湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)【章节题库(含考研真题)】(第二章 建筑钢材)【圣才出品

第二章建筑钢材

一、名词解释

1．钢材的屈服点[中国人民解放军后勤工程学院2015年]

答：钢材的屈服点是指钢材在受载过程中，其应力超过弹性极限后，在外力几乎不增加的情况下，产生显著塑性变形时的最小应力值。又称屈服极限、屈服强度或流动极限。有些材料没有明显的屈服阶段，通常规定对应于残余应变为0.2%时的应力值为规定屈服极限，用2.0 表示，以便在工程设计中应用。

2．钢材的时效强化[中国人民解放军后勤工程学院2013年]

答：钢材的时效强化是指将经过冷加工后的钢材于常温下存放15～20天，或加热到100～200℃并保持一定时间（前者称自然时效，后者称人工时效），使钢材的屈服点进一步提高，抗拉强度稍见增长，塑性和韧性继续有所降低的过程。

3．电化学腐蚀[中国人民解放军后勤工程学院2014年]

答：电化学腐蚀是指金属在潮湿气体以及导电液体（电解质）中，由于电子流动而引起的腐蚀。这是由于两种不同电化学势的金属之间的电势差，使负极金属发生溶解的结果。就钢材而言，当凝聚在钢铁表面的水分中溶入二氧化碳或硫化物气体时，即形成一层电解质水膜，钢铁本身是铁和铁碳化合物，以及其他杂质化合物的混合物。它们之间形成以铁为负极，以碳化铁为正极的原电池，由于电化学反应生成铁锈。

4．钢材的硬度

答：钢材的硬度是指钢材表面局部体积内抵抗外物压入产生塑性变形的能力。测定钢材硬度的方法有布氏法、洛氏法和维氏法，较常用的为布氏法和洛氏法。

5．冷弯性能

答：冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是建筑钢材的重要工艺性能。钢材的冷弯性能指标用试件在常温下所能承受的弯曲程度表示。弯曲程度则通过试件被弯曲的角度和弯心直径对试件厚度（或直径）的比值来区分。试验时采用的弯曲角度愈大，弯心直径对试件厚度（或直径）的比值愈小，表示对冷弯性能的要求愈高。按规定的弯曲角和弯心直径进行试验时，试件的弯曲处不发生裂缝、裂断或起层，即认为冷弯性能合格。

二、填空题

1．钢材的化学成分中，______、______元素、______元素为有害元素。[中国人民解放军后勤工程学院2014年]

【答案】磷；硫；氮

【解析】磷含量提高，塑性和韧性显著下降。温度愈低，对塑性和韧性的影响愈大。磷使钢材变脆的作用，使它显著影响钢材的可焊性；呈非金属的硫化物夹杂物存在于钢中，降低各种力学性能，硫化物所造成的低熔点，使钢在焊接时易产生热裂纹，显著降低可焊性。氮能使钢材强度提高，使塑性和韧性显著下降。溶于铁素体中的氮可加剧钢材的时效敏感性和冷脆性、降低可焊性。因此，磷；硫；氮均为有害元素。

2．钢材的力学性能指标主要有______、______、______、______；钢材的工艺性能有______、______。[中国人民解放军后勤工程学院2014年]

【答案】屈服强度；抗性强度；伸长率；冷弯性能；铸造性；焊接性

【解析】钢材的力学性能指标主要有屈服强度、抗性强度、伸长率、冷弯性能；钢材的工艺性能有铸造性和焊接性。

3．建筑钢材中Q235AF表示______。[西安建筑科技大学2013年]

【答案】屈服强度为235MPa的A级沸腾钢

【解析】“Q”为钢筋屈服点代号；“235”指钢筋屈服点数值；“A”质量等级；有A、B、C、D四个等级；“F”为脱氧程度代号，指沸腾钢，此外还有镇静钢（Z）以及特殊镇静钢（TZ）。因此Q235AF表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。

4．低碳钢受拉直至破坏，经历了______、______、______和______四个阶段。

【答案】弹性阶段；屈服阶段；强化阶段；颈缩阶段

【解析】低碳钢受拉直至破坏，经历了弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段四个阶段。

5．冷弯性能是指钢材在常温下承受______变形的能力。

【答案】弯曲

【解析】冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。

6．建筑钢材的主要基本组织是______和______。

【答案】珠光体；渗碳体

【解析】铁与碳结合方式的不同，碳素钢在常温下形成的基本组织有铁素体、渗碳体和

珠光体三种。由于铁素体其溶碳能力很低，因此建筑钢材的主要基本组织是珠光体和渗碳体。

7．对冷加工后的钢筋进行时效处理，可用______时效和______时效两种方法。

【答案】自然；人工

【解析】时效处理是指将经过冷加工后的钢材于常温下存放15～20天，或加热到100～200℃并保持一定时间的过程，前者称为自然时效，后者称为人工时效。

8．建筑工地或混凝土预制构件厂，对钢筋的冷加工方法有______及______，钢筋冷加工后______提高，故可达到______目的。

【答案】冷拉；冷轧；强度；节省钢材

【解析】钢筋的冷加工方法有冷拉及冷轧，经过时效处理后的钢筋，其屈服点能进一步提高。钢筋冷加工后屈服强度提高，在设计中一般以钢筋的屈服强度作为设计值，因此可达到节省钢材的目的。

三、选择题

1．钢与生铁的区别在于其含碳量值应小于（）。[中国人民解放军后勤工程学院2014年]

A．4.0%

B．3.5%

C．2.5%

D．2.0%

【答案】D

【解析】生铁是含碳量大于2％的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2%～4.3%，并含

C、Si、Mn、S、P等元素，是用铁矿石经高炉冶炼的产品；钢是对含碳量质量百分比介于

0.02%～2.04%之间的铁合金的统称。它们的区别是钢的含碳量比生铁小。

2．在下列所述的钢材特点中，哪些是正确的（）。[中国人民解放军后勤工程学院2014年]

A．抗拉强度与抗压强度基本相等

B．冷拉后使钢材的技术性能大大提高

C．所有的钢材都可以焊接

D．耐火性能好

【答案】A

【解析】对于塑性材料来说，抗拉强度与抗压强度基本相等，抗压略大于抗拉强度；B 项将钢材于常温下进行冷拉、冷拔或冷轧，可使其产生塑性变形，从而提高屈服强度；C项，焊接性能与含碳量有关，含碳量小于0.3%的非合金钢具有很好的可焊性，超过0.3%，硬脆倾向增加，硫含量过高会带来热脆性，杂质含量增加，加入锰、钒也会增加硬脆性；D项，钢材耐火性差。

3．建筑钢材中，硫（S）和磷（P）属于（）因素。[中国人民解放军后勤工程学院2013年]

A．有害

B．有益

C．对性能无影响

D．少有益，多则有害的

【答案】A

【解析】磷是碳钢中的有害物质，其含量提高，钢材的强度提高，塑性和韧性显著下降。磷的偏析富集，使铁素体晶格严重畸变，是钢材冷脆性显著增大的原因；硫是很有害的元素。呈非金属的硫化物夹杂物存在于钢中，降低各种力学性能。硫化物所造成的低熔点，使钢在焊接时易产生热裂纹，显著降低可焊性。硫也有强烈的偏析作用，增加了危害性。

4．屈强比σS/σb愈小，反映钢材受力超过屈服点工作时的（）。[中国人民解放军后勤工程学院2014年]

A．可靠性愈小，结构安全性愈低

B．可靠性愈小，结构安全性愈高

C．可靠性愈大，结构安全性愈高

D．可靠性愈大，结构安全性愈低

【答案】C

【解析】屈强比（R eL/R m）是指屈服强度与抗拉强度的比值。屈强比愈小，反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，因而结构的安全性愈高。

5．钢是指含碳量小于2％的铁碳合金，而含碳量大于2％时，则称为（）。

A．熟铁

B．生铁

C．合金铁

D．马口铁