工程材料作业

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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。

工程材料作业及答案汇总 (1)

1.1 4．简答及综合分析题（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．简答及综合分析题（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相图中共晶反应及共析反应，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。

城市工程材料作业题库

工程材料及成形技术作业题库一. 名词解释1.间隙固溶体：3.过冷度：4.再结晶：5.同素异构性：6.晶体的各向异性：7.枝晶偏析：8.本质晶粒度：9.淬透性：10.淬硬性：11.临界冷却速度：12.热硬性：13.共晶转变：14.时效强化：15.固溶强化：16.形变强化：17.调质处理：18.过冷奥氏体：19.变质处理：20.C曲线：T曲线：二. 判断正误并加以改正1.细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性.2.结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大.3.普通低合金结构钢不能通过热处理进行强化。

4. 单晶体必有各向异性.5. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的.6. 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒.7. 奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。

8. 马氏体的晶体结构和铁素体的相同.9. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好.10. 铁素体是置换固溶体.11. 晶界是金属晶体的常见缺陷.12. 渗碳体是钢中常见的固溶体相.15. 上贝氏体的韧性比下贝氏体的好 .16. 对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网.17. 对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度.18. 淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk.19. 高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性.20. 无限固溶体必是置换固溶体.21. 金属的晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差.22. 所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度.23. 钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织.24. 对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度.25. 弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火.26. 凡间隙固溶体必是有限固溶体.27. 珠光体的片层间距越小,其强度越高,其塑性越差.28. 钢的临界冷却速度Vk越大,则其淬透性越好.29. 过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火.30. 工件经渗碳处理后,随后应进行淬火及低温回火.31. 金属是多晶体,因而绝对不可能产生各向异性.32. 凡能使钢的C曲线右移的合金元素均能增加钢的淬透性.33. 感应加热表面淬火的淬硬深度与该钢的淬透性没有关系.34. 金属凝固时,过冷度越大,晶体长大速度越大,因而其晶粒粗大.35. 钢的淬透性与其实际冷却速度无关.36. 亚共析钢的正常淬火一般为不完全淬火.37. 碳钢淬火后回火时一般不会出现高温回火脆性.38. 工件经氮化处理后不能再进行淬火.39. 对灰铸铁不能进行强化热处理.40. 过共析钢经正常淬火后,马氏体的含碳量小于钢的含碳量.41. 凡能使钢的临界冷却速度增大的合金元素均能减小钢的淬透性.42. 高速钢淬火后经回火可进一步提高其硬度.43. 马氏体的强度和硬度总是大于珠光体的.44. 纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格.45. 马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度.46. 等温淬火的目的是为了获得下贝氏体组织.47. 对普通低合金钢件进行淬火强化效果不显著.48. 高锰钢的性能特点是硬度高,脆性大.49. 马氏体是碳溶入γ-Fe中所形成的过饱和固溶体.50. 间隙固溶体的溶质原子直径小,其强化效果远比置换固溶体差.51. 钢经热处理后,其组织和性能必然会改变.52. 纯金属都是在恒温下结晶的.53. 所谓白口铸铁是指碳全部以石墨形式存在的铸铁.54. 白口铸铁铁水凝固时不会发生共析转变.55. 铸件可用再结晶退火细化晶粒.56. 冷热加工所形成的`纤维组织'都能使金属出现各向异性.57. 奥氏体的塑性比铁素体的高58. 马氏体转变是通过切变完成的,而不是通过形核和长大来完成的59. 金属中的固态相变过程,都是晶粒的重新形核和长大过程60. 对金属进行冷,热加工都会产生加工硬化61. 在共析温度下,奥氏体的最低含碳量是0.77%62. 亚共析钢经正火后,组织中的珠光体含量高于其退火组织中的63. 合金的强度和硬度一般都比纯金属高64. 白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体65. 过共析钢的平衡组织中没有铁素体相66. 过共析钢用球化处理的方法可消除其网状渗碳体67. 采用等温淬火可获得晶粒大小均匀的马氏体68. 形状复杂,机械性能要求不高的零件最好选用球铁制造69. 可锻铸铁的碳当量一定比灰口铸铁低70. 铝合金淬火后其晶格类型不会改变71. 同一钢材在相同加热条件下,水淬比油淬的淬透性好72. 同一钢材在相同加热条件下,小件比大件的淬透性好73. 工具钢淬火时,冷却速度越快,则所得组织中的残余奥氏体越多74. 黄铜的耐蚀性比青铜差.75. 对常见铝合金仅进行淬火,强化效果不显著.76. 贝氏体转变是非扩散性转变.77. 马氏体转变是非扩散性转变78. 金属的晶粒越细小，其强度越高，其塑性越好。

工程材料学作业答案(1-3章)新

2-9 已知Ag 的原子半径为0.144nm ，求其晶格常数。

解：Ag 为面心立方晶格，在<1 1 0>晶向上原子相邻密堆，因此晶格常数满足： r a 42=，其中r 为原子半径 ∴晶格常数为：nm nm r c b a 407.0144.024
24
=×====
3－10 何谓合金的组织组成物及相组成物？指出ω(Sn)=30%的Pb －Sn 合金在183℃下全部结晶完毕后的组织组成物及相组成物，并利用杠杆定律计算它们的质量分数？
答：(1)组织组成物：泛指合金组织中那些具有确定性质和特殊形态并在显微镜
下能明显区分的各组成部分，也可称为组织成分。

相组成物：指显微组织中所包含的相，也可称为相组分
(2) ω(Sn)=30%的Pb －Sn 合金在183℃下全部结晶完毕后的组织组成物为：初生α相，(α＋β)共晶相；相组成物为：α相与β相。

根据杠杆定律，合金在183℃下的组织组成物的质量分数为：
％％＝－－％＝＝相初生36.7410019
9.61309.61100××ME CE αω
％％＝－－％＝＝）共晶相＋（64.2510019
9.611930100××ME MC βαω 或者％＝相初生共晶相64.251)(αβαωω−=+
相组成物的质量分数为：
%99.85%100195.97305.97%100=×−−=×=MN
NC αω %01.14%100195.971930%100=×−−=×MN MC ＝βω 或者%01.14%99.8511=−=−=αβωω。

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。

工程材料刘天模作业标准答案

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。

3.什么是大分子链的柔顺性？答：大分子由于单键数目很大，因而使大分子的形状有无数的可能性（称为大分子链的构象），在受到不同外力时具有不同的卷曲程度，从而表现出很大的伸缩能力，该特性称为大分子链的柔顺性，即聚合物具有弹性的原因。

材料工程作业设计方案范本

材料工程作业设计方案范本一、选题背景近年来，随着经济的快速发展和社会对环保节能要求的日益提高，新型环保材料的研发成为了非常重要的课题。

传统的建筑材料中的水泥、粉煤灰等材料由于其生产过程中的高能耗和高碳排放，已经受到了严重的限制。

因此，开发一种新型环保建筑材料成为了当前研究的热点。

二、选题意义本项目选择纳米碳管与混凝土结合，以提高混凝土的强度和耐久性，同时也减少对水泥的使用，从而降低碳排放。

本项目的意义在于为社会提供一种新型环保材料，从而减少对传统建筑材料的需求，减少对环境的污染。

三、项目目标本项目的目标是设计一种纳米碳管加强混凝土的新型建筑材料，并通过实验验证其性能。

具体目标包括：1. 确定纳米碳管对混凝土强度的增强效应；2. 确定纳米碳管对混凝土耐久性的影响；3. 减少混凝土中水泥的使用量；4. 降低混凝土的碳排放。

四、研究方案1. 材料准备本项目所用的纳米碳管材料将采购自专业生产厂家，并进行表征分析。

混凝土所需的水泥、砂子和碎石等原材料将从当地建材市场采购。

2. 实验设计本项目将设计不同比例的纳米碳管混凝土配比，并进行性能测试。

同时，在设计实验时还会考虑到纳米碳管的分散效果、掺量等因素，并对混凝土的抗压强度、抗折强度、抗渗透性等性能进行测试。

3. 实验步骤（1）准备混凝土试块模具，采用不同比例的纳米碳管进行试验混凝土的配制；（2）分别对不同试块进行抗压、抗折等性能测试；（3）在混凝土断裂后进行纳米碳管的分析，观察其在混凝土中的分布情况。

4. 实验结果分析通过对实验数据的分析和对比，得到纳米碳管对混凝土性能的影响规律，并结合纳米碳管的分散效果、掺量等因素分析其原因。

五、预期成果通过本项目的研究，预期达到以下成果：1. 确定纳米碳管对混凝土强度的增强效应；2. 确定纳米碳管对混凝土耐久性的影响；3. 减少混凝土中水泥的使用量；4. 降低混凝土的碳排放。

六、进度安排本项目的进度安排如下：1. 材料准备和实验设计阶段：2个月；2. 实验步骤和数据收集阶段：3个月；3. 实验结果分析和论文撰写阶段：2个月。

工程材料作业第五、六章

第五章金属材料的主要性能1 金属材料的力学性能指的是什么性能？常用的力学性能包括哪些方面的内容？答：金属的力学性能是指在力的作用下，材料所表现出来的一系列力学性能指标，反映了金属材料在各种形式外力作用下抵抗变形或破坏的某些能力。

主要包括：强度、塑性、硬度、冲击韧度和疲劳等。

2 衡量金属材料强度、塑性及韧性常用哪些性能指标？各用什么符号和单位表示？答：衡量金属材料的强度指标为：比例极限σp、弹性极限σe、弹性模量E、屈服强度σs、抗拉强度σb、屈强比σs/σb。

衡量金属材料的塑性指标为：延伸率δ、断面收缩率ψ。

衡量金属材料的韧性指标为：冲击韧性指标：冲击吸收功Ak；断裂韧性指标：断裂韧度。

3、硬度是否为金属材料独立的性能指标？它反映金属材料的什么性能？有5种材料其硬度分别为449HV、80HRB 、291HBS 、77HRA 、62 HRC，试比较五种材料硬度高低。

答：硬度不是金属材料的独立性能（它与金属抗拉强度成正比），是反映材料软硬程度的指标，表征材料表面抵抗外物压入时所引起局部塑性变形的能力。

80HRB<291HBS<449HV<77HRA <62HRC。

4、为什么说金属材料的力学性能是个可变化的性能指标？答：（1）温度的改变会影响金属的塑性，而塑性与韧性和强度、硬度有关，则改变温度会导致力学性能改变；（2）不同的承载情况会改变材料的力学性能，如很小的交变载荷也可使钢丝折断；不同的加工工艺也会改变材料的力学性能（为了使材料有不同的性能来满足我们的需要，就用了回火、淬火、正火等加工工艺）。

5、金属材料的焊接性能包括哪些内容？常用什么指标估算金属材料的焊接性能？答：金属的焊接性能：①接合性能：金属材料在一定焊接工艺条件下，形成焊接缺陷的敏感性。

②使用性能：某金属材料在一定的焊接工艺条件下其焊接接头对使用要求的适应性，也就是焊接接头承受载荷的能力。

金属的焊接性能指标：碳当量、冷裂纹敏感系数。

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。

工程材料及成型技术课后作业参考答案

Ac1 + 30～50℃
3. 淬火钢进行回火的目的是淬火应力，力学性能，工件的组织和尺寸。回火温度越高，钢的强度与硬度越。
减少或消除
调整
稳定
低
4. 钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越，说明临界冷却速度越。
靠右
小
作业 04a 钢-结构钢
判断题
1. 所有的合金元素都能提高钢的淬透性。
1. T8钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性。
F
2. T8钢与20MnVB相比，淬硬性和淬高其红硬性。
F
4. 高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成型。
F
5.高速钢采用很高温度淬火，其目的是使碳化物尽可能多地溶入A中，从而提高钢的红硬性。
T
6. A型不锈钢可采用加工硬化提高强度。
T
7. A不锈钢的热处理工艺是淬火后低温回火处理。
F
8. GCr15钢制造的高精度丝杠于淬火后进行冷处理，可消除残余A，以提高尺寸稳定性。
T
填空题
1. T12 是钢，可制造。
碳素工具
锯条、量规
2. 9SiCr 是钢，可制造。
a
5. 完全退火主要适用于： a. 共析钢 b. 亚共析钢 c. 过共析钢
b
6. 钢的回火处理是在： a. 退火后进行 b. 淬火后进行 c. 正火后进行
b
7. 20钢的渗C温度范围是： a. 600～650℃ b. 800～820℃ c. 900～950℃ d. 1000～1050℃
4
3. α-Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构：体心立方；面心立方；密排六方。
α-Fe、V

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。

土木工程材料作业(完整)

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。

工程材料领用作业指导书

工程材料领用作业指导书第一章：概述1.1 作业目的本作业指导书的目的是为了规范工程材料的领用管理，确保材料的合理使用和流程的顺畅进行。

1.2 作业范围本作业指导书适用于所有工程材料的领用环节，包括材料申请、库存管理、领用审批等。

1.3 作业依据本作业指导书依据公司的相关规定和标准进行编写，同时参考相关法律法规和行业标准。

第二章：工程材料的申请2.1 材料申请的方式工程材料的申请可以通过书面申请或者电子申请的方式进行。

2.2 材料申请的内容材料申请应包括以下内容：- 申请人信息，包括姓名、联系方式等；- 项目信息，包括项目名称、地点、工期等；- 材料种类和规格，如水泥、砂子等；- 数量要求，根据实际需要填写；- 使用理由，解释为什么需要这些材料。

2.3 材料申请的审批材料申请需要经过相关部门的审批，包括项目经理、财务部门等。

第三章：工程材料的领用3.1 材料领用的程序材料领用的程序包括以下环节：- 验收环节：收到材料后，进行数量和质量的验收；- 领用环节：领用人员根据实际需要领取材料；- 记录环节：记录领用的材料种类、数量和日期；- 审批环节：领用记录需要经过相关部门的审批。

3.2 临时材料的领用对于临时性使用的材料，可以设置临时领用的制度，需要在申请中注明使用期限和具体的使用理由。

3.3 材料领用的记录材料领用的记录应包括以下内容：- 领用日期；- 领用人姓名；- 材料种类和规格；- 领用数量；- 领用理由。

第四章：工程材料的退库4.1 材料退库的程序材料退库的程序包括以下环节：- 验收环节：退库材料需要进行数量和质量的验收；- 记录环节：记录退库的材料种类、数量和日期；- 审批环节：退库记录需要经过相关部门的审批。

4.2 材料退库的原因材料退库的原因可以包括以下情况：- 工程结束，材料没有使用完毕；- 材料质量有问题，需要更换；- 其他合理的原因。

4.3 材料退库的监督材料退库需要由相关部门进行监督，确保退库的材料符合要求。

工程材料作业答案解析

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。

这样的物质比较易于形成晶体。

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。

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。

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。

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。

工程材料作业--学飞版

机械工程材料习题集机械工程学院2013年9月1-1现有一碳钢制支架刚性不足，采用以下三种方法中的哪种方法可有效解决此问题？为什么？①改用合金钢；②进行热处理改性强化；③改变该支架的截面与结构形状尺寸。

答：选③，改变该支架的截面与结构形状尺寸。

因为金属材料的刚度决定于基体金属的性质，当基体金属确定时，难于通过合金化、热处理、冷热加工等方法使之改变。

1-2对自行车座位弹簧进行设计和选材，应涉及到材料的哪些主要性能指标？答：强度、弹性、疲劳极限。

1-3在有关工件的图样中，出现了以下几种硬度技术条件的标注方法，用这种标注是否正确？为什么？（1）HBS250~300 （2）600~650HBS （3）5~10HRC （4）HRC70~75（5）HV800~850 （6）800~850H VHBS表示用淬火钢球去测试布氏硬度，由于淬火钢球很难达到很高的硬度值，因此在测试很高硬度时淬火钢球本身会变形，HBS的测量上限是450。

HBW是硬质合金钢球，由于硬质合金钢球比淬火钢球硬度高很多，HBW国标上说明测量上限是650，而布氏硬度计用的是球压头，在不同施压力下压入工件时其压入角在不断的变化，因此各种压头和试验力下得到的硬度值严格是不能直接比较的； HRC：洛氏标尺HRC的测量范围是20－70HRC.1-4 甲、乙、丙、丁四种材料的硬度分别为45HRC、90HRB、800HV、240HBS，试比较这四种材料硬度的高低。

1-5当某一材料的断裂韧度KIC=62MPa·m1/2，材料中裂纹的长度2a=5.7mm时，需加多大的应力会使裂纹失稳扩展而导致断裂？1-6 选择题1．拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大拉应力称为材料的（B）A．屈服点B．抗拉强度C．弹性极限2．测定淬火钢件的硬度，一般常选用（B）来测试。

A．布氏硬度计B．洛氏硬度计C．维氏硬度计3．进行疲劳试验时，试样承受的载荷为（C）A．静载荷B．冲击载荷C．循环载荷4．洛氏硬度C标尺所用的压头是（B）A．淬火钢球B．金刚石圆锥体C硬质合金球5．金属抵抗永久变形和断裂的能力，称为（C）A．硬度B．塑性C．强度6．金属的（B ）越好，则其锻造性能越好。