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第一章材料的结构与性能一、材料的性能（一）名词解释弹性变形：去掉外力后，变形立即恢复的变形为弹性变形。
塑性变形：当外力去除后不能够恢复的变形称为塑性变形。
冲击韧性：材料抵抗冲击载荷而不变形的能力称为冲击韧性。
疲劳强度：当应力低于一定值时，式样可经受无限次周期循环而不破坏，此应力值称为材料的疲劳强度。
σ为抗拉强度，材料发生应变后，应力应变曲线中应力达到的最大值。
bσ为屈服强度，材料发生塑性变形时的应力值。
sδ为塑性变形的伸长率，是材料塑性变形的指标之一。
HB：布氏硬度HRC：洛氏硬度，压头为120°金刚石圆锥体。
（二）填空题1 屈服强度、抗拉强度、疲劳强度2 伸长率和断面收缩率，断面收缩率3 摆锤式一次冲击试验和小能量多次冲击试验， U型缺口试样和V型缺口试样4 洛氏硬度，布氏硬度，维氏硬度。
5 铸造、锻造、切削加工、焊接、热处理性能。
（三）选择题1 b2 c3 b4 d f a （四）是非题 1 对 2 对 3错 4错（五）综合题 1 最大载荷为2805.021038.5πσ⨯=F b断面收缩率%10010810010⨯-=-=A A A ϕ 2 此题缺条件，应给出弹性模量为20500MP,并且在弹性变形范围内。
利用虎克定律 320℃时的电阻率为13.0130℃时的电阻率为18.01二、材料的结合方式 （一）名词解释结合键：组成物质的质点(原子、分子或离子)间的相互作用力称为结合键，主要有共价键、离子键、金属键、分子键。
晶体：是指原子在其内部沿三维空间呈周期性重复排列的一类物质。
非晶体：是指原子在其内部沿三维空间呈紊乱、无序排列的一类物质。
近程有序：在很小的范围内(一般为几个原子间距)存在着有序性。
（二）填空题1 四，共价键、离子键、金属键、分子键。
2 共价键和分子键，共价键，分子键。
3 强。
4 强。
（三）选择题1 a2 b3 a（四）是非题1 错2 错3 对4 错（五）综合题1晶体的主要特点：○1结构有序；○2物理性质表现为各向异性；○3有固定的熔点；○4在一定条件下有规则的几何外形。
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σ0.2，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M P a S 314=σM P ab 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4.9 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著的屈服现象。
（× ）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。
材料物理第四章材料强化比较材料强化的方法加工硬化适用材料：位错能够滑移的塑性材料原理：塑性变形时由于位错增殖，提高材料密度，使位错间相互作用力增大，使对位错进行滑移的阻力也增大，起到强化作用加工技术：冷加工（低温下使金属发生形变），轧制、锻造、冲压、拉拔等。
冷加工既经济又方便，可用退火消除冷加工产生塑性变形；通过控制变形量控制加工硬化的程度。
（通过每次增加一点应力以使金属发生塑性形变从而提高到屈服强度的方式，高温下失去强化效果）随变形强度↑→强硬度↑→塑韧性↓的现象性能变化：抗张强度、屈服强度和硬度有所增加，但是塑性和金属形变的总的性能下降，同时物理性能如电导率、密度等也都有所下降。
固溶强化通过形成固溶体合金，可是实现固溶强化的目的。
（高温不明显损害固溶强化效果）原理：溶质原子进入溶剂，造成晶格畸变，从而使位错滑移困难，基体的变形抗力随之提高（有些固溶体会出现明显的屈服点和应变时效现象）。
效果：溶质、溶剂原子尺寸差别越大，固溶强化效果越好（差别大的尺寸的溶质原子进入溶剂后，造成晶格畸变大，位错滑移越困难）；添加的合金元素越多，固溶强化效果越好。
加工技术：形成固溶体合金性能变化：合金的屈服强度、抗拉强度、硬度等会超过纯金属；几乎所有合金的塑性都低于纯金属，铜锌合金除外；合金的电导率大大低于纯金属；改善合金的抗蠕变性能。
弥散强化将多相组织混合在一起所获得的材料强化效应。
（特别适应高温材料）原理：添加合金元素的量大于固溶度，析出新相形成两相合金，两相界面上的原子排列无晶格完整性，阻碍位错的滑移，从而实现材料强化。
加工技术：通过使金属间化合物在塑性基体中弥散分布或共晶反应能够获得弥散强化的材料。
固态相变强化通过控制固态相变来强化材料的方法，可以多次采用；而通过控制凝固过程实现材料强化的方法，只能在材料冶炼制备中采用一次。
原理：通过控制第二相或析出物的析出获得所需的强化性能。
加工技术：利用时效强化、共析反应或非平衡态的马氏体相变等固态相变来强化材料。
1、何为冷变形、热变形和温变形？冷变形：温度低于回复温度，变形过程只有加工硬化无回复和再结晶。
热变形：温度在再结晶温度以上，变形产生的加工硬化被再结晶抵消，变形后具有再结晶等轴晶粒组织，而无加工硬化痕迹。
温变形：金属材料在高于回复温度但低于再结晶开始温度的温度范围内进行的塑性变形过程。
2、简述金属的可锻性及其影响因素。
可锻性：指金属材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能。
它包括在热态或冷态下能够进行锤锻，轧制，拉伸，挤压等加工。
可锻性的好坏主要与金属材料的化学成分有关。
(1)内在因素(a)化学成分:不同化学成分的金属其可锻性不同；(b)合金组织:金属内部组织结构不同，其可锻性差别很大。
(2)外在因素(a)变形温度:系指金属从开始锻造到锻造终止的温度范围。
温度过高:过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷。
温度过低：变形抗力↑－难锻，开裂(b)变形速度:变形速度即单位时间内的变形程度(c)应力状态:金属在经受不同方法进行变形时，所产生的应力大小和性质（压应力或拉应力）不同。
3、自由锻和模锻的定义及其特点是什么？自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法，简称自由锻。
1、自由锻锻件的精度不高，形状简单，其形状和尺寸一般通过操作者使用通用工具来保证，主要用于单件、小批量生产。
2、对于大型机特大型锻件的制造，自由锻仍是唯一有效的方法。
3、自由锻对锻工的技术水平要求高，劳动条件差，生产效率低。
模锻是指在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。
模锻具有如下特点：(1)生产效率高。
劳动强度低。
(2)锻件成形靠模膛控制，可锻出形状复杂、尺寸准确，更接近于成品的锻件，且锻造流线比较完整，有利于提高零件的力学性能和使用寿命。
(3)锻件表面光洁，尺寸精度高，加工余量小，节约材料和切削加工工时。
(4)操作简便，质量易于控制，生产过程易实现机械化、自动化。
第1章土木工程材料的基本性（1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变？答：当材料的孔隙率增大时，各性质变化如下表：（2）答：（3）材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？答：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比：P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比：了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。
（4）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。
例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。
例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。
（5）普通粘土砖进行搞压实验，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115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？答：（6）塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。
（7）材料的耐久性应包括哪些内容？答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。
（8）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。
第2章天然石材（1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。
答：可分为三大类：1)岩浆岩，也称火成岩，是由地壳内的岩浆冷凝而成，具有结晶构造而没有层理。
例如花岗岩、辉绿岩、火山首凝灰岩等。
工程材料12345章练习题第1章工程材料的性能一、填空题1 ．零件在工作条件下可能受到的负荷及作用有（ ) , ( ) , ( ）。
2 ．材料常用的塑性指标有（）和（）两种，其中用（）表示塑性更接近材料的真实变形。
3 ．检验淬火钢成品件的硬度一般用（ ) ，而布氏硬度适用于测定（）材料的硬度。
4 ．零件的表面加工质量对其（）性能有很大影响。
5 ．在外力作用下，材料抵抗（）和（）的能力称为强度。
屈服强度与（）的比值，在工程上称作（）。
6 ．表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是（ ) ，其单位是（）。
7 ．金属材料的工艺性能有（ ) , ( ) , ( ) , ( ) , ( ）等。
二、选择题1 ．在设计汽车缸盖螺钉时应选用的强度指标是（）。
a .σeb . σsc . σ0.2d . σb2 ．有一碳钢制作的支架刚性不足，解决的办法是（）。
a ．用热处理方法强化b ．另选合金钢c ．增加横截面积d ．在冷塑性变形状态下使用3 ．材料在服役过程中的使用温度（）。
a ．应在其韧脆转变温度以上b ．应在其韧脆转变温度以下c ．与其韧脆转变温度相等d ．与其韧脆转变温度无关4 ．长轴类零件在热处理后进行冷校直，可能会造成力学性能指标降低，主要是( ）。
a . σb b . σ-1c ．δd . HB5 ．在零件图样上出现如下几种硬度技术条件的标注，其中正确的是（）。
a . HB159b . 180～210HBc . 800HVd . 10～17HRC三、判断题1 ．工业中所用金属材料均有明显的屈服现象。
（ )2 ．同种材料不同尺寸的试样所测得的延伸率相同。
（ )3 ．强度高的材料其密度和熔点也就大。
（ )4 ．零部件对材料性能的要求不仅要满足力学性能且要充分考虑其理化性能和工艺性能。
（ )5 ．目前金属材料仍旧是制造业中的主要工程材料，但高分子材料、陶瓷材料和复合材料的应用也日益增大。
（ )四、综合分析题1 ．在设计机械时哪两种强度指标用得较多？为什么？2 ．设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料？材料的E 越大，其塑性越差，这种说法是否正确？为什么？第2345 章一、填空题1 ．晶体与非晶体最根本的区别是（ ) , ( ) , ( ）。
（江南博哥）[单选题]1.基层和底基层现场施工中碾压后要及时检测压实度，测定含水率与规定含水率的误差应不大于（）。
A.1％B.2％C.3％D.4％参考答案：B参考解析：JTG/T F20《公路路面基层施工技术细则》P62，8.4.6规定：应在现场碾压结束后及时检测压实度。
压实度检测中，测定的含水率与规定含水率的绝对误差应不大于2％；不满足要求时，应分析原因并釆取必要的措施。
[单选题]3.无机结合料稳定材料强度试验的成型试件为（）。
A.1：1的圆柱形试件B.1：1.5的圆柱形试件C.立方体试件D.1：1.5的长方体试件参考答案：A参考解析：JTG/T F20《公路路面基层施工技术细则》P13，条文说明：碾压贫混凝土强度试验的标准试件尺寸与无机结合料稳定中、粗粒材料相同，均为1：1的圆柱形试件，其目的是为了便于工地试验室的操作。
[单选题]4.基层抗冻性试验过程中，试件的平均质量损失率不应超过A.3％B.4％C.5％D.6％参考答案：C参考解析：参见JTG E51－2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》P147，4.4的规定：如试件的平均质量损失率超过5％，即可停止其冻融循环试验。
[单选题]5.对于极重、特重交通荷载等级的底基层，应由不少于（）种规格的材料掺配而成。
A.3B.4C.5D.6参考答案：B参考解析：参见JTG/T F20－2015《公路路面基层施工技术细则》P9，3.8.1规定：对一般工程科选择不少于3档备料，对极重、特重交通荷载等级且强度要求较高时，为了保证级配的稳定，宜选择不少于4档备料。
[单选题]6.二级及二级以下公路的底基层无机稳定中、粗粒材料，其压实标准为（）。
A.≥93％B.≥95％C.≥97％D.≥98％参考答案：B参考解析：JTG/T F20《公路路面基层施工技术细则》P31，表519底基层材料压实标准规定。
[单选题]7.水泥稳定材料的水泥剂量是指水泥质量占（）的百分比。
