的刚度，因为零件的刚度除取决于材料的刚度外，还与结构因素有关，提高机件的刚度，可通过增加横截面积或改变截面形状来实现。
工程材料 作业及答案
第1章 材料的基本性质１、烧结普通砖的尺寸为２40mm×1１5m ｍ×53m ｍ，已知其孔隙率为３7%,干燥质量为 2487g,浸水饱和后质量为 2984g 。
求该砖的密度、干表观密度、 吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。
解:砖自然状态下的体积:3300.2400.1150.053 1.462810m V -=⨯⨯=⨯ 干表观密度：3030 2.4871700kg/m 1.462810m V ρ-===⨯ 由孔隙率0001700100%1100%1100%37%V V P V ρρρ-⎛⎫⎛⎫=⨯=-⨯=-⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭得砖的密度:ρ＝２６98 ｋｇ／ｍ３吸水率:29842487100%100%20%2487m m W m =⨯=⨯=干吸吸干－－ 开口孔隙率：3029842487()/100%/1.462810100%34%1000m m P V ρ-⎡⎤-⎡⎤=⨯=⨯⨯=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦干吸开水－ 闭口孔隙率:37%34%%P P P==开闭--＝32、已知碎石的表观密度为2.６5g ／c ｍ３，堆积密度为１.50g/cm 3,求 ２.5ｍ3 松散状态的碎石，需要多少松散体积的砂子填充碎石的空隙 ? 若已知砂子的堆积密度为１。
55g /cm ３,求砂子的重量为多少？解:0000002.5 1.5100%1100%1100%43%2.5 2.65V V V P V ρρ⎛⎫''-⎛⎫'=⨯=-⨯=-⨯= ⎪ ⎪'⎝⎭⎝⎭－＝ V ０=1.４２5m 3所以,填充碎石空隙所需砂子的体积为：300 2.5 1.425 1.075m V V '-=-=或30 2.543% 1.075m V P '⨯=⨯= 沙子的重量：1。
075×1．55×１03＝１666．25kg3．某地红砂岩，已按规定将其磨细,过筛.烘干后称取5０g,用李氏瓶测得其体积为18。
土木工程材料作业
专业班级姓名学号成绩（第一次作业）1建筑装饰材料的基本性质1.现将碎石磨细后烘干，称取50.0g，用比重瓶测定其体积为18.9cm3。
另外将碎石直接烘干后称取1000g，再用1000ml的量筒，盛水500ml，然后将碎石装入静置24h，水面升高至884ml。
试问该碎石的近似密度和密度各为多少（精确至0.02g/ cm3）？密度2.65g/m3近似密度2.60 g/m32.现有一容器重6.20kg，其体积为10.10×10-3m3，内装满卵石后，称得总重为21.32 kg，若再往该容器内注水至满，称得重量为25.92 kg。
求该卵石的近似密度（化成10kg/m3）。
2750kg/m33.现有砂子1500 kg，测得含水率为3.4%，问此砂烘干后重多少（精确至1 kg）？1451 kg4.一块岩石的体积为5⨯5⨯5cm3，干燥状态时重325g，已知其密度为2.63 g/cm3，求其孔隙率（精确至0.1％）。
若吸水饱和后重327g，求其质量吸水率（精确至0.1％）。
0.6%; 1.1%5.普通粘土砖进行抗压实验，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115mm⨯120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？K=0.88,可用于与水接触的部位6.当某一建筑材料的孔隙率增大时，下表内其他性质将如何变化（用符号填写：↑增大，↓减小，―不变，？不定）？专业班级姓名学号成绩7．解释名词术语（思考题）：材料的亲水性：材料表面分子与水分子简则引力，大于水分子之间的引力时，材料对水可产生亲和作用。
称之为材料的亲水性。
材料的韧性：材料在受力达到极限状态时，不产生变形而呈突然破坏的性质。
材料的近似密度：包含材料闭口孔体积在内的单位提及的质量。
空隙率：材料堆积体积中孔隙体积所占的百分率。
孔隙率：材料体积中孔隙体积所占的百分率。
3气硬性胶凝材料1.从石灰的水化硬化原理说明石灰为什么属于气硬性胶凝材料？2.工地上使用石灰为什么要提前进行“陈伏”？3.建筑石膏、高强度石膏、和无水石膏的主要化学成分是什么？它们的性质有何不同（思考题）？4.为什么建筑石膏的耐水性和抗冻性差？（第二次作业）3水泥1.解释下列问题：（1）制造硅酸盐水泥为什么必须掺入一定量的石膏？（2）水泥细度为什么有一定要求？（3）水泥体积安定性不合格的原因是什么？（4）测定水泥标准稠度需水量的目的何在？2.简述水泥的化学成分、水泥熟料的矿物组成。
工程材料作业及答案汇总 (1)
1.1 4．简答与综合分析题（1）金属结晶的基本规律是什么？条件是什么？简述晶粒的细化方法。
(2) 什么是同素异构转变？（1）金属结晶的基本规律：形核、长大；条件是具有一定的过冷度；液态金属晶粒的细化方法：增大过冷度、变质处理、附加振动；固态金属晶粒的细化方法：采用热处理、压力加工方法。
(2)金属同素异构性（转变）：液态金属结晶后获得具有一定晶格结构的晶体，高温状态下的晶体，在冷却过程中晶格发生改变的现象。
1.2 4．简答与综合分析题（4）简述屈服强度的工程意义。
（5）简述弹性变形与塑性变形的主要区别。
(4)答：屈服强度是工程上最重要的力学性能指标之—。
其工程意义在于：①屈服强度是防止材料因过最塑性变形而导致机件失效的设计和选材依据；②根据屈服强度与抗拉强度之比(屈强比)的大小，衡量材料进一步产生塑性变形的倾向，作为金属材料冷塑性变形加工和确定机件缓解应力集中防止脆性断裂的参考依据。
(5) 答：随外力消除而消失的变形称为弹性变形。
当外力去除时，不能恢复的变形称为塑性变形。
1.3 4．简答题（6）在铁碳相图中存在三种重要的固相，请说明它们的本质和晶体结构(如，δ相是碳在δ－Fe中的固溶体，具有体心立方结构)。
α相是；γ相是；Fe3C相是。
(7)简述Fe—Fe3C相图中共晶反应与共析反应，写出反应式，标出反应温度。
（9）在图3—2 所示的铁碳合金相图中，试解答下列问题：图3—2 铁碳合金相图（1）标上各点的符号；（2）填上各区域的组成相（写在方括号内）；（3）填上各区域的组织组成物（写在圆括号内）；（4）指出下列各点的含碳量：E( ）、C( ）、P( ）、S( ）、K( ）；（5）在表3-1中填出水平线的温度、反应式、反应产物的名称。
表3-1（6）答：碳在α－Fe中的固溶体，具有体心立方结构；碳在γ—Fe中的固溶体，具有面心立方结构；Fe和C形成的金属化合物，具有复杂结构。
（7）答：共析反应：冷却到727℃时具有S点成分的奥氏体中同时析出具有P点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物。
土木工程材料作业
土木工程材料作业一、客观题1、对于同一材料，各种密度参数的大小排列为（B）A．密度＞堆积密度＞表观密度B．密度＞表观密度＞堆积密度C．堆积密度＞密度＞表观密度D．表观密度＞堆积密度＞密度2、下列概念中，（D）表明材料的耐水性。
A、质量吸水率B、体积吸水率C、孔隙水饱和系数D、软化系数3、普通碳钢按屈服点、质量等级及脱氧方法划分若干个牌号，随牌号提高，钢材的（ C ）。
A、强度提高，伸长率提高B、强度提高，伸长率降低C、强度降低，伸长率降低D、强度降低，伸长率提高4、衡量钢材在常温下承受弯曲变形的力学试验是（C）A、抗拉试验B、疲劳试验C、冷弯试验D、布式试验5、下列哪种元素掺入到钢材中，使钢材在加工过程中造成晶粒的分离，引起钢材断裂，形成热脆现象，并大大降低钢的热加工性和可焊性？（B ）A、硅B、硫C、锰D、磷6、钢材随时间延长而表现出强度提高，塑性和冲击韧性下降，这种现象称为（B ）A、钢的强化B、时效强化C、硬化D、钢的冷脆7、下列（D ）不属于热轧的钢筋。
A、HRB335B、HRB400C、HPB235D、Q2158、采用金属覆盖可以有效减少钢材的哪种腐蚀？ ( BA、化学腐蚀B、电化学腐蚀C、物理腐蚀D、生物腐蚀9、由于石灰硬化时（ C ），以及硬化强度低等缺点，所以不宜单使用A、吸水性大B、需水量大C、体积收缩大D、体积膨胀大10、（ A ）在空气中凝结硬化是受到结晶和碳化两种作用。
A、石灰浆体B、石膏浆体C、水玻璃溶液D、水泥浆体11、水泥四种矿物中水化最快的是（C ）A、C3S、B、C2SC、C3AD、C4AF12、用煮沸法检验水泥安定性，只能检查出由（A）所引起的安定性不良。
A、游离CaOB、游离MgOC、（A+B）D、SO313、高铝水泥适用于（ B ）。
A、大体积混凝土工程B、配制耐火混凝土C、长期承受荷载的混凝土工程D、处在湿热条件下的混凝土工程14、以下哪些不属于混凝土的耐久性？( C)A 抗冻性B 抗渗性C 和易性D 抗腐蚀性15、细骨料级配与颗粒粗细是根据（C）来评定的。
工程材料作业答案(硬度)
一、是非题(4)HRC测量方便，能直接从刻度盘上读数。
( 对 )二、选择题(2)下列四种硬度的表示方法中，最恰当的是( C )。
A．600~650 HBS B．12~15 HRCC．：170~230 HBS D．80~90 HRC(7)涂层刀具表面硬度宜采用( C )法进行测量。
A．布氏硬度(HBS) B．布氏硬度(HBW)C．维氏硬度D．洛氏硬度三、填空题（8）常用的硬度试验法有维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度；测定半成品灰口铸铁件的硬度应采用布氏硬度。
（9）检验各种淬火钢的硬度应采用洛氏硬度，用符号HRC 表示；HB是布氏硬度的符号，它主要用于测量硬度在450 以下的材料。
（10）表面化学热处理、表面淬火的各种工件应该用维氏硬度硬度的来测定。
四、问答题4．试选择测定下列各种工件硬度的试验方法。
┏━━━━━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━━━━┓┃零件名称┃硬度试验方法┃零件名称┃硬度试验方法┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫┃锉刀┃洛氏硬度┃ YG8刀片┃维氏硬度┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫┃黄铜轴套┃布氏硬度┃电镀表层┃维氏硬度┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫┃碳钢型材┃布氏硬度┃渗碳层┃维氏硬度┃┗━━━━━━━┻━━━━━━━━━┻━━━━━━━┻━━━━━━━━━┛习题二(11)标出简化后的铁碳合金相图(见图3-2)中各区域的相组成物(方括号)和组织组成物(圆括号)。
(14)分析W(C)=0.2％的铁碳合金从液态缓冷到室温时的结晶过程和室温组织，并计算室温下相组成物和组织组成物的相对含量。
(15)分析w(C)=O.77％的铁碳合金从液态缓冷到室温时的结晶过程和室温组织，并计算室温下相组成物和组织组成物的相对含量。
(16)分析w(C)=1.0%的铁碳合金从液态缓冷到室温时的结晶过程和室温组织，并计算室温下相组成物和组织组成物的相对含量。
工程材料作业答案_
工程材料作业答案作业1 材料结构基础1.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?实际金属晶体存在点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。
（1）点缺陷使周围晶格发生畸变，提高晶体内能量，降低电导率，提高强度；（2）线缺陷越多，其运动越艰难，材料的强度、硬度越高，脆性越大，塑性越差；（3）面缺陷越多，晶粒越细，强度越高，塑性也越好；（4）体缺陷：孔洞影响材料的力学、光学、热学性能；裂纹影响材料的力学性能；夹杂影响材料的力学、光学、电学性能。
2.金属常见的3种晶体结构是什么？画出结构暗示图。
（1）体心立方（bcc）（2）面心立方（fcc）（3）密排六方（hcp）3.按价键结构对材料举行分类，简述各类材料的性能特点。
第1 页/共13 页4.简述构成材料的5种化学键及其对普通性能的影响。
离子键，共价键，金属键，范德华力，氢键。
（1）离子键组成的离子晶体硬度高，强度高，脆性大，绝缘，塑性差；（2）由共价键组成的晶体熔点高，强度高，脆性大；（3）由金属键组成的金属有：a.良好的导电、导热性；b.良好的塑性变形能力；c.不透明、展示金属光泽；d.电阻随温度升高而增大；（4）由分子键组成的材料熔点低、硬度低、绝缘；（5）有氢键的材料熔点沸点比分子晶体高。
5.简述钢的3种热力学平衡相。
（1）铁素体：碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体。
铁素体因为溶碳量小，力学性能与纯铁相似。
塑性、冲击韧性较好，强度、硬度较低；（2）奥氏体：碳溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体。
奥氏体的强度、硬度较低，但有良好的塑性；（3）渗碳体：铁碳组成的具有复杂斜方结构的间隙化合物。
渗碳体硬度高，塑性和韧性很低。
6.什么是钢的珠光体、屈氏体、索氏体、贝氏体、马氏体、残余奥氏体？珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
性能介于铁素体和渗碳体之间，综合性能好；屈氏体：铁素体与渗碳体组成的片层更薄的珠光体；索氏体：片层铁素体与渗碳体的双相混合组织，其片层间距较小，碳在铁素体中无过度饱和；贝氏体：渗碳体与铁素体的机械混合物，高温改变及低温改变相异的组织，具有较高的强韧性配合；马氏体：将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经疾驰冷却（淬火），得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织；残余奥氏体：淬火未能改变成马氏体而保留到室温的奥氏体。
工程材料学—作业习题与答案
第一章思考作业题1．一铜棒的最大拉应力为70MPa，若要承受2000kgf的载荷，它的直径是多少？2．有一直径15mm的钢棒所能承受的最大载荷为11800kgf，问它的强度是多少。
3．一根2米长的黄铜棒温度升高80℃，伸长量是多少？要使该棒有同样的伸长，问需要作用多少力？（黄铜线膨胀系数为20×10－6/℃，平均弹性模量为110000MPa）4．一根焊接钢轨在35℃时铺设并固定，因此不能发生收缩。
问当温度下降到9℃时，钢轨内产生的应力有多大？（钢的线膨胀系数为12×10－6/℃，弹性模量为206000MPa）5．零件设计时，选取σ0.2（σS）还是选取σb，应以什么情况为依据？6．δ与ψ这两个指标，哪个能更准确地表达材料的塑性？并说明以下符号的意义和单位：σe；σs(σ0.2)；σb；δ；ψ；σ-1；ɑk7．常用的测量硬度的方法有几种？其应用范围如何？8．有一碳钢制支架刚性不足，有人要用热处理强化方法；有人要另选合金钢；有人要改变零件的截面形状来解决。
哪种方法合理？为什么？参考答案：1．18.9mm 2．871MPa 3．3.2mm，176MPa 4．64.3MPa第二章思考作业题1．从原子结合的观点来看，金属、高分子和陶瓷材料有何主要区别？在性能上有何表现？2．单晶体与多晶体有何差别？为什么单晶体具有各向异性，而多晶体材料通常不表现出各向异性？3．简述金属常见的三种晶体结构的基本特点。
4．晶体缺陷有哪些？对材料有哪些影响？对所有的材料都有影响吗？5. 分别说明以下概念：晶格；晶胞；晶格常数；致密度；配位数；晶面；晶向；单晶体；多晶体；晶粒；晶界；各向异性；同素异构。
6.在立方晶格中，如果晶面指数和晶向指数的数值相同，该晶面与晶向间存在着什么关系？第三章思考作业题1．金属结晶的基本规律是什么？结晶过程是怎样进行的？2．过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶后的晶粒大小有何影响？3．如果其它条件相同，试比较在下列条件下，铸件晶粒的大小：（1）砂型铸造与金属铸造；（2）厚壁铸件与薄壁铸件；（3）加变质剂与不加变质剂；（4）浇注时振动与不振动。
西南交通大学工程材料作业题
第1~2章作业一、第1章2011/9/26 本次作业1.工程材料的常见分类有哪些？2.名词解释弹性模量（E）屈服极限（σs）条件屈服强度（σ0.2）疲劳极限（σ-1）断裂韧性（K IC）硬度3．判断是非（1）抗拉强度σb是拉伸试样断裂过程中所承受的最大拉伸应力。
（）（2）抗拉强度σb代表材料的最大均匀塑性变形，是均匀塑变向非均匀塑变的转折点。
（）（3）材料断裂韧性（K IC）受到材料的成分和组织结构以及构件的裂纹尺寸和几何形状的影响。
（）（4）材料的韧脆转变温度（T K）的值越低，其使用愈可靠。
（）4．选择题（1）大多数机械零构件工作中应防止过量的塑性变形，请问以下强度极限在设计中，对塑性变形要求最严格的是________，最不严格的是__________。
A. σeB. σpC. σs5、综合思考题（1）弹性模量E是由材料的什么决定的，为什么它是不对材料组织敏感的指标？（2）材料的延伸率δ和断面收缩率ψ谁更能真实准确的反映材料的塑性指标，为什么？（3）什么是屈服现象，它的物理意义是什么？为什么有的材料还要规定条件屈服强度？（4）何谓断裂韧性？请简述如何根据材料的断裂韧性K IC 、零构件所受的工作应力σ以及零构件中裂纹的长度2a来判断零构件材料发生低应力脆断的可能性。
（5）比较布氏、洛氏和维氏硬度的测试原理以及测试范围。
2011年10月完成二、第2章1．名词解释晶体晶胞位错滑移孪生晶界加工硬化回复再结晶热加工2．判断是非（1）晶胞就是能够重复排列而形成空间点阵的基本几何单元。
（）（2）热加工过程中，由于产生动态回复和动态再结晶，因此金属不产生加工硬化。
（）（3）对于没有经过冷变形的金属向其加热，只要温度足够高，由于温度的作用金属会发生回复和再结晶。
（）3.、选择题1．两项合金中，以下脆性相的分布形式中_________的危害最大？A. 颗粒分布B. 网状C. 薄片层状2．下述三种方法制作齿轮，那种更合理？A.用圆板切出圆饼再加工成齿轮。
土木工程材料第4-5次作业
第4次作业一、填空题1、硅酸盐系列水泥的主要品种有、、、、、。
2、硅酸盐水泥熟料主要由、、、四种矿物组成，分别简写成、、、。
3、硅酸盐水泥熟料矿物组成中，是决定水泥早期强度的组分，是保证水泥后期强度的组分，矿物凝结硬化速度最快。
4、国家标准规定：硅酸盐水泥的初凝时间不得早于，终凝时间不得迟于。
5、水泥胶砂强度试件的灰砂比为，水灰比为，试件尺寸为×× mm。
二、问答题1、简述硅酸盐水泥的主要特性有哪些？2、硅酸盐水泥主要技术性质有哪几项？影响水泥性能的主要因素是什么？三、计算题1、进场42.5号普通硅酸盐水泥，检验28d强度结果如下：抗压破坏荷载：62.0KN，63.5KN，61.0KN，65.0KN，61.0KN，64.0KN。
抗折破坏荷载：3.38KN，3.81KN，3.82KN。
问该水泥28d试验结果是否达到原强度等级？若该水泥存放期已超过三个月可否凭以上试验结果判定该水泥仍按原强度等级使用？（提示：实验结果评定时需要参考教材P219页相关内容）第5次作业一、填空题1、掺混合材硅酸盐水泥的水化首先是的水化，然后水化生成的和发生二次水化反应。
2、掺混合材的硅酸盐水泥与硅酸盐水泥相比，早期强度，后期强度，水化热，耐蚀性，蒸汽养护效果，抗冻性，抗碳化能力。
3、矿渣硅酸盐水泥耐热性，抗冻性；火山灰硅酸盐水泥抗渗性，干缩性；粉煤灰硅酸盐水泥抗裂性，耐蚀性。
二、问答题1、简述水泥石腐蚀的原因和防止方法。
2、为什么矿渣水泥的早期强度低，而后期强度却超过同强度等级的普通水泥？三、案例分析题1、某拦河大坝在施工过程中，采用某水泥厂生产的42.5硅酸盐Ⅱ型水泥整体浇筑，保养两周后拆模，发现挡墙有多道贯穿型纵向裂缝。
试分析其原因。
2、某住宅工程工期较短，现场存有强度等级同为42.5的粉煤灰硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥可供选用。
施工单位选择使用了普通硅酸盐水泥。
试分析施工单位选择普通硅酸盐水泥是否合适？。
工程材料作业答案
工程材料作业一一、选择题1、金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为（C ）A塑性 B硬度 C强度 D密度2、金属键的实质是（A ）A自由电子与金属阳离子之间的相互作用B金属原子与金属原子间的相互作用C金属阳离子与阴离子的吸引力D自由电子与金属原子之间的相互作用二、问答题1、晶体中的原子为什么能结合成长为长程有序的稳定排列？这是因为原子间存在化学键力或分子间存在范德华力。
从原子或分子无序排列的情况变成有序排列时，原子或分子间引力增大，引力势能降低，多余的能量释放到外界，造成外界的熵增加。
尽管此时系统的熵减小了，只要减小量比外界熵增加来的小，系统和外界的总熵增加，则系统从无序状态变成有序状态的过程就可以发生。
分子间存在较强的定向作用力（例如较强极性分子间的取向力、存在氢键作用的分子间的氢键力）的情况下，分子从无序变有序，系统能量降低更多，释放热量越多，外界熵增越大，越有利于整齐排列。
这样的物质比较易于形成晶体。
相反非极性或弱极性分子间力方向性不明显，杂乱排列和整齐排列能量差别不大，形成整齐排列时，外界熵增有限，不能抵消体统高度有序排列的熵减。
这样的物质较难形成规则晶体。
综上粒子间的引力越强、方向性越强，越有利于粒子定向有序排列。
粒子的热运动则倾向于破坏这种有序排列。
热运动越剧烈（温度越高），越倾向于杂乱排列。
物质中粒子最终有序排列的程度取决于这对相反因素的消长2、材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？材料在弹性范围内，应力与应变的比值（σ/ε）称为弹性模量E(单位为MPa)。
E标志材料抵抗弹性变形的能力，用以表示材料的刚度。
E值愈大，即刚度愈大，材料愈不容易产生弹性变形。
E值的大小，主要取决于各种材料的本性，反映了材料内部原子结合键的强弱。
当温度升高时，原于间距加大，金属材料的E值会有所降低。
值得注意的是，材料的刚度不等于零件的刚度，因为零件的刚度除取决于材料的刚度外，还与结构因素有关，提高机件的刚度，可通过增加横截面积或改变截面形状来实现。
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工程材料作业（1）答案1、下列各种工件应该采用何种硬度实验方法来测定其硬度？2、锉刀：HRC，黄铜轴套：HB、HRB供应状态的各种非合金钢材：HB、HRB硬质合金刀片：HV、耐磨工件的表面硬化层：HV（HRA）、调质态的机床主轴：HB、HRB、（HRC）2、已知Cu的原子直径为2.56A，求Cu的晶格常数a，并计算1mm3Cu中的原子数。
Cu是f.c.c，r=√2/4a，r=2.56A/2=1.28A；a=4r/√2=2/√2×2.56=3.62A依据1个晶胞（a3：3.623，单位A）中有4个Cu原子，1mm3的原子数？a3：4=1mm3：x，注意单位换算，x=4/ a3，x=4/3.623=8.4×10193、已知金属Ａ（熔点６００℃）与金属Ｂ（熔点５００℃）在液态无限互溶；在固态３００℃时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℃时，含４０％Ｂ的液态合金发生共晶反应。
求：①作出Ａ－Ｂ合金相图：请用尺子等工具，标出横纵座标系，相图各区域名称，规范作图②写出共晶反应式。
３００℃L４０％B ＝（α３０％A＋Ａ）③分析２０％Ａ，４５％Ａ，８０％Ａ等合金的结晶过程，用结晶表达式表达。
２０％Ａ：L→L+α→α→α+A４５％Ａ：L→L+α→α+（α３０％A＋Ａ）→α+（α３０％A＋Ａ）+A８０％Ａ：L→L+A→A+（α３０％A＋Ａ）４．一个二元共晶反应如下：Ｌ（７５％B）←→α（１５％Ｂ）＋β（９５％Ｂ）（１）计算含５０％Ｂ的合金完全凝固时①初晶α与共晶（α＋β）的重量百分数。
属于亚共晶组织Wα初晶%=（75-50）/（75-15）=5/12=0.42×100%=42%W共晶%=100%-42%=58%②α相和β相的重量百分数。
Wα%=（95-50）/（95-15）=9/16=0.56×100%=56% Wβ%=100%-56%=44%③共晶体中的α相和β相的重量百分数。
共晶体58%，其中的α相W共晶α%=58%×（（95-75）/（95-15））%=58%×25%=14.5%或：W共晶：58%与Wβ%：44%之差：14%。
W共晶β%=58%×75%=43.5%（２）若显微组织中，测出初晶β相与（α＋β）共晶各占一半，求该合金的成分。
属于过共晶组织β/（α＋β）=1=（X-75）/（95-X） 95-X=X-75，95+75=2X，X=85。
５．有形状，尺寸相同的两个Ｃｕ－Ｎｉ合金铸件，一个含Ｎｉ９０％，另一个含Ｎｉ５０％，铸件自然冷却，问哪个铸件的偏析严重，为什么？三大因素影响成份偏析:（1）液相线与固相线的水平距离即成份间隔，即液相线与固相线之间的垂直距离和水平距离愈大则先后结晶的各层固体之间的成份差异愈大，因而枝晶偏析程度愈大。
（2）溶质原子的扩散能力有关，如结晶温度高，原子扩散系数高，扩散能力强，偏析小。
（3）冷却速度，冷却速度快，原子来不及扩散，偏析严重。
但是若冷速极快，对小体积铸件来说就可能把液体过冷到接近固相线了，结晶出来的合金就很接近合金的原成份，偏析反而小了。
由铜镍相图可知，50%Ni合金的结晶温度区间（范围）大于90%Ni合金，90%Ni合金结晶温度高。
因此，在铸件自然冷却过程中，结晶温度范围大的合金，成份变化大（成份间隔大），结晶温度低的，偏析严重。
工程材料作业（2）答案1.何谓铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体和莱氏体，它们的结构，组织形态，性能等各有何特点？（最好列表总结）序号名称结构组织形态性能01 铁素体F b．b．c 不规则多边形晶粒强度低，硬度低，塑性良好02 奥氏体A f．c．c 多边形晶粒（高温组织）强度低，硬度低塑性良好03 渗碳体Fe3C 复杂晶格片状，网状，球状，硬、脆基体，长条状04 珠光体P F+Fe3C F+Fe3C片状相间有一定强度和塑性，硬度适中05 莱氏体Ld P+Fe3C Fe3C为基体其上分布P 硬度高脆性大2.分析含碳量为0.3%，1.3%，3.0%和5.0%的铁碳合金的结晶过程和室温组织。
含碳量结晶过程表达式室温组织0.3% A →A+F →(A剩余→P) ＋F F＋P1.3% A →A+CmII →(A剩余→P) + CmII P+CmII3.0% L →L+A →Ld+A →A+CmII+Ld →P+CmII+Ld’P+CmII+Ld’3.指出下列名词的主要区别：序号名称特点及区别01 一次渗碳体从液体中析出，呈长条状。
02 二次渗碳体从奥氏体中析出，呈网状03 三次渗碳体从铁素体中析出，呈小片状04 共晶渗碳体液体的共晶产物，呈基体。
05 共析渗碳体奥氏体共析产物，与铁素体片状相间分布4.写出铁碳合金的共晶反应式和共析反应式。
名称结晶过程表达式室温组织共析 A 0.77%→（727℃）P（F0.02%+Fe3C6.69%）P共晶L4.3%→（1148℃）Ld(A2.11%+Cm6.69%) →Ld’(P+Cm)（室温）Ld ，Ld’5.根据铁碳相图：①分析0.6%C的钢室温下的组织，并计算其相对量。
室温下的组织：F+PF%=（0.77-0.6）/（0.77-0.02）%=0.17/0.75%=23%P%=100%-23%=77%②分析1.2%C的钢室温下的相组成，并计算其相对量。
室温下的相组成：F+Fe3CF%=（6.69-1.2）/（6.69-0.20）%=5.49/6.67%=82.3%Fe3C%=100%-82.3%=17.6%③计算铁碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体的最大含量。
二次渗碳体从奥氏体析出，最大溶解度2.11%，最小溶解度0.77%Fe3C%=（2.11-0.77）/（6.69-0.77）%=1.34/5.92%=22.6%三次渗碳体从铁素体中析出，最大溶解度为0.02%，最小溶解度0.0008%（0）Fe3C%=（0.02-0.0008）/（6.69-0.0008）%=0.02/6.69%=0.3%6．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织为珠光体+网状渗碳体，其中珠光体占93%，问此钢的含碳量大约为多少？组织为珠光体+网状渗碳体，所以为过共析钢P%=93%=（6.69-X）/（6.69-0.77）%，X%=1.19%=1.2%7．依据铁碳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0.4%的钢硬度高。
含碳量为1.0%的钢，含碳量越高，Fe3C的量越多，钢的硬度越高。
②在室温下，退火的含碳0.8%的钢其强度比含碳量1.2%的钢高。
退火的含碳0.8%的钢组织为p，而含碳量1.2%的钢组织为P+网状Fe3C，脆性大。
钢的强度是组织敏感，因此，含碳0.8%的钢其强度比含碳量1.2%的钢高。
③变态莱氏体的塑性比珠光体的塑性差。
变态莱氏体的组织是珠光体+渗碳体，其中渗碳体脆性大且是基体形式分布，而珠光体的组织是铁素体和渗碳体，且渗碳体是分布在铁素体的条间，因此低温莱氏体的塑性差。
④在1100℃，含碳0.4%的钢可以进行锻造，含碳4.0%的生铁不能锻造。
在1100℃时，含碳0.4%的钢处在单相奥氏体区，奥氏体面心立方晶格，塑性好适合于压力加工。
含碳4.0%的生铁汉渗碳体多脆性大不能锻造。
⑤钢铆钉一般用低碳钢制成低碳钢的铁素体含量多，塑性好，适合制成铆钉。
⑥绑扎物件一般采用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机起吊重物时都用钢丝绳（60或65钢制成）绑扎物件一般受力不大，主要目的是捆绑结实，所以采用铁丝即可。
而起重机起吊重物时承受较大载荷，尤其是受较大拉力，因此，需要采用强度较高且有一定塑韧性的钢材，采用60或65钢，含碳量较高，属于中高碳，强度有保证，但又较70以上高碳钢塑韧性好。
⑦锯切T8，T10钢料比10，20钢费力，锯条容易磨损。
T8，T10钢料的含碳量高，渗碳体多，硬度高，而10，20钢含碳量低，铁素体多硬度低，因此锯切T8，T10钢料比10，20钢费力，锯条容易磨损。
⑧钢适合压力加工，而铸铁适合铸造成型。
在铁碳相图中钢（﹤2.11%C）存在着单相固溶体区（奥氏体），一般固溶体塑性较好，适合于压力加工。
而相图中铸铁（﹥2.11%）存在共晶反应，一般共晶合金在恒温下结晶，金属的流动性好，适合于铸造工艺。
工程材料作业（3）答案1、判断下列说法是否正确：（1）钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。
错误，钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。
（2）低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工，可预先进行球化退火。
错误，低碳钢工件为了便于切削加工，预先进行热处理应进行正火（提高硬度）或完全退火。
而高碳钢工件则应进行球化退火（若网状渗碳体严重则在球化退火前增加一次正火），其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。
（3）钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。
错误，钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。
（4）过冷奥氏体冷却速度快，钢冷却后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。
（5）钢中合金元素越多，钢淬火后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。
（6）同一钢种在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。
正确。
同一钢种，其C曲线是一定的，因此，冷速快或工件小容易淬成马氏体。
（7）钢经过淬火后是处于硬脆状态。
基本正确，低碳马氏体韧性要好些，而高碳马氏体硬而脆。
（8）冷却速度越快，马氏体的转变点Ms和Mf越低。
正确。
（9）淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。
错误，淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。
（10）钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量错误，钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量，要看加热温度。
完全奥氏体化时，钢的含碳量等于奥氏体含碳量，淬火后即为马氏体含碳量。
如果是部分奥氏体化，钢的含碳量一部分溶入奥氏体，一部分是未溶碳化物，从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性，也能细化晶粒，此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。
2、将含碳量为1.2%的两个试件，分别加热到760℃和900℃，保温时间相同，达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。
问：（1）哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。
900℃粗大，处于完全奥氏体化区，对于过共析钢易造成晶粒粗大。
（2）哪个温度的试件淬火后未溶碳化物较少。
900℃，处于完全奥氏体化区。
（3）哪个温度的试件淬火后马氏体的含碳量较多。
900℃，处于完全奥氏体化区，奥氏体的含碳量即为马氏体含碳量。
（4）哪个温度的试件淬火后残余奥氏体量多。
900℃，奥氏体的含碳量越高，Ms和Mf就越低，残余奥氏体量就越多。
（5）哪个试件的淬火温度较为合理，为什么？760℃，处于部分奥氏体化区，加热组织为奥氏体+未溶碳化物（阻碍晶粒长大），晶粒细小。