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工程材料知识点总结(全)

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第二章材料的性能

1布氏硬度 布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。

缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。 适于测量退火、正火、调质钢 ，

铸铁及有色金属的硬度（硬度少于 450HE）。

2、 洛氏硬度

HRA用于测量高硬度材料,如硬质合金、表淬层和渗碳层。

HRB用于测量低硬度材料,如有色金属和退火、正火钢等。

HRC用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。 洛氏硬度的优点：操作简便，压痕小，适用范围广。 缺点：测量结果分散度大。

3、 维氏硬度

维氏硬度所用载荷小，压痕浅，适用于测量零件表面的薄硬化层、镀层及薄片材料的硬度， 载荷可调范围大，对软硬材料都适用。

4、 耐磨性 是材料抵抗磨损的性能，用磨损量来表示。 分类有黏着磨损（咬合磨损）、磨粒磨损、腐蚀磨损。

5、 接触疲劳：（滚动轴承、齿轮）经接触压应力的反复长期作用后引起的一种表面疲劳剥落 损坏的现象。

6、 蠕变：恒温、恒应力下，随着时间的延长，材料发生缓慢塑变的现象。

7、 应力强度因子：描述裂纹尖端附近应力场强度的指标。

第三章金属的结构与结晶

1晶体中原子（分子或离子）在空间的规则排列的方式为晶体结构。为便于描述晶体结构， 把每个原子抽象成一个点，把这些点用假想直线连接起来，构成空间格架，称为 晶格。

晶格中每个点称为结点，由一系列原子所组成的平面成为 晶面。

由任意两个原子之间连线所指的方向称为 晶向。

组成晶格的最小几何组成单元称为 晶胞。

晶胞的棱边长度、棱边夹角称为 晶格常数。

① 体心立方晶格

晶格常数用边长 a表示，原子半径为V 3a/4，每个晶胞包含的原子数为 1/8 X 8+仁2 （个）。

属于体心立方晶格的金属有 铁、钼、铬等。

② 面心立方晶格

原子半径为"2a/4，每个面心立方晶胞中包含原子数为 1/8 X 8+1/2 X 6=4 （个）

典型金属（金、银、 铝、铜等）。

③ 密排六方晶格

每个面心立方晶胞中包含原子数为为 12X 1/6+2*1/2+3=6 （个）。

典型金属锌等。

2、各向异性：晶体中不同晶向上的原子排列紧密程度及不同晶面间距是不同的，所以不同 方向上原子结合力也不同， 晶体在不同方向上的物理、 化学、力学间的性能也有一定的差异，

此特性称为各向异性。

晶体中的缺陷

1） 点缺陷包括 空位、间隙原子、置换原子 。

点缺陷的形成主要是由于原子在以各自的平衡位置为中心不停的作热振动的结果。

2） 线缺陷：在三维空间中两维方向尺寸较小，另一维方向的尺寸相对较大的缺陷。

位错是晶格中的某处有一列或若干列原子发生了某些有规律的错排现象。

位错的基本形式： 刃型位错、螺型位错。

提高位错密度是金属强化对重要途径之一。

1）面缺陷：尺寸在一维很小，另两维较大的缺陷。

常见的是：晶界和亚晶界

1.2 凝固

1） 晶体的结晶

自由能的减少量等于在变化过程中所研究的物质可对外界做功的能量。 一个变化的自由能减少，则自发；自由能增加，则非自发。 结晶的温度条件：在该温度下固态自由能 ＜液态自由能 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。过冷度越大，液固之间能量状态差越大， 促使液体结晶的驱动力越大。驱动力达到一定值时，结晶才能进行。

冷却速度越快，过冷度越大。

2） 非晶体的结晶

非晶体是一种长程无序，短程有序的混合结构；性质上表现为各向同性。 非晶体的凝固是在一个温度范围内逐渐完成的。

1.2.2金属的结晶

1、 液态金属在理论结晶温度以下开始结晶的现象称过冷。理论结晶温度与实际结晶温度的

差 T称过冷度，T= TO - T1

2、 金属的结晶过程

金属是由许多外形不规则，位向不同，大小不同的晶粒组成的多晶体。

金属结晶过程中，晶核形成有两种形式：均匀形核和非均匀形核。

由液体中排列规则的原子团形成晶核称均匀形核。

以液体中存在的固态杂质为核心形核称非均匀形核。

3、 影响形核和长大的因素及晶粒大小控制

影响形核和长大的重要因素：冷却速度（或过冷度）和难熔杂质。

过冷度较 小时，形核率变化低于长大速度，晶核长大速度快，得 粗晶粒。

过冷度较 大时，形核率的增长快些，得 细晶粒。

改变过冷度可控制结晶后晶粒的大小，过冷度可通过冷却速度来控制。

冷却速度越快，过冷度越大，晶粒越细，金属的性能越好（强度、塑性、韧性）。

4、 细化晶粒是提高金属材料性能的重要途径之一。 （细晶强化）

（1） 增大过冷度

1、金属型代替砂型 2、增大金属型厚度 3、降低金属型预热温度 4、提高液态金属的冷却 能力。

（2） 变质处理，在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。

作用：1.增大形核率；2•降低长大速率。 附加振动法（机械振动、超声波振动、电磁振动等） 。

5、金属塑性变形后的加热

三个阶段： 回复----再结晶-----晶粒长大

（1） 、回复：

1. 温度：回=（0.25~0.3） 熔

2. 注:要消除残余内应力，可采用回复处理，进行一次250~300摄氏度的低温回火

（2） 、再结晶：

1. 再结晶：固态下，晶粒外形变化，但晶格类型不变

2. 影响:冷变形强化现象消失，残余内应力完全消失

3. 温度:T再=0.4T熔

4. 冷加工-----在T再以下的加工过程 热加工-----在T再以上的加工过程

第四章二元合金

合金：由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的， 具有金属特性的物质。

组元：组成合金的、最基本的单元。 （组成合金的元素或稳定的化合物）

相： 合金中具有相同的物理、化学性能并与该系统的其余部分以界面分开的物质部分。

组织：用金相观察法，在金属及合金内部看到的涉及晶体或晶粒的大小、方向、形状、排列 状况等组成关系的构造情况。

相变：在一定条件下一种相转变成另一称相。

1、固态合金中有两类基本相：固溶体和金属化合物。

① 固溶体：合金在固态下，组元间会相互溶解，形成在某一组元晶格中包含其他组元的固相。

溶剂:基础金属 溶质：合金元素

固溶体一般具有与溶质金属相同的晶体结构

a） 置换固溶体：溶质原子代替一部分溶剂原子占据溶剂晶格中某些结点的位置。

b） 间隙固溶体：溶质原子嵌入各结点间的间隙中。

固溶强化：由于溶质原子的溶入，使固溶体的晶格发生畸变，变形抗力增大，合金的强度、 硬度升高。

② 金属间化合物：合金组元形成晶格类型与任一组元都不相同的新相。 表达式：ABn

特点：熔点较高，硬度很高，脆性高。 例如：渗碳体 Fe3C

弥散强化：金属间化合物作为强化相弥散分布在固溶体基础上， 以提高其强度、硬度及耐磨

性。

二元合金相图

一、相图：表达温度、成分和相之间的关系，表明合金系中不同成分合金在不同温度下，由 哪些相组成以及这些相之间平衡关系的图形。

二、类型

1）匀晶相图

① 定义：两组元在液态和固态均能无限互溶。

② 杠杆定律

③ 枝晶偏析：晶粒的成分不均匀现象。 均匀化退火

2）共晶相图：

① 两组元在液态无限互溶，在固态有限溶解，并发生共晶反应时所构成的相图。

共晶温度

② 共晶反应：Lc T a d + 3 e

产物是由两个固相组成的机械混合物，称为共晶体。

共晶体Y

L显微组织：两相交替分布，细小分散。

3）包晶相图及其他相图

包晶相图：两组元在液态下无限互溶，在固态有限溶解，并发生包晶反应时的相图。

铁碳合金相变基础知识

铁碳平衡相图

1. 主要特性点

书上图4-19简化的Fe-Fe3C相图中各特性点的温度、碳质量分数及含义

点的符号 温度厂c 碳质量分数/% 说 明

A 1538 0 纯铁溶点

C 1148 4.30 共晶点，L八A+FeC

D 1227 6.69 渗碳体溶点

E 1148 2.11 碳在Y -Fe中的最大溶解度

F 1148 6.69 渗碳体

G 912 0 a -FeTY -Fe同素异构转变点（As）

K 727 6.69 渗碳体成分点

P 727 0.0218 碳在a -Fe中的最大溶解度

S 727 0.77 共析点，AST FP+ Fe 3C

Q 600 0.0057 600 C时碳在a -Fe中的溶解度

2. 主要特性线

a、 ACD线和AECF线ACD线是液相线，AECF线是固相线。

b、 ECF线 共晶线温度1148 C。

c、 PSK线 共析线温度727C,又称 A1线。

d、 GS线 A3 线。

e、 ES线 Acm 线。

f、 PQ线 碳在铁素体中的溶解度线。

3. 相区

单相区F、A、L和Fe3C四个。

两相区 L+A、L+Fe3G A+F、F+Fe3C和 A+Fe3C五个。

、基本相

"固溶体：铁素体 F 奥氏体A

:金属间化合物：渗碳体 Fe3C

1）F:碳在a -Fe中形成的间隙固溶体（体心立方）

特性：强度、硬度不高，塑性和韧性良好。

2） A：碳在丫 -Fe中形成的间隙固溶体（体心立方）

特性：良好的塑性和较低的变形抗力，适于压力加工。

3） Fe3C:碳浓度超过固溶体溶解度后，多余的碳与铁形成金属间化合物，含碳量为 6.69%o

特性：硬度高、脆性大，作为强化相存在。

二、相图分析

四、 含碳量对铁碳合金组织性能的影响

1 •铁碳含金的组织随着含碳量的增加，其铁素体相对量减少，珠光体相对量增多，渗碳体

与莱氏体相对量增多；

2•铁碳合金的力学性能随着含碳量的增加，其强度、硬度增高，而塑性、韧性降低。但当 WO 1.0%时，因为有网状Fe3C存在，所以强度下降。

五、 钢在加热时的转变

1. 奥氏体形成过程

钢在加热时珠光体向奥氏体的转变过程称为奥氏体化。 该过程遵循形核和长大的相变基本规

律，它通过以下四个基本阶段来完成，如图 3.33所示。

1） 奥氏体形核

2） 奥氏体晶核长大

3） 残余渗碳体溶解

4） 奥氏体成分均匀化

⑻形核 （b） 长大 （c） 残余Fe3C溶解 （d） A均匀化

图3.33 共析钢的奥氏体形成过程示意图

2. 奥氏体晶粒度及其影响因素

钢加热时所获得的奥氏体晶粒大小， 对冷却转变后钢的性能影响很大。 晶粒细小均匀，冷却

后钢的组织则弥散，强度与塑性、韧性较高。

a）起始晶粒度：奥氏体化刚刚完成时的晶粒大小 1）共晶反应 ECF为共晶线 1148C

L4.30% ~f A2.11% + Fe3C

Ld y—

莱氏体: 共晶混合物

2）共析反应PSK为共析线 727'C

AO.77% f FO.02185 + Fe3C

珠光体: 共析混合物

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桥梁工程知识点总结材料

桥梁工程知识点总结材料

1桥梁组成及概念

1）上部结构 是指桥跨结构，是横越空间的部分，通常包括桥跨结构和桥面结构，作用 是跨越障碍并承受其上的桥面荷载和交通荷载。

2）下部结构 是桥梁支座一下的支撑结构，包括桥墩、桥台和桥墩台之下的基础，是将上部结构及其承受的交通荷载传入地基的结构物。

3）跨度 也叫跨径或者计算跨径。对梁式桥是指俩相邻墩台支座间的距离，是桥梁结构计算分析的必需数据，对于多跨桥梁，最大跨度叫主跨。

4）净跨径 对于梁式桥，设计洪水水位线以上相邻俩桥墩间的水平净距，各孔净跨径之和称为总跨径，又称孔径。

5）标准跨径 公路桥梁对梁式桥是指俩桥墩中线间距离或者桥墩中线至桥台背前缘的距离。铁路桥梁是指计算跨径。

6）桥下净空高度 设计通航水位（桥下线路路面）与桥梁结构最下缘标高之间的垂直距离，其值应根据通航、通车及排洪要求确定。

7）桥梁建筑高度 桥面（铁路桥梁的轨底）到桥梁结构下缘底的距离。公路桥面或铁路轨底标高减去设计洪水水位标高，再减去通航或排洪所要求的梁底净空高度为桥梁的容许建筑高度。桥梁建筑高度不得大于桥梁容许建筑高度。

8）桥台指的是位于桥梁两端并与路基相连接的支承上部结构和承受桥头填土侧压力的构造物。

在岸边或桥孔始尽端介于桥梁与路基连接处的支撑结构物。它起着支撑上部结构和连接两岸道路同时还要挡住桥台背后填土的作用。桥台具有多种形式，主要分为重力式桥台、轻型桥台、框架式桥台、组合式桥台、承拉桥台等。

1.桥梁分类

1）按工程规模 公路分为特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞；铁路分为特大桥、大桥、中桥、小桥。

2）按结构体系划分 最基本的有梁桥、拱桥、索桥。

（1）梁式桥包括简支梁、悬臂梁、连续梁。受力特点为在竖向荷载作用下支座处只产生 竖向反力，梁部结构只受弯、剪，不受轴向力。

（2）拱桥在竖向荷载作用下，支座处产生竖向、水平反力和弯距。

（3）悬索桥又称吊桥，其缆索跨过塔顶锚固于河岸上，是桥的承重结构，其桥面系通过吊杆悬挂于缆索上。缆索，塔和锚碇构成桥的受力主体。

材料力学知识点归纳总结(完整版)

材料力学知识点归纳总结(完整版)

1 材料力学知识点归纳总结（完整版）

1.材料力学：研究构件（杆件）在外力作用下内力、变形、以及破坏或失效一般规律的科学，为合理设计构件提供有关强度、刚度、稳定性等分析的基本理论和方法。

2.理论力学：研究物体（刚体）受力和机械运动一般规律的科学。

3.构件的承载能力：为保证构件正常工作，构件应具有足够的能力负担所承受的载荷。构4.件应当满足以下要求：强度要求、刚度要求、稳定性要求

5.变形固体的基本假设：材料力学所研究的构件，由各种材料所制成，材料的物质结构和性质虽然各不相同，但都为固体。任何固体在外力作用下都会发生形状和尺寸的改变——即变形。因此，这些材料统称为变形固体。

第二章：内力、截面法和应力概念

1.内力的概念：材料力学的研究对象是构件，对于所取的研究对象来说，周围的其他物体作用于其上的力均为外力，这些外力包括荷载、约束力、重力等。按照外力作用方式的不同，外力又可分为分布力和集中力。

2.截面法：截面法是材料力学中求内力的基本方法，是已知构件外力确定内力的普遍方法。

已知杆件在外力作用下处于平衡，求m－m截面上的内力，即求m－m截面左、右两部分的相互作用力。

首先假想地用一截面m－m截面处把杆件裁成两部分，然后取任一部分为研究对象，另一部分对它的作用力，即为m－m截面上的内力N。因为整个杆件是平衡的，所以每一部分也都平衡，那么，m－m截面上的内力必和相应部分上的外力平衡。由平衡条件就可以确定内力。例如在左段杆上由平衡方程 2 N－F＝0 可得N=F

3.综上所述，截面法可归纳为以下三个步骤：

1、假想截开 在需求内力的截面处，假想用一截面把构件截成两部分。

2、任意留取 任取一部分为究研对象，将弃去部分对留下部分的作用以截面上的内力N来代替。

3、平衡求力 对留下部分建立平衡方程，求解内力。

4.应力的概念：用截面法确定的内力，是截面上分布内力系的合成结果，它没有表明该分布力系的分布规律，所以，为了研究相伴的强度，仅仅知道内力是不够的。例如，有同样材料而截面面积大小不等的两根杆件，若它们所受的外力相同，那么横截面上的内力也是相同的。但是，从经验知道，当外力增大时，面积小的杆件一定先破坏。这是因为截面面积小，其上内力分布的密集程度大的缘故。

道路工程材料知识点总结

道路工程材料知识点总结

道路工程材料

石料的物理性质主要包括物理常数、吸水性、膨胀性和耐崩解性等。

石料最常用的物理常数主要有：真实密度、毛体积密度和孔隙率。

石料的力学性质

道路工程中所用的石料除了应具有一定的抗压、抗折和抗剪强度外，还需具备抵抗冲击、抗磨光、抗磨耗等性能，其中石料的抗压强度和抗磨耗性是考察路用石料性能的两个主要指标。

石料的耐久性采用抗冻性试验和坚固性试验进行评价。

石料的化学性质酸碱性、黏附性。酸碱性是按SIO2 的的含量进行分类：SIO2〉65%酸性岩类；52%〈SIO2〈65%中性岩类；45%〈SIO2〈52%碱性岩类。

酸性岩类强度高，耐磨性好；碱性岩类强度低，耐磨性差，但与沥青的黏附性好。石料与沥青的黏附性不仅取决于石料，也取决于沥青。从石料本身来看，主要因素有石料化学成分和石料表面的特征。

石料与沥青的黏附性试验采用水煮法和水浸法。

集料按粒径范围分为粗集料、细集料和矿粉。

在沥青混合料中，粗集料是指粒径大于2.36的碎石、破碎砾石和矿渣等。细集料是指小于2.36的天然砂、人工砂和石屑等。

在水泥混凝土中，粗集料是指粒径大于4.75的碎石、破碎砾石和矿渣等。细集料是指小于4.75的天然砂、人工砂和石屑等。

矿粉是指由石灰岩或者岩浆岩等憎水性碱性石料经磨细加工得到的，在混合料中起填充作用。

表观密度的测定方法，粗集料用的是网篮网，当颗粒较小时也采用的容量瓶法。细集料采用容量瓶法，仅适用于含有少量大于2.36的部分细集料。

粗集料应该具备耐磨、抗磨耗和抗冲击的性能，这些性能用压碎值、磨光值、冲击值和磨耗值等指标来表示。

石料的磨光值越高表示抗滑性越好；石料的磨耗值越高表示，表示耐磨性越差。

细度模数越大，表示细集料越粗。3.1-3.7，粗砂；2.3-3.0，中砂；1.6-2.2，细砂。

目前最常用的级配理论是最大密度曲线理论和粒子干涉理论。

水泥的施工和易性，也称工作性，是指混凝土拌合物在现有的施工条件下（气候条件、施工机具等），易于施工操作（搅拌、运输、浇筑、振捣和表面处理）并获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。

一级建造师工程材料知识点总结

一级建造师工程材料知识点总结

一级建造师工程材料知识点总结

随着社会的不断发展，建筑行业也在不断壮大。作为建筑师的重要角色之一，一级建造师在项目的施工管理过程中起着至关重要的作用。工程材料作为建筑的重要组成部分，对建筑工程的质量和安全起着决定性的作用。因此，一级建造师需要掌握一定的工程材料知识。本文将对一级建造师工程材料知识点进行总结，以帮助一级建造师更好地掌握和应用这些知识。

一、常用工程材料及其特点

在建筑工程中，常用的工程材料包括水泥、砂浆、混凝土、钢筋、砖块等。以下是这些工程材料的特点及其在建筑中的主要应用。

1. 水泥：水泥是建筑中最常用的材料之一，其主要成分为石灰、硅酸盐和铝酸盐等。水泥具有硬化速度快、强度高、耐久性好的特点，广泛应用于混凝土制作、砖砌结构、砂浆等方面。

2. 砂浆：砂浆是由砂子、水泥和适量的水混合而成。砂浆具有黏结力强、粘结性好的特点，在建筑中主要用于砌墙、抹灰、填缝等。

3. 混凝土：混凝土是由水泥、砂子、骨料和适量的水按一定比例混合而成。混凝土具有强度高、耐久性好的特点，在建筑中常用于楼板、梁柱、基础等结构的制作。

4. 钢筋：钢筋是一种重要的建筑材料，可以增加混凝土结构的抗拉强度。钢筋具有强度高、延展性好的特点，在建筑中主要用于混凝土梁柱、板等构件的加固。 5. 砖块：砖块是一种常见的建筑材料，在建筑中主要用于砌墙。砖块的种类有多种，如红砖、空心砖等，每种砖块都具有不同的特点和用途。

二、工程材料的分类及其用途

为了更好地管理和应用工程材料，一级建造师需要了解工程材料的分类及其用途。以下是常见的工程材料分类及其主要用途。

1. 按材料的性质分类：

- 金属材料：如钢筋、钢板等，用于加固建筑结构。

- 非金属材料：如水泥、砂、石料等，用于建筑结构的建造和修补。

- 有机材料：如木材、纤维等，用于建筑装饰和家具制作。

2. 按用途分类：

- 结构材料：如混凝土、砖块、钢筋等，用于建筑物的承重和抗震。