1 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100mm2，已知钢试样的MPaS314
MPab530 。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。（× ）
- 1 - 2024年一级建造师矿业工程与实务 重要考点汇总
第一章矿业工程技术
第二节：工程材料 第一目 矿业工程金属材料 第二目 矿业工程非金属材料
知识点一：矿井轨道分类
重量＞30Kg/m的钢轨为重轨、重量≤30Kg/m的钢轨为轻轨。
知识点二：工字钢和U型钢的主要用途
工字钢适合架棚做棚梁和棚腿；U型钢适合做可伸缩支架，竖向和横向抗弯能力强。
知识点三：钢材的缺点
耐腐蚀性差、耐热不耐火、保温效果差、易产生扭曲、特有的冷桥问题。
知识点四：钢材的强度力学性能
抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度五种；抗拉强度是判别钢材强度高低的指标。衡量钢材强度的3个指标：弹性模量、屈服强度、抗拉强度。
知识点五：钢材冷加工性能变化
提高屈服强度，降低塑性和韧性。
知识点六：钢筋工程钢筋代换原则
构建受强度控制时，等强度代换；构件按照最小配筋率配筋时，等面积代换。
知识点七：抗震要求的框架结构要求 - 2 - 有抗震要求的框架结构，不宜以强度较高的钢筋代换原设计中的钢筋。
知识点八：锚索的机构分为哪三部分；锚固结构形式分类
内锚头、锚索体、外锚头；锚固结构分为机械式和胶结式；胶结式分为砂浆胶结和树脂胶结。
知识点九：钢丝绳悬捻方式及特点
顺捻、交互捻、混合捻；交互捻刚性大、不易发散，多用于斜井提升；顺捻断丝后容易发散。
知识点十：水泥的分类
通用水泥（普通、矿渣、火山灰质、粉煤灰硅酸盐水泥；符合硅酸盐水泥；硅酸盐水泥）、专用水泥（道路硅酸盐水泥、油井水泥）、特性水泥（快硬、低热矿渣硅酸盐水泥；膨胀硫铝酸盐水泥）。
知识点十一：水泥的特性指标
细度、强度、体积安定性、凝结时间、水化热。
知识点十二：水泥的凝结时间、体积安定性要求
初凝时间不符合规定的水泥是废品、终凝时间不合格的是不合格品；体积安定性不合格的是废品。
知识点十三：水泥品种性能及适用范围
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥不适用于大体积混凝土工程和受化学和海水侵蚀的工程；矿渣、火山灰质、粉煤灰硅酸盐水泥不适用于早强要求高的和有抗冻要求的工程；火山灰质硅酸盐水泥不适用于干燥环境的混凝土；粉煤灰硅酸盐水泥不适用于碳化要求的工程。 - 3 - 知识点十四：混凝土的技术要求
工程材料(吴勇 Come On ! )
徐州师范大学机电工程学院08机43班 第1页 第一章 材料的种类与性能
1．强度：强度是指在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。
2．屈服强度：材料在外力作用下开始发生塑性变形的最低应力值。
3．弹性极限：产生的变形是可以恢复的变形的点对应的弹性变形阶段最大应力称为弹性极限。
4．弹性模量：材料在弹性变形范围内的应力与应变的比值称为弹性模量。
5．抗拉强度：抗拉强度是试样拉断前所能承受的最大应力值。
6．塑性：断裂前材料产生的塑性变形的能力称为塑性。 7．硬度：硬度是材料抵抗硬物压入其表面的能力。 8．冲击韧度：冲击韧度是材料抵抗冲击载荷的能力。
9．断裂韧度：断裂韧度是材料抵抗裂纹扩展的能力。
10．疲劳强度：疲劳强度是用来表征材料抵抗疲劳的能力。
11．黏着磨损：黏着磨损又称咬合磨损，其实质是接触面在接触压力作用下局部发生黏着，在相对运动时黏着处又分离，使接触面上有小颗粒被拉拽出来，反复进行造成黏着磨损。
12．磨粒磨损：磨粒磨损是当摩擦副一方的硬度比另一方大的多时，或者在接触面之间存在着硬质粒子是所产生的磨损。
13．腐蚀磨损：腐蚀磨损是由于外界环境引起金属表面的腐蚀物剥落，与金属表面之间的机械磨损相结合而出现的磨损。
14．功能材料：是具有某种特殊的物理性能，化学性能，生物性能以及某些功能之间可以相互转化的材料。
15．使用性能：是指在正常使用条件下能保证安全可靠工作所必备的性能，包括材料的力学性能，物理性能，化学性能等。
16．工艺性能：是指材料的可加工性，包括可锻性，铸造性能，焊接性，热处理性能及切削加工性。
17．交变载荷：大小，方向随时间呈周期性变化的载荷作用。
18．疲劳：是机械零件在循环或交变载荷作用下，经过较长时间的工作而发生断裂的现象。
20．蠕变：固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。
第一章工程材料基础知识参考答案
1. 金属材料的力学性能指标有哪些？各用什么符号表示？它们的物理意义是什么？
答：常用的力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。
强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。强度常用材 料单位面积所能承受载荷的最大能力（即应力。，单位为Mpa）表示。
塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不被破坏的能力。金属 塑性常用伸长率5和断面收缩率出来表示：
硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬程 度的指标，是一个综合的物理量。常用的硬度指标有布氏硬度（HBS、HBW）、洛氏硬度（HRA、
HRB、HRC等）和维氏硬度（HV）。
以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷,金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力 叫做冲击韧性。冲击韧性的常用指标为冲击韧度，用符号a k表示。
疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或 疲劳极限。疲劳强度用。-1表示，单位为MPa。
2. 对某零件有力学性能要求时，一般可在其设计图上提出硬度技术要求而不是强度或塑性 要求，这是为什么？
答：这是由它们的定义、性质和测量方法决定的。硬度是一个表征材料性能的综合性指 标，表示材料表面局部区域内抵抗变形和破坏的能力，同时硬度的测量操作简单，不破坏零 件，而强度和塑性的测量操作复杂且破坏零件，所以实际生产中，在零件设计图或工艺卡上 一般提出硬度技术要求而不提强度或塑性值。
3. 比较布氏、洛氏、维氏硬度的测量原理及应用范围。
答：（1）布氏硬度测量原理：采用直径为D的球形压头，以相应的试验力F压入材料 的表面，经规定保持时间后卸除试验力，用读数显微镜测量残余压痕平均直径d,用球冠形 压痕单位表面积上所受的压力表示硬度值。实际测量可通过测出d值后查表获得硬度值。
布氏硬度测量范围：用于原材料与半成品硬度测量，可用于测量铸铁；非铁金属（有色 金属）、硬度较低的钢（如退火、正火、调质处理的钢）
