材料习题

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，其运动越困难，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？画出结构示意图。

（1）体心立方（bcc）（2）面心立方（fcc）（3）密排六方（hcp）3.按价键结构对材料进行分类，简述各类材料的性能特点。

种类价键结构性能特点金属材料金属键有光泽、塑性、导电、导热、较高强度和刚度无机非金属材料离子键、共价键耐高温、高强、脆、无塑性高分子材料共价键、分子键密度小、热胀性大、耐磨耐腐、易老化复合材料取决于组成物结合键比强度和比模量搞、抗疲劳、高温减震性能好4.简述构成材料的5种化学键及其对一般性能的影响。

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、呈现金属光泽；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。

铁素体由于溶碳量小，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。

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。

工程材料基础练习题库与答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、下列组织中，硬度最高的是( )A、渗碳体B、奥氏体C、珠光体D、铁素体正确答案：A2、具有面心立方晶格的铁称为( )A、γ—FeB、δ—FeC、α—FeD、β—Fe正确答案：A3、钢的淬透性主要决定于( )。

A、冷却速度B、尺寸大小C、合金元素D、含碳量正确答案：C4、渗碳体的力学性能特点是( )A、软而韧B、硬而韧C、软而脆D、硬而脆正确答案：D5、钢经调质处理后获得的组织是A、回火屈氏体；B、回火索氏体。

C、回火马氏体正确答案：B6、铁碳合金中，共晶转变的产物称为( )。

A、奥氏体B、莱氏体C、铁素体D、珠光体正确答案：B7、T8钢的最终热处理是( )。

A、渗碳B、淬火+低温回火C、球化退火D、调质正确答案：B8、淬火钢在（300～400）℃ 回火时，可达到最高值的机械性能是( ) （中温回火）A、屈服强度B、塑性C、抗拉强度D、弹性极限正确答案：D9、为消除 T12钢中的网状碳化物, 选用的热处理为。

A、回火B、调质处理C、球化退火D、正火正确答案：C10、亚共析钢室温下的平衡组织都是由( )组成。

A、先析铁素体和珠光体B、铁素体和奥氏体C、渗碳体和铁素体正确答案：A11、固溶体的晶体结构与相同。

A、溶质B、溶剂C、不同于溶剂和溶质的其它晶型D、a、b、c 都有可能正确答案：B12、亚共析钢的含碳量越高，其平衡组织中的珠光体量( )A、不变B、越少C、无规律D、越多正确答案：D13、碳在奥氏体中的最大溶解度为（）A、0.0218%B、4.3%C、2.11%D、0.77%正确答案：C14、共晶反应是指（）A、固相→固相1+固相2B、从一个液相内析出另一个固相C、从一个固相内析出另一个固相D、液相→固相1+固相2正确答案：D15、在可锻铸铁的显微组织中，石墨的形态是( )。

A、片状的B、蠕虫状的C、球状的D、团絮状的正确答案：D16、精密零件为了提高尺寸稳定性，在冷加工后应进行( )。

(一)名词解释晶体、非晶体(一)名词解释空间点阵、晶格、晶胞、致密度、空位、刃型位错、固溶体、间隙相(二)填空题1．金属晶体中最主要的面缺陷是_______。

2 ．γ -Fe、α -Fe 的一个晶胞内的原子数分别为___、____。

(三)选择题1．晶体中的位错属于_______。

a．体缺陷b．面缺陷c．线缺陷d．点缺陷2．两组元组成固溶体，则固溶体的结构_______。

a．与溶剂相同b．与溶剂、溶质都不相同c．与溶质相同d．是两组元各自结构的混合3．间隙固溶体与间隙化合物的_________。

a．结构相同，性能不同b．结构不同，性能相同c．结构相同，性能也相同d．结构和性能都不相同(四)是非题1 ．金属多晶体是由许多结晶方向相同的多晶体组成。

2 ．形成间隙固溶体的两个元素可形成无限固溶体。

3 ．间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。

(五)综合题1．实际晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？(一)名词解释弹性变形、塑性变形、冲击韧性、疲劳强度、、、 、HB、HRCb s(二)填空题1．材料常用的塑性指标有_______和_______两种，2．检测淬火钢成品件的硬度普通用_______硬度，检测退火件、正火件和调质件的硬度常用_______硬度。

1．材料的工艺性能是指_______、_______、_______、_______、_______。

(三)选择题1．在作疲劳试验时，试样承受的载荷为______。

a．静载荷b．冲击载荷c．交变载荷2．洛氏硬度C 标尺使用的压头是______。

a．淬硬钢球b．金刚石圆锥体c．硬质合金球(四)是非题1 ．材料的强度高，其硬度就高，所以刚度大。

2 ．碳的质量分数越高，焊接性能越差。

3 ．钢的铸造性能比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。

(五)综合题b1．某种钢的抗拉强度＝5.38×108MPa，某一钢棒直径为10mrn，在拉伸断裂时直径变为8mm，问此棒能承受的最大载荷为多少？断面收缩率是多少？2．一根直径为2.3mm、长3m 的钢丝、受载荷4900N 后有多大的变形。

一、单项选择1. 材料在水中吸收水分的性质称为________。

A 、吸水性、吸水性B 、吸湿性、吸湿性C 、耐水性、耐水性D 、渗透性、渗透性 2. 含水率为10%的湿砂220g ，其中水的质量为________。

A 、19.8g B 、22g C 、20g D 、20.2g 3. 孔隙率增大，材料的＿＿降低。

孔隙率增大，材料的＿＿降低。

A 密度密度 B 表观密度表观密度 C 憎水性憎水性 D 抗冻性抗冻性4. 对于同一种材料的密度、表观密度和堆积密度三者之间的大小关系，下列表达正确的是下列表达正确的是 A ．密度＞表观密度＞堆积密度．密度＞表观密度＞堆积密度 B ．密度＜表观密度＜堆积密度．密度＜表观密度＜堆积密度C ．密度＞堆积密度＞表观密度．密度＞堆积密度＞表观密度D ．密度＜堆积密度＜表观密度．密度＜堆积密度＜表观密度 5. 某河砂质量为1260kg ，烘干至恒重时质量为1145kg ，此河砂的含水率为，此河砂的含水率为 （ ）。

A ．9.12％ B ．10.04％ C ．4.88％ D ．9.76％6. 建筑材料的吸湿性用（建筑材料的吸湿性用（ ）来表示。

）来表示。

A ．吸水率．吸水率B ．含水率．含水率C ．软化系数．软化系数D ．渗透系数．渗透系数7. 有一块烧结粘土砖，在潮湿状态下质量为3260克，经测定其含水率为6％。

若将该砖浸水饱和后质量为3420克，其质量吸水率为（克，其质量吸水率为（ ）。

A ．4.9％ B ．6.0％ C ．11.2％ D ．4.6％8. 下列建筑材料不是亲水性材料的是（下列建筑材料不是亲水性材料的是（ ）。

A ．木材．木材 B ．石材．石材 C ．陶器．陶器 D ．沥青．沥青9. 建筑材料的许多性能是通过试验测得的，冲击试验是用来测定材料的（建筑材料的许多性能是通过试验测得的，冲击试验是用来测定材料的（ ）。

A ．强度．强度 B ．脆性．脆性 C ．韧性．韧性 D ．弹性．弹性10. 一般情况下，材料的孔隙率小且连通孔隙少时，其下列性质中表述不正确的是（一般情况下，材料的孔隙率小且连通孔隙少时，其下列性质中表述不正确的是（ ）。

一、单项选择1．下列无机胶凝材料中，属于水硬性胶凝材料的是（）A．石灰B．石膏C．水泥D．水玻璃2．石灰在建筑物中不宜（）A．用于制作硅酸盐制品B．单独用于建筑物基础C．制成灰土、三合土D．拌制石灰砂浆3．石灰不宜单独使用，是因为（）。

A．石灰强度低B．石灰硬化慢C．石灰易受潮D．硬化时体积收缩大4．（）浆体在硬化初期，体积发生微小膨胀。

A．生石灰B．建筑石膏C．水泥D．三合土5．建筑石膏具有许多优点，但存在最大的缺点是（）。

A．防火性差B．易碳化C．耐水性差D．绝热和吸声性能差6．下列材料中，凝结硬化最快的是（）。

A．生石灰B．水泥C．粉煤灰D．建筑石膏7．国家标准规定，水泥的强度等级是以水泥胶砂试件在（）龄期的强度来评定的。

A．28d B．3d、7d和28d C．3d和28d D．7d和28d8．硅酸盐水泥适用于（）的混凝土工程。

A．早期强度要求高B．大体积C．有耐高温要求D．有抗渗要求9．混凝土的强度等级是以具有95％保证率的龄期为（）的立方体抗压强度标准值来确定的。

A．3d、7d、28d B．3d、28d C．7d、28d D．28d 10．提高混凝土抗渗性和抗冻性的关键是（）。

A．增大水灰比B．选用合理砂率C．提高密实度D．增加骨料用量11、石灰膏体是在（）中硬化的。

A、干燥空气B、水蒸气C、水D、与空气隔绝的环境12、以下水泥熟料矿物中水化后早期强度和后期强度都比较高的是（）。

A、C2SB、C3SC、C3AD、C4AF13、混凝土强度等级是按照什么划分的？（）A、立方体抗压强度值B、立方体抗压强度标准值C、立方体抗压强度平均值D、棱柱体抗压强度值14、厚大体积混凝土工程适宜选用（）。

A、铝酸盐水泥B、矿渣水泥C、硅酸盐水泥D、普通硅酸盐水泥15、材料的耐水性可用（）表示。

A、亲水性B、憎水性C、抗渗性D、软化系数16、青砖是在（）条件下焙烧的。

A、氧化气氛B、先氧化气氛，后还原气氛C、还原气氛D、先还原气氛，后氧化气氛17. 石灰的硬化过程（）进行。

第一章金属学基础一、名词解释1.过冷度2.均质成核3.非均质成核4.冷变形5.热变性6.加工硬化7.再结晶8.纤维组织9.锻造流线二、选择题1. 每个体心立方晶胞中包含有（）个原子。

A.1B.2C.3D.42. 每个面心立方晶胞中包含有（）个原子。

A.1B.2C.3D.43.属于面心立方晶格的金属有（）。

A.α-Fe,铜B.α-Fe,钒C.γ-Fe,铜D.γ-Fe,钒4.属于体心立方晶格的金属有（）。

A.α-Fe,铝B.α-Fe,铬C.γ-Fe,铝D.γ-Fe,铬5.在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（）。

A.间隙原子B.位错C.晶界D.缩孔6.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：A．越高 B. 越低 C. 越接近理论结晶温度7.为细化晶粒，可采用：A. 快速浇注B. 加变质剂C. 以砂型代金属型8.铸锭剖面由表面到中心的晶粒特点依次为：A．表面等轴粗晶粒层，中间柱状晶粒层，心部细晶粒层B．表面细晶粒层，中间柱状晶粒层，心部等轴粗晶粒层C．表面等轴粗晶粒层，中间细晶粒层，心部柱状晶粒层D．表面等轴粗晶粒层，中间柱状晶粒层，心部等轴粗晶粒层9.下列三种方法制造紧固螺栓，哪一种比较理想（）。

A.直接用圆钢切削加工而成；B.将圆钢局部镦粗，然后再加工；C.用一厚钢板切削加工而成。

10.对重要受力零件，纤维组织的方向应该是与（）。

A.最大正应力和最大剪应力平行；B.最大正应力垂直和最大剪应力平行；C.最大正应力平行和最大剪应力垂直。

三、是非题1. 非晶体具有各向异性。

2. 每个体心立方晶胞中实际包含有2 个原子。

3. 每个面心立方晶胞中实际包含有2 个原子。

4. 每个面心立方晶胞中实际包含有4 个原子。

5. 每个体心立方晶胞中实际包含有4 个原子。

6. 单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性。

7. 晶体具有各向同性。

8. 单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。

9. 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。

一、填空题（每空1分，共30分）1、材料的孔隙状况有_____、______、_____三个指标说明。

2、当湿润角a小于等于900的为______材料,当a大于900_____材料.3、水泥熟料的矿物组成有C3S和。

______、_______、_______。

4、凡水泥_________、__________、_________、_________中任一项不符合标准规定时均为废品。

5、混凝土四种基本组成材料是_____、_____、______、_____。

6、立方体抗压强度以边长为_______mm的立方体试件,在标准养护条件下_____d所测量得的立方体抗压强度值。

7、减水剂的目的有_______、______、_______。

8、钢材按化学成分来分有________钢和_______钢。

9、屋面的防水做法可分为________防水和__________防水。

二、判断题（每题2分，共20分）（）1、体积密度是材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。

（）2、导热系数如小于0.25w/（m•k）的材料为绝热材料。

（）3、为了消除过火石灰的危害“陈伏”时间是1周以上。

（）4、水泥的凝结硬化分初凝和终凝。

（）5、提高水泥石的密实度可增强水泥石的防腐蚀的能力。

（）6、砂按细度模数，分为粗砂、中砂和细砂。

（）7、对混凝土实心板、骨料的最大粒径不得超过30mm。

（）8、砂浆的和易性包括流动性、粘聚性和保水性。

（）9、钢材的化学成分中，S、P、O为有害元素。

（）10、钢材通过冷加工，可以提高屈服强度、节约钢材。

三、名词解释（每题5分，共15分）1、强度：2、外加剂：3、和易性：四、改错题（共25分）1、什么叫水泥的体积安全性？不良的原因和危害是什么？（8分）2、影响混凝土和易性的因素是什么？如何提高混凝土的和易性？（8分）3、评价钢材技术性质的主要指标有哪些？（9分）五、计算题（10分）已知某混凝土的实验配合比1：2.31：4.29，1m3混凝土中水泥的用量为320Kg，水灰之比为0.60，砂的含水率为3%，石子的含水率为2%。

复习题1- 材料基本性质一、单项选择题：1、材料在自然状态下，单位体积的质量是（ C ）A、自然密度B、实际密度C、表观密度D、密实度2、散粒材料在容器中，被其颗粒填充的程度称为（ D ）A、密实度B、孔隙率C、空隙率D、填充率3、材料孔隙率大且具有（A ）时，吸水性是最强的。

A、微细、贯通、开口孔隙B、粗大、贯通、开口孔隙C、粗大、贯通、闭口孔隙D、微细、贯通、闭口孔隙4、下面材料的性质随孔隙率降低而提高的是（ D ）A、吸水性B、含水率C、保温隔热性D、强度二、判断题：①材料越密实，保温隔热性能越好。

（0）②密度大的材料密实度也越大。

（0 ）③同种材料在干燥状态下，密度一定大于表观密度。

（ 1 ）④材料受潮后，保温隔热性能会降低。

（ 1 ）⑤软化系数大的材料，耐水性越差。

（0 ）复习题1-建筑钢材一、填空题①Ｑ235B表示的含义是碳素结构钢是屈服点为、235MPa，质量等级为B级的镇静钢。

②钢材随着含碳量的增加，其强度和硬度提高，塑性和韧性降低。

③经冷拉时效处理的钢材，其强度和硬度提高。

④Ｑ345B表示的含义是屈服点为345MPa，、质量等级为B级的低合金高强度结构钢。

二、单项选择题：1、结构设计时，下列哪项指标作为设计计算的取值依据（ B ）A、弹性极限B、屈服强度C、抗拉强度D、屈服强度和抗拉强度2、建筑工程中主要应用的碳素结构钢是（ C ）A、Q215B、Q195C、Q235D、Q2553、钢材随时间的延长表现出强度硬度提高，但塑性韧性下降的现象称为（ B ）A、钢的强化B、时效C、时效敏感性D、钢的冷脆5、断后伸长率是衡量钢材的（ C ）A、弹性的指标B、硬度的指标C、塑性的指标D、脆性的指标6、在低碳钢的拉伸曲线中，有线性关系的是（ A ）A、弹性阶段B、屈服阶段C、强化阶段D、颈缩阶段三、判断题：①钢材最大的缺点是易腐蚀。

（ 1 ）②沸腾钢是用强脱氧剂，脱氧充分使液面沸腾，故质量好。