工程材料复习提纲

1.包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%～2%），卸载后再同向加载，规定残余应力（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余应力降低（特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零）的现象，称为包申格效应。

2.用低密度可动位错理论解释屈服现象产生的原因金属材料3.答：塑性变形的应变速率与可动位错密度、位错运动速率及柏氏矢量成正比欲提高v就需要有较高应力τ这就是我们在实验中看到的上屈服点。

一旦塑性形变产生，位错大量增值，ρ增加，则位错运动速率下降，相应的应力也就突然降低，从而产生了屈服现象。

（回答不完整，尤其是上屈服点产生的原因回答的不好）3.塑性：材料受力，应力超过屈服点后，仍能继续变形而不发生断裂的性质。

强度：金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。

韧性：表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力脆性：材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。

4.韧性断裂与脆性断裂的区别，为什么脆性断裂最危险？答：韧性断裂是材料断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量，韧性断裂的断裂面的断口呈纤维状，灰暗色。

脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性极大，脆性断裂面的断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。

5.试指出剪切断裂与解理断裂哪一个是穿晶断裂，哪一个是沿晶断裂？哪一个属于韧性断裂，哪一个属于脆性断裂？为什么？答：都是穿晶断裂，剪切断裂是材料在切应力作用下沿滑移面发生滑移分离而造成的断裂，断裂面为穿晶型，在断裂前会发生明显的塑性变形，为韧性断裂；而解理断裂是材料在正应力作用下沿一定的晶体学平面产生的断裂，也为穿晶断裂，但断裂面前无明显的塑性变形，为脆性断裂。

6.拉伸断口的三要素:纤维区、放射区、剪切唇7. 理论断裂强度的推导过程是否存在问题？为什么？为什么理论断裂强度与实际的断裂强度在数值上有数量级的差别？答：（1）虽然理论断裂强度与实际材料的断裂强度在数值上存在着数量级的差别，但是理论断裂强度的推导过程是没有问题的。

《土木工程材料》复习提纲第一章材料的基本性质1、什么是亲水性材料和憎水性材料？（P9）答：当润湿角θ≤90º时，材料表现出亲水性，当θ>90º时，材料表现出憎水性。

2、什么是耐水材料？（P10）答：工程中将软化系数K软>0.85的材料称为耐水材料。

3、当结构承受冲击、振动荷载时应考虑材料的什么性质？（P14）答：建筑工程中，对于要求承受冲击荷载和有抗折要求的结构所用的材料，均应具有较高的韧性。

第二章气硬性胶凝材料1、什么是水硬性胶凝材料？（P16）答：水硬性胶凝材料是指既能在空气中硬化，更能在水中凝结、硬化、保持和发展强度的胶凝材料。

2、工程中使用生石灰时，为什么要先陈伏？（P17）答：为了消除过火石灰后期熟化造成的危害，石灰浆体应在储灰坑中存放半个月以上，然后方可使用，这一过程叫“陈伏”。

3、石灰熟化过程有什么特点？（P17）答：石灰熟化过程中放出大量的热，并伴随着体积膨胀。

第三章水泥1、生产水泥时为什么要掺入适量石膏？（P31）答：生产水泥时掺入石膏，主要是作为缓凝剂使用，以延缓水泥的凝结硬化速度。

2、硅酸盐水泥熟料的矿物成分中水化反应速度最快、水化热最大的是什么？（P26）答：硅酸盐水泥熟料中水化反应速度最快、水化热最大的成分是铝酸三钙（C3A）。

3、常用的活性混合材料有哪些？（P26）答：常用的活性混合材料有：粒化高炉矿渣和粒化高炉矿渣粉（简称为矿渣）、火山灰质混合材料、粉煤灰。

4、什么是水泥的凝结时间，规定凝结时间的工程意义是什么？（P28）答：水泥从加水开始到失去流动性所需要的时间称为凝结时间。

凝结时间又分为初凝时间和终凝时间。

初凝时间是指从水泥加水拌和起到水泥浆开始失去流动性所需要的时间；终凝时间为从水泥加水拌和起到水泥浆完全失去流动性，并开始具有强度所需要的时间。

规定水泥的凝结时间，在施工中具有重要意义：初凝时间不宜过早是为了有足够的时间对混凝土进行搅拌、运输、浇筑和振捣等操作；终凝时间不宜过长是为了使混凝土尽快硬化，产生强度，以便尽快拆模，提高模板周转率，缩短工期。

1.结构材料、功能材料Ch1 复习1.材料性能的4层次：原子结构、结合键、原子排列方式及组织2.结构不敏感性能、结构敏感性能3.机械设计的依据（强度）；机械加工的技术要求、检验的依据（硬度）HB 测面积（压痕）退火、正火态（毛坯件等）HRC 测深度淬火、回火态（产品等）HV 测微区氮化7.材料性能/使用性能、加工性能、经济性能、环保性能Ch2复习1.金属键2.金属晶体结构3.bcc、fcc晶格常数、n、r～a、K、例4.晶体缺陷（点、线、面）～性能变化5.位错密度ρ概念，对σ的影响6.晶界的作用～对性能的影响Ch3复习1.结晶/一次（二次）结晶/同素异构转变（α-Fe、γ-Fe）2.△T、△G，建立新表面需要的能量3.形核、长大、树枝晶、晶粒度、晶粒大小的控制方法4.固溶体（间隙、置换）、化合物5.固溶强化、碳化物强化（P43，表3-3）6.结晶过程中的成分变化7.共晶（点、组织）、焊锡成分、珠光体8.典型三晶区1.切应力→位错→滑移→变形2.细晶强化3.冷塑变、内应力、位错、加工硬化4.去应力退火、再结晶退火、T R 、T 再退→冷、热加工5.加工流线6.位错的作用、4种强化方式Ch5复习1.Fe-C 合金/ZT 、钢、工业纯铁/A 1、A 3、A cm2.基本相（F 、Fe 3C 、A ）3.基本组织（F 、Fe 3C 、P ）4.碳钢（共析钢P/亚析钢P+F/过析钢P+Fe 3C Ⅱ）5.退火态力学性能☆ 共析钢 P 100％亚共析钢: P+FP ％·0.77％≈C ％，F ％＝1－P ％过共析钢: P+Fe 3C Ⅱ P ％·0.77％+ (1－P ％)·6.69％＝C ％Fe 3C Ⅱ%＝1－P%Ch6复习1.相变点（A 1、A 3、A cm ）、A 晶粒度、加热缺陷2.P 、S 、T （A 1～550℃）、B 上、B 下（550℃～M S ）、M （＜M S ）3.M （形态、亚结构、性能）、低碳M 性能、A R4.图6-185.退火（6种）（组织以P 为主）正火 （组织以S 为主）6.淬火（温度、方法、工艺）、淬透性、淬硬性、临界直径D C （图6-24、表6-3）7.回火（种类、组织、适用材料、脆性）、稳定化（时效）8.感应加热淬火/渗碳/氮化的热处理工艺、目的、表层及心部组织、适用材料 钢−−−→加热 A −−−→冷却 P （P 、S 、T ）、B （B 上、B 下）、MM −−−→加热冷却M 回、T 回、S 回Ch7复习1.钢中常存杂质Si、Mn、S、P2.K/K形成元素、扩大A区、扩大F区、E、S点的影响3.回火抗力、二次硬化、回火脆性4.钢号表示方法5.Q195等5个牌号/Q295等5个牌号6.渗C钢（20、20Cr、20CrMnTi、18Cr2Ni4WA）7.调质钢（45、40Cr、40MnB、38CrMoAlA、40CrNiMoA）8.弹簧钢（65、70、65Mn、60Si2Mn、50CrVA）9.滚动轴承钢GCr1510.碳素铸钢ZG×××-×××（旧牌号ZG××）11.刃具钢（T×、T×A/9SiCr、CrWMn/W18Cr4V）12.模具钢（Cr12、Cr12MoV、Cr4W2MoV/5CrMnMo、5CrNiMo、3CrW8V/代号……）13.量具钢14.不锈钢（M型、F型、A型/Cr13型、Cr18型、Cr17型、Cr-Ni型）15.耐磨钢ZGMn1316.ZT（G化、G作用、G形态）、HT、QT、KT牌号、特点、热处理、用途Ch8复习1.（1）Al合金分类/铸造铝合金、变形铝合金（2）Al合金热处理特点/退火、淬火（固溶处理）、时效（3）硅铝明（成分特点、简单硅铝明、复杂硅铝明/变质处理）2.Cu合金（1）黄铜：Cu-Zn，牌号、特点、分类、季裂、去应力退火（2）青铜：Cu-Sn，牌号、特点、分类（3）白铜：Cu-Ni3.轴承合金（1）定义：滑动轴承中轴瓦、内衬/与滚动轴承区别（2）巴氏合金：Sn基、Pb基轴承合金ZChSnSb11-6Ch9复习1.高分子化合物的性能（1）粘弹性（蠕变和应力松弛、滞后和内耗）（2）耐磨性：硬度低，耐磨性高2.塑料分类/热塑性塑料、热固性塑料3.塑料成形方法/注射（注塑）、挤出（挤塑）4.常用塑料（表9-1，P193）/PE聚乙烯、PVC聚氯乙烯、PS聚苯乙烯、PP聚丙烯、尼龙、锦纶、聚酰胺PA、聚碳酸酯PC、有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）PMMA、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物ABS、聚四氟乙烯PTFE/用途：一般结构件、摩擦传动零件Ch10复习1.陶瓷组织/三相（晶相、玻璃相、气相/气孔）2.粉末冶金PM（1）零件、工具，FZ、FTZ、FM、…、含油轴承（2）金属陶瓷硬质合金YG+Co% WC+CoYT+TiC% WC+Co+TiCYW+顺序号WC+Co+TiC+TaC（NbC）3.压电陶瓷、金属陶瓷概念Ch11复习1.增强相种类2.玻璃纤维、碳（石墨）纤维（CCG）——比强度3.复合定律4.玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）5.夹层复合材料6.C/C高温力学性能Ch12复习1.超导材料2.磁致伸缩材料3.发热材料（1）金属（2）陶瓷4.热双金属5.形状记忆材料Ch13复习1.电镀——金属/？塑料电镀2.化学镀——适于金属、非金属，如镀Ni强化模具3.钢铁化学氧化——发蓝/黑→Fe3O4（蓝→黑）4.Al及Al合金化学氧化——沸水中→Al2O3，耐蚀5. Al及Al合金阳极氧化——耐磨、耐蚀，电绝缘6.磷化——冷加工润滑、减摩7.热喷涂8.气相沉积（VD）——PVD、CVD→TiN、TiC、Al2O3Ch14复习1.失效分析2.使用性能、工艺性能、环境性能→技术经济指标3.典型零件/（1）齿轮；（2）轴。

工程材料复习资料《工程材料及机械制造基础》第一篇工程材料第一章金属力学性能与结构１、什么是金属材料的力学性能？包括那些内容？金属材料的力学性能：金属材料在外力作用下所表现出来的性能。

主要包括：弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。

２、拉伸实验可以测定那些性能？1、弹性强度（弹性极限）2、屈服强度（屈服极限）3、抗拉强度（强度极限）4、伸长率5、断面收缩率３、解释下列力学性能指标的含义：σb、σs、σ0.2、σ-1、δ、ψ、HBS、HBW、HBC。

σb抗拉强度：指材料抗拉伸时断裂前承受的最大应力。

σs屈服强度：指材料产生屈服现象时的应力。

σ0.2：条件屈服强度。

σ-1疲劳强度：材料经交变应力无数次循环作用而不发生断裂的最大应力为材料的疲劳强度。

δ伸长率：试样拉断后标距增长量ΔL与原长L。

ψ断面收缩率：试样拉断后断口处横截面积的改变量与原始横截积之比。

HBS：用淬火钢球测量的布氏硬。

HBW：用硬质合金球测量的布氏硬。

HBC：使用顶角为120°的金刚石圆锥体试验的压头测量的洛氏硬度。

４、什么叫冲击韧性？冲击韧性：指金属材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力。

５、什么叫疲劳强度？疲劳强度：材料经交变应力无数次循环作用而不发生断裂的最大应力为材料的疲劳强度。

６、有一紧固螺栓使用后发现有塑性变形，试分析材料的哪些性能指标达不到要求？σs屈服强度７、用含碳量0.45%的碳钢制造一种轴，零件图要求热处理后硬度达到220HBS~250HBS，实际热处理后测得硬度为22HRC，是否符合要求？８、选择下列材料的硬度测试方法？（1）调质钢；（2）手用钢锯条；（3）硬质合金刀片；（4）非铁金属；（5）铸铁件（1）调质钢——HRC；（2）手用钢锯条——HRA；（3）硬质合金刀片——HRA；（4）非铁金属——HRB、HBS；（5）铸铁件——HRS９、下列硬度标注方法是否正确？如何改正？（1）HBS210~HBS240；（2）450HBS~480HBS；（3）180HRC~210HRC；(4)HRC20~HRC25；(5)HBW150~HBW200（1）210HBS~240HBS；（2）450HBS~480HBS；（3）180HBS~210HBS；(4) 20HRC~25HRC；(5) 150HBS~200HBS１０、断裂韧度与其他常规力学性能指标的根本区别是什么？断裂韧度是衡量材料中存在缺陷时的力学性能指标，而其他常规力学性能指标是将材料内部看成处处均匀时衡量材料力学性能的指标。