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治河及工程泥沙复习资料

治河及工程泥沙复习资料
治河及工程泥沙复习资料

北京广播电视大学

《治河及工程泥沙》复习资料

第一部分

一、单选题

1、紊动水流紊动强度是随流速降低而(B )。

A、增大

B、减小

C、不变

2、在粒径级配曲线上,粗细沙重量各占一半时相应的粒径叫( A )。

A、d 50

B、d m

C、d25

3、泥沙粒配曲线越陡,表示某一粒径范围内的泥沙所占的重量较( B )。

A、少

B、多

C、好

4、泥沙粒配曲线粒径变化范围小,沙样颗粒组成较( A )。

A、均匀

B、不均匀

C、大

5、ω/κμ*叫( B )。

A、紊动指标

B、悬浮指标

C、扩散指标

6、ω/κμ*愈大,说明相对含沙量沿垂线分布( A )。

A、不均匀

B、均匀

C、少

7、副流指的是伴生( C )的流动,呈旋转闭合性的环流。

A、次生流

B、环流

C、主流

8、( A )是河道泥沙的主要来源。

A、水土流失

B、河道冲刷

C、泥沙堆积

9、在静水中量测泥沙颗粒的沉降速度来推求泥沙的粒径。把这种方法叫( C )。

A、沉降法

B、静水法

C、水析法

10、泥沙的形状系数SF值越小,泥沙颗粒越(A )。

A、扁

B、厚

C、圆

11、反映泥沙级配均匀程度的分选系数φ越大,沙样越( A )。

A、均匀

B、不均匀

C、大

12、天然河道的水流都是( A )。

A、紊流

B、层流

C、过渡流

13、泥沙球度系数可以反映出泥沙偏离球体的程度,球度系数ψ大,说明它与球体的偏离( C )。

A、大

B、一样

C、小

14、反映泥沙级配均匀程度的分选系数φ值接近于( B ),则沙样越均匀。

A、0

B、1

C、0.5

15、已知d75=0.009mm,d25=0.006mm,泥沙的分选系数是( B )。

A、1.22

B、 1.5

C、 0.66

16、某沙粒3个互相垂直的长、中、短轴分别为1.5 mm 1.2 mm 0.9 mm,该沙粒的形状系数为( A )。

A、0.67

B、 1.03

C、 1.44

17、不能满足通航要求的滩地称为( B )。

A、河漫滩

B、浅滩

C、边滩

18、在河流的沙埂上,当水深较浅,不能满足通航要求时,称为( B )。

A、河漫滩

B、浅滩

C、沙埂

19、悬浮指标ω/K U*越小,表示紊动作用较重力作用( A ),含沙量沿垂线分布较均匀。

A、强

B、弱

C、一样

20、沙样经( B )的恒温烘干后,其质量与原状沙样体积的比值叫泥沙的干密度。

A、500C~600C

B、1000C~1050C

C、1800C~2000C

二、多选题

1、河道水流的基本特性有()和水沙不平衡性。

A、二相性

B、非恒定性

C、三维性

D、非均匀性

2、河流水流中的副流主要有()。

A、纵轴副流

B、横轴副流

C、立轴副流

D、螺旋副流

3、泥沙粒径的表示方法有()及沉降粒径。

A、等容粒径

B、算术平均粒径

C、几何平均粒径

D、筛孔粒径

4、根据河流所在的地理位置,河流分为()。

A、山区河流

B、平原河流

C、冲积行河流

D、非冲积行河流

5、山区河流是由()而形成的。

A、纵向切割

B、地质演变

C、水流堆积

D、横向拓宽

6、山区河流的断面形状有()。

A、V字形B 、W 字形断面 C、U字形断面 D、T字形断面

7、水流分为()流态。

A、层流

B、紊流

C、蠕流

D、主流

8、同一条河流按河谷比降、地形特点、地质构造和冲淤特点可分为()。

A、河源

B、上游

C、中游

D、下游及河口

9、河流河口有()形式。

A、三角洲河口

B、喇叭形河口

C、V字形河口

D、U字形河口

10、泥沙的沉降速度ω与()有关。

A、温度

B、运动黏度

C、泥沙粒径

D、含沙量

三、判断题

1、平原河流是水流的堆积作用而形成的。()

2、河漫滩中水时被淹没,枯水时露出水面以上。()

3、天然河道的水流都是紊流。()

4、河道中沙埂与沙埂之间的部分称为浅滩。()

5、江心洲指的是位于河心,低于中水位以下的江心滩。()

6、泥沙在水中的沉降是有效重力作用的结果。()

7、等容粒径是用和泥沙颗粒相等的球体的粒径作为泥沙的粒径。()

8、水流的主流是指水流的主体运动方向。()

9、泥沙的干密度是表示泥沙孔隙的大小,是进行河道和水库冲淤计算的重要物理量。()

10、泥沙的干密度是指沙样经1000C~1050C的恒温烘干后,其重量与原状沙样体积的比值。()

11、江心滩指的是位于河心,高于中水位以下的沙滩。()

12、中值粒径d 50 是指粗细沙质量各占一半时相应的粒径。()

13、河漫滩洪水时被淹没,中枯水时露出水面以上。()

14、弯道水流受重力和离心力作用,形成表层水流流向凸岸,底层水流流向凹岸。()

15、河流是水流侵蚀和地质构造作用的产物。()

16、泥沙的沉速是泥沙在静止的清水中等速下沉的速度。()

17、高含沙水流是指沙量达到每立方米数百公斤乃至1000 kg以上的水流。()

18、被水流占据的谷地部分称为河床。()

19、泥沙的分选系数 愈大,说明沙样粒径愈均匀。()

20、浆河现象是异重流特殊的流动特性。()

21、由于异重流的重力作用的减低,使得异重流在流动过程中能够比较容易地超越障碍物和爬高。()

22、输沙量模数是指每年每平方公里的地面上被冲蚀泥沙的数量。()

23、泥沙粒配曲线越陡,表示某一粒径范围内的泥沙所占的重量较少,粒径变化范围小,沙样颗粒组成较均匀。()

24、泥沙的球度系数ψ是指与泥沙颗粒体积相等的球体表面积和泥沙颗粒的实际表面积之比。()

25、泥沙的形状系数SF值越大,泥沙颗粒越扁平。()

26、在静水中量测泥沙颗粒的沉降速度来推求泥沙的粒径。把这种方法叫沉降法。()

27、粒径级配曲线陡,表明某一粒径范围内的泥沙占重量较多,d 变化范围小,均匀。()

28、泥沙的分选系数?越大,沙样越不均匀,?值接近于1,则沙样越均匀。()

29、单位体积泥沙具有的质量称为泥沙的干密度。()

30、泥沙的干密度ρs '最大=1700kg/m3 ,ρs '最小=300kg/m3 。()

第二部分

一、单选题

1、悬移质中的()在床沙中大量存在,它能从河床中补给,起到塑造河床的作用。

A、造床质

B、冲泻质

C、推移质

2、公式Uc=4.6h1/6d1/3为泥沙()流速。

A、起动

B、止动

C、沉降

3、宽浅河道河宽200 m,水深3m,泥沙粒径2mm,流量为360m3/s,则起动流速为()m/s。

A、0.7

B、 6.96

C、 7.0

4、某宽浅河段水深h=8.0m,ω/κμ*=0.5,临底处a=0.05h的含沙量为Sa=10 kg/m3则距河底4m处的含沙量为()。

A、0.229

B、2.29

C、0.0229

5、某平原河流水深为 h=3.0m,水流流速为1.0 m/s,相应的悬移质泥沙沉速为ω=2.09cm/s,k =0.15kg/m3,m=1.8。则水流挟沙力为()kg/m3。

A、0.24

B、0.036

C、0.36

6、由于异重流的惯性作用比重力作用相对突出,因此异重流具有()能力。

A、濡流

B、爬高

C、揭河底

7、泥沙淤积深度越浅,干密度越(),变化范围大。

A、不确定

B、大

C、小

8、水流垂线平均U( )起动流速Uc ,则泥沙不起动,河床稳定。

A、小于

B、大于

C、等于

9、当水流含沙量s()水流挟沙力s* ,河床不冲不淤。

A、大于

B、等于

C、小于

10、泥沙的分选系数?越大,沙样越不均匀,?值接近于(),则沙样越均匀。

A、0

B、2

C、1

11、ω/κμ*=()是推移质和悬移质的区分标准。

A、1

B、5

C、4

12、泥沙的干密度ρs '最大=1700kg/m3 ,ρs '最小=()kg/m3 。

A、200

B、300

C、400

13、当水流含沙量s>水流挟沙力s*,河床()。

A、静止

B、冲刷

C、淤积

14、悬移质含沙量沿垂线分布是()。

A、下稀上浓

B、上稀下浓 C 、上下一样

二、多选题

1、泥沙的几何特性是用泥沙颗粒的()来表示。

A、形状

B、面积

C、体积

D、大小

2、影响泥沙沉速的因素有()。

A、泥沙的温度

B、絮凝现象

C、含沙量

D、泥沙的颗粒形状

3、影响泥沙干密度的主要因素有()。

A、泥沙粒径

B、泥沙的温度

C、淤积深度

D、淤积历时

4、泥沙的含沙量表达方法一般有()。

A、密度百分比

B、质量百分比

C、混合含沙量

D、体积百分比

5、悬移质按照泥沙的冲淤情况和补给条件,可以分为()。

A、床沙质

B、动沙

C、推移质

D、冲泻质

6、高含沙水流的流态一般有()。

A、蠕流

B、高强度紊流

C、异重流

D、层流

7、泥沙的几何特性用泥沙颗粒的()来表示。

A、形状

B、面积

C、体积

D、大小

8、泥沙颗粒的直径即粒径d ,单位有()。

A、cm

B、mm

C、dm

D、m

9、泥沙的形状用()来表示。

A、形状系数

B、分选系数

C、球度系数

D、均匀系数

10、()是高含沙水流河床演变的特殊现象。

A、浆河

B、爬高

C、濡流

D、揭河底

11、河道中运动着的泥沙可以分为()。

A、床沙质

B、悬移质

C、推移质

D、冲泻质

12、河道水流和泥沙主要与()有关。

A、降雨

B、地表径流、

C、河床冲刷

D、河流形态

三、判断题

1、高含沙水流的流速分布比一般水流的流速分布不均匀。()

2、单位颗粒泥沙在无限大清水中下沉的速度叫沉速。()

3、泥沙的重率指的是各个颗粒实有的体积与泥沙各颗粒实有的重量的比值。()

4、悬移质含沙量沿垂线分布是下稀上浓。()

5、水流的挟沙能力指河床处于不冲不淤相对平衡时,具有一定水力因素的单位水体所能挟带泥沙的数量。()

6、异重流指两种或两种以上,重率有一定的差异,但差异较小的流体,互相接触,并发相对运动,交界面处不会出现全局性掺混现象的液体流。()

7、推移质泥沙较粗,是沿河床床面滚动、推移和跳跃前进的泥沙,推移质运动速度比水流大。()

8、悬移质泥沙较细,是远离床面悬浮于水中,随水流浮游前进的泥沙,悬移质运动速度和水流速度基本接近。()

9、推移质与悬移质之间不断地发生着交换。()

10、同一粒径的泥沙在某一河段的某一水流条件下,可能处于悬移运动;但到了另一河段的另一水流条件下,则又可能变为推移运动。()

11、泥沙粒径大,干密度大,干密度变化范围大。()

12、泥沙粒径小,干密度小,干密度变化范围小。()

13、泥沙淤积历时短,干密度小,淤积历时长干密度大,且趋向一个稳定的值。()

14、泥沙淤积深度越深,干密度越小,变化范围也小。()

15、泥沙淤积深度越浅,干密度越小,变化范围大;淤积到一定深度时干密度大趋向一个稳定的值。()

16、水流垂线平均U<起动流速Uc ,则泥沙不起动,河床稳定。()

17、水流垂线平均流速 U>起动流速Uc ,则泥沙不起动,河床稳定。()

18、水流垂线平均 U=起动流速Uc,河床淤积终止。()

19、推移质输沙率是指单位时间内通过河道断面的推移质的数量。()

20、推移质单宽输沙率是指通过单位河宽推移质的数量用gb表示。()

21、悬移质泥沙垂线分布是均匀的。()

22、悬浮指标ω/(k u*)表示泥沙悬浮是受重力作用和紊动扩散作用的。()

23、悬浮指标ω/K U*越大,表示重力作用较紊动作用强,含沙量的垂线分布越均匀。()

24、悬浮指标ω/K U*越小,表示紊动作用较重力作用强,含沙量沿垂线分布较均匀。()

25、S/Sa叫相对含沙量。()

26、水流的挟沙能力也称饱合含沙量。()

27、当水流含沙量s 水流挟沙力s*,河床淤积。()

28、当水流含沙量s<水流挟沙力s*,河床淤积。()

29、当水流含沙量s=水流挟沙力s* ,河床不冲不淤。()

34、高含沙水流挟沙能力大,能够实现远距离输移。()

30如果水流挟沙力与来沙量相适应,则水流输沙处于平衡状态,河床既不冲刷,也不淤积。()31、推移质输沙率反映底沙的输沙强度,流速是影响推移质输沙率的主要因素。()

第三部分

一、单选题

1、在历年水位流量关系曲线中,同一流量下,如水位逐年上升,则表明河床逐年()。

A、淤高

B、冲刷

C、不变

2、河床变形的根本原因是()。

A、输沙平衡

B、输沙不平衡

C、输沙多

3、若上游站输沙量大于下游站输沙量,则表明该河段()。

A、冲刷

B、淤积

C、稳定

4、当上游来沙量大于本河段挟沙能力时,水流因无力把全部来沙带走,便将部分泥沙()河床发生()。

A、卸荷淤积

B、补给淤积

C、卸荷冲刷

5、当上游来沙量小于本河段挟沙能力时,水流则会依靠自己多余的能力从床面上获取泥沙()使河床发生()。

A 、补给淤积B、补给冲刷 C、卸荷冲刷

6、河床的横向变形是河床在与水流流向( )的方向发生的变化。

A、相交

B、平行

C、垂直

7、对于库形狭窄的河道型水库,水库淤积的纵剖面形态往往是()。

A、三角洲淤积

B、锥体淤积

C、带状淤积

8、泥沙的有效重力系数α=(ρs-ρ)/ρ一般为()。

A、2.65

B、1.65

C、0.65

9、永定河北京段流经北京()个区。

A、三

B、四

C、五

10、永定河位于北京的西南部,全河流经山西、内蒙古、河北、北京、天津五省市,入()。

A、渤海

B、黄海

C、青海

11、永定河是北京地区最大河流,海河五大()之一。

A、支流

B、干流

C、主流

12、永定河治理主要建设“四湖一线”,其中一线指的是()。

A、一条河流

B、一条绿化带

C、一条循环工程管线

13、我国七大江河指的是长江、黄河、淮河、海河、辽河、()和珠江。

A、钱塘江

B、松花江

C、黑龙江

14、永定河绿色生态走廊建设总投资预计为()亿元。

A、200

B、100

C、 170

15、永定河绿色生态走廊建设的莲石湖位置在()。

A、门头沟

B、丰台区

C、石景山

16、北京水系包括永定河水系、北运河水系、大清河水系、蓟运河水系和()。

A、潮白河水系

B、海河水系

C、通惠河水系

二、多选题

1、河相关系一般可用()三种形式的河相关系来表征。

A、横断面

B、纵剖面

C、立面

D、平面

2、由于异重流的重力作用的减低,使得异重流在流动过程中能够比较容易地()。

A、超越障碍物

B、濡流

C、爬高

D、揭河底

3、分汊型河段的演变规律主要有()。

A、洲滩的移动

B、汊道的兴衰

C、汊道的交替

D、洲滩的分合

4、弯曲河道凹岸护岸控导工程的类型有()。

A、平顺护岸

B、丁坝护岸

C、守点顾线

D、其它

5、弯曲型河道的演变规律有()。

A、凹岸坍退与凸岸淤长

B、弯曲发展和河线蠕动

C、洲滩的移动

D、裁弯取直与弯道消亡

6、弯道水流动力轴线()。

A、有明显的顶冲点

B、低水上提,高水下挫

C、低水傍岸,高水居中

D、螺旋流

7、影响河床演变的主要因素有()。

A、河段进水口的水沙条件及其变化过程

B、河段出水口的水流条件其变化过程

C、河段周界条件

D、以上三个都是

8、河道整治的基本原则是全面规划、综合治理、()。

A、因势利导

B、重点整治

C、因地制宜

D、开发新材

9、河床演变的分析方法一般有()。

A、实测资料整理分析

B、运用泥沙运动基本理论和河床演变原理

C、河流模拟

D、类比分析

10、平原河流平面形态有()河型。

A、微弯顺直型

B、弯曲型(蜿蜒型)

C、分汊型

D、游荡型。

11、河床的冲淤计算一般采用()。

A、输沙量法

B、断面法

C、实验法

D、类比法

12、水库淤积的纵剖面形态有()。

A、饼状淤积

B、锥体淤积

C、带状淤积

D、三角洲淤积

13、减少水库淤积的措施,概括起来为()。

A、拦

B、加大坝高

C、排

D、用

14、通常床面表层泥沙呈现()种状态。

A、全部静止

B、普动

C、中动

D、弱动。

15、按河床演变的范围分,河床演变有()。

A、长河段变形

B、纵向变形

C、横向变形

D、短河段变形

16、按河床演变的时间特征分,河床演变有()。

A、单向变形

B、纵向变形

C、复归性变形

D、横向变形

17、游荡型河道整治一般采取的工程措施有()

A、堤防

B、险工

C、控导工程

D、护滩工程

三、判断题

1、当水流含沙量小于本河段水流的挟沙能力时,河床将会冲刷。()

2、洪水拉滩,主流易道是顺直型河流的演变规律之一。()

3、造床流量是指造床作用与多年流量过程的综合性造床作用相当的某一种流量。它既不是最大流量,也不是最小流量。()

4、在河流中,沿水流流程各横剖面上最大垂线平均流速的连线,称为弯道水流动力轴线。()

5、水库淤积发展,可导致回水上延,造成上游地区的淹没和浸没损失。()

6、水库淤积将不会改变下游河道水沙条件。()

7、水库泥沙淤积造成水利机械和泄流设施磨损。()

8、深泓线是指河道自上而下,最低点的连线。()

9、悬移质输沙率和水流挟沙力分别表示水流挟带悬移质和床沙质的能力。()

10、整治线是指河道经过整治后,在设计流量下的平面轮廓。它不仅要满足国民经济有关部门的要求,而且也是布置整治建筑物的重要依据。()

11、河床自动调整原理是河床演变的基本规律。()

12、河道裁弯整治分为内裁和外裁。()

13、浅滩疏浚主要应解决好挖槽和抛泥两个问题。()

14、造床流量的确定是综合考虑造床作用和作用时间两个因素。()

15、河流主流线和水流动力轴线不是一个概念。()

16、弯道水流动力轴线低水上提,高水下挫。()

17、河道水沙条件与河床形态的不恒定性正是河流不断演进发展的动力。()

18、河道水沙不平衡是相对的,而平衡是绝对的。()

19、河相关系是冲积河流水力计算与河道整治规划设计的重要依据。()

20、河床的纵向变形是由于纵向输沙不平衡时引起的,河床的横向变形是由于横向输沙不平衡引起的。()

21、浅滩枯水期水面坡降小,产生淤积。()

22、水土流失是河道泥沙的主要来源。()

23、河床演变的根本原因是输沙不平衡。()

24、游荡型河道的平面特征是“宽、浅、散、乱”,河道以冲刷为主。()

25、来水来沙过程是影响河床演变的最主要因素。()

材料工程基础复习题

一、解释名词 1、炉渣碱度:炉渣中碱性氧化物的质量分数总和与酸性氧化物的质量分数总和之比,常用 炉渣中的氧化钙含量与二氧化硅含量之比表示,符号R=CaO/SiO2 2、偏析:钢锭内部出现化学成分的不均匀性称为偏析。 3、疏松:缩孔和疏松分别是由于钢锭凝固时因集中的和分散的体积收缩得不到钢液补充而 形成的空腔和小空隙。 4、白点:当钢中含氢量高达了3ml/100g左右时,经锻轧后在钢材内部会产生白点。在经侵 蚀后的横向低倍断口上可见到发丝状的裂纹,在纵向断口上呈现圆形或椭圆形 的银白色斑点。白点是一种不允许出现的存在的缺陷。 5、镇静钢:当钢液注入锭模后不发生碳氧反应和析出一氧化碳气体,钢液可较平静地凝固 成锭,故称为镇静钢。 6、沸腾钢:沸腾钢是脱氧不完全的钢,一般只用弱的脱氧剂锰铁脱氧。 7、缩孔:液态合金在冷凝过程中,若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充,则 在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞。大而集中的称为缩孔,细小而分散的称 为缩松。 8、缝焊:缝焊与点焊同属于搭接电阻焊,焊接过程与点焊相似,采用滚轮作电极,边焊边 滚,相邻两个焊点重叠一部分,形成一条有密封性的焊缝。 9、氢脆:钢中只要含有0.5ml/100g的氢就可引起氢脆,使钢的塑性特别是断面收缩率明 显降低,而对其他力学性能影响不大。在室温附近最敏感,温度过高或过低,氢 脆均不明显。 10、软钎焊:钎料熔点高于450摄氏度的钎焊。 11、硬钎焊:钎料熔点低于450摄氏度的钎焊。 13、回磷现象:炼钢过程中某一时期(特列是炉内预脱氧到出钢期间,甚至在盛钢桶中), 当脱磷的基本条件得不到满足时,被脱除的磷重新返回到钢液中的现象。 14、反挤压: 金属流动方向与凸模运动方向相反. 15、正挤压: 金属流动方向与凸模运动方向相同. 16、复合挤压:挤压过程中,坯料上一部分金属的流动方向与凸模运动方向相同,而另一部分 金属流动方向与凸模运动方向相反. 17、氩弧焊:利用氩气作为保护介质的电弧焊方法。 18、胎膜锻:胎模锻是在自由锻设备上使用简单的非固定模具(胎模)生产模锻件的一种 工艺方法。 19、铁焦比:铁焦比就是生产1t生铁所消耗的焦炭重量(Kg)。 20、高炉冶炼强度:1立方米高炉有效容积每天消耗焦炭的重量(t) 21、拉深系数:拉深系数,板料拉深时的变形程度,即拉深后的工件直径与板料直径或半 成品直径之比。 22、纵轧:轧辊轴线与坯料轴线方向垂直。 23、横轧:轧辊轴线与坯料轴线方向平行。 24、斜轧:轧辊轴线与坯料轴线方向互成一定的角度。 25、冲裁:使坯料沿封闭轮廓分离的工序。 27、拉深:是使平面板料变为开口的中空形状零件的冲压工序,又称拉延。 二、填空题 1、铜精矿火法冶金的主要工艺流程为造锍熔炼、吹炼、火法精炼、电解精炼。 2、镇静钢锭的结构由表层细小等轴晶带、中间柱状晶带和中心粗大等轴晶带组成。

机械工程材料期末考试

机械工程材料期末考试 一.填空题(共30分,每空1分) 1.液态金属结晶的基本过程是形核与晶核长大。 2.铁素体(F)是碳溶于α-Fe 所形成的间隙固溶体,其晶格类型是:体心立方。 3. 检测淬火钢件的硬度一般用洛氏(HRC)硬度;而检测退火和正火钢件的硬度常用布氏(HRB)硬度。4.GCr15钢是滚动轴承钢,其Cr的质量分数是1.5% 。5.16Mn钢是合金结构钢,其碳的质量分数是0.16% 。6.QT600-03中的“03”的含义是:最低伸长率为3% 。7. 钢与铸铁含碳量的分界点是:2.11% 。 8.贝氏体的显微组织形态主要有B上和B下两种,其中B下的综合性能好。9.钢的淬火加热温度越高,淬火后马氏体中含碳量越高,马氏体晶粒越粗大,残余奥氏体的量越越多。 10.钢加热时A的形成是由A晶核的形成、A晶核向F和Fe3C 两侧长大、残余Fe3C的溶解、A的均匀化等四个基本过程所组成的。11.一般表面淬火应选中碳成分钢,调质件应选用中碳成分钢。13.碳钢常用的淬火介质是水,而合金钢是油。 14.T10钢(Ac1≈727℃,Accm≈800℃)退火试样经700 ℃、780 ℃、860 ℃加热保温,并在水中冷却得到的组织分别是:P+Fe3C ,Fe3C+M+Ar ,M+Ar 。 15.渗碳钢在渗碳后缓慢冷却,由表面向心部的组织分布依次为:P+Fe3CⅡ (网状),P ,P+F 。得分 二.判断题(共10分,每小题1分)(正确√ 错误×,答案填入表格)1.在其他条件相同时,砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒更细。× 2.固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。√ 3.珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。√ 4.碳的质量分数对碳钢力学性能的影响

(完整word版)道路工程材料知识点考点总结

道路工程材料知识点考点 绪论 ● 道路工程材料是道路工程建设与养护的物质基础,其性能直接决定了道路工程质量和服务寿命和结 构形式。 ● 路面结构由下而上有:垫层,基层,面层。 ● 面层结构材料应有足够的强度、稳定性、耐久性和良好的表面特性。 第一章 ● 砂石材料是石料和集料的统称 ● 岩石物理常数为密度和孔隙率 ● 真实密度:指规定条件下,烘干岩石矿质实体单位真实体积的质量。 ● 毛体积密度:指在规定条件下,烘干岩石矿质实体包括空隙(闭口、开口空隙)体积在内的单位毛 体积的质量。 ● 孔隙率:是指岩石孔隙体积占岩石总体积(开口空隙和闭口空隙)的百分率。 ● 吸水性:岩石吸入水分的能力称为吸水性。 ● 吸水性的大小用吸水率与饱和吸水率来表征。 ● 吸水率:是岩石试样在常温、常压条件下最大的吸水质量占干燥试样质量的百分率。 ● 饱和吸水率:是岩石在常温及真空抽气条件下,最大吸水质量占干燥试样质量的百分率。 ● 岩石的抗冻性:是指在岩石能够经受反复冻结和融化而不破坏,并不严重降低岩石强度的能力。 ● 集料:是由不同粒径矿质颗粒组成的混合料,在沥青混合料或水泥混凝土中起骨架和填充作用。 ● 表观密度:是指在规定条件下,烘干集料矿质实体包括闭口空隙在内的表观单位体积的质量。 ● 级配:是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。 ● 压碎值:用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力,也是石料强度的相对指标。压碎值是对石料的标准试样在标准条件下进行加荷,测试石料被压碎后,标准筛上筛余质量的百分率。1000 1?='m m Q a (1m :试验后通过2.36mm 筛孔的细集料质量) ● 磨光值:是反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标,是决定某种集料能否用于沥青路面抗滑磨耗层 的关键指标。 ● 冲击值:反映粗集料抵抗冲击荷载的能力。由于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用,这一指标 对道路表层用料非常重要。 ● 磨耗值:用于评定道路路面表层所用粗集料抵抗车轮磨耗作用的能力。 ● 级配参数: ?? ???分率。质量占试样总质量的百是指通过某号筛的式样通过百分率和。筛分级筛余百分率之总分率和大于该号筛的各是指某号筛上的筛余百累计筛余百分率率。量占试样总质量的百分是指某号筛上的筛余质分级筛余百分率i i i A a ρ 沥青混合料 水泥混合料 粗集料 >2.36mm >4.75mm 细集料 <2.36mm <4.75mm

材料工程基础实验指导书

材料工程基础实验指导书王连琪X洁徐兴文 材料科学与工程学院

《材料成形工艺》介绍了铸造、锻压、焊接专业等方面的知识,为配合教材达到教学与实际相结合的目的,使学生能理性认识材料成形的方法,拟定了铸造、锻压、焊接实验。 一铸造性能实验 实验1 铸造合金流动性的测定 1.1实验目的: 1)测定铸造合金成分对该合金流动性的影响。 2)测定浇注温度对该合金流动性的影响。 1.2 实验的基本原理 流动性是铸造合金的重要性能之一,它对铸件质量有较大的影响;如补缩、冷隔、浇不足等。为了获得优质铸件就必须对流动性加以研究。 铸造合金流动性的定义为液态金属本身充满铸型的能力,它与合金的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。 合金的流动性与合金的充型能力是两个概念。合金的充型能力是液态合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰铸件的能力。由于影响液态金属充型能力的因素很多,很难对各种合金在不同铸造条件下的充型能力进行比较。所以,常常用固定条件下所测得的合金流动性来表示合金的充型能力。 1.3 实验合金与试样 1)纯铝和铸铝102。 2)试样—取一箱一件螺旋形试样如图1.1 通过实验研究成分对流动性的影响。取纯Al和ZL102合金在相同温度下浇注螺旋形试样,进行比较。在实验时,要求铸型相同(透气性、紧实度等)和过热温度相同条件下进行比较。 研究温度对合金流动性的影响,纯Al和ZL102合金分别在不同温度下浇注螺旋形式样,比较螺旋式样的长度。 1.4 实验设备与材料 1)熔化设备:坩埚电阻炉两台或感应电炉石墨坩埚两个 2)合金材料:工业纯Al 铸铝102 3)铸型:三副模板、三副砂箱、造型型砂及制型工具 4)热电偶(镍铬-镍硅)两支及毫伏表 5)去气剂:氯化锌

材料工程基础复习资料

材料工程基础复习资料 一、 题型介绍 1.填空题(15/15) 2.名词解释(4/16) 3.简答题(3/21) 4.计算题(4/48) 二、复习内容 1.名词解释(Chapters 2-4) 热传导:两个相互接触的物体或同一物体的各部分之间,由于温差而引起的热量传递现象,称为热传导。(依靠物体微观粒子的热运动而传递热量) 热对流:指流体不同部分之间发生相对位移,把热量从一处传递到另一处的现象。(依靠流体质点的宏观位移而传热) 热辐射:物体通过电磁波向外传递能量并能明显引起热效应的辐射现象称为热辐射。(不借助于媒介物,热量以热射线的形式从高温物体传向低温物体) 温度场:某瞬时物体内部各点温度的集合,称为该物体的温度场。 稳态温度场:温度不随时间变化的温度场。 等温面:温度场中同一瞬间同温度各点连成的面。 导热系数:在一定温度梯度下,单位时间内通过单位垂直面积的热量。 热射线:能被物体吸收并转变成热能的部分电磁波。 光谱辐射强度(E λ):单位时间内物体单位辐射面积表面向半球空间辐射从d λλλ+到波长间隔内的能量。 辐射力(E ):单位时间内物体单位辐射面积向半球空间辐射的全波段的辐射能,称为辐射力。 立体角:以球面中心为顶点的圆锥体所张的球面角。 角系数:任意两表面所组成的体系,其中一个表面(如F 1)所辐射到另一表面 上的能量占其总辐射能量的百分数,称为第一表面对第二表面的角度系数,简称角系数,记为12?。

有效辐射:本身辐射和反射辐射之和称为物体的有效辐射。 照度:到达表面单位面积的热辐射通量。 黑度:实际物体的辐射力和同温度下黑体的辐射力之比。 空间热阻:由于物体的尺寸形状和相对位置的不同,以致一物体发射的辐射能不可能全部到达另一物体的表面上,相对于全部接受辐射能来说,有热阻的存在,称为空间热阻。 表面热阻:由于物体表面不是黑体,所以它不可能全部吸收投射到它表面上的辐射能,相对于黑体来说,可以看成是热阻,称为表面热阻。 光带:把具有辐射能力的波长范围称为光带。 绝对湿度:单位体积湿空气所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度。 相对湿度:指湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度之比。 含湿量:1Kg的干空气所携带的水蒸气的质量。 湿球温度计:在普通温度计外包裹湿纱布,湿纱布的一端浸入水中,使得纱布保持湿润,这种温度计称为失球温度计。 露点:当未饱和湿空气中水蒸气分压或含湿量不变时,湿空气冷却到饱和状态的温度称为露点。 平衡水分:当物料表面水蒸气分压与湿空气水蒸气分压达到平衡时,物料的含水量不再随与空气接触时间的延长而变化,此时物料的含水量就是该空气状态下的该物料的平衡含水量。 恒定干燥条件:是指干燥过程中空气的湿度、温度、速度以及与湿物料的接触状况都不变。 发热量(热值):单位质量或体积的燃料完全燃烧,当燃烧产物冷却到燃烧前的温度时所放出的热量。 结渣性:煤在燃烧的高温状态下灰分的粘结能力。 闪点:当有火源接近时,若出现蓝色的闪光,此时的油温称为闪点。 燃点:油温继续升高,用火源接近油表面时在蓝色闪光后能持续燃烧,此时的油温称为燃点。 着火点:油温达到一定程度,油表面蒸气自燃,此时的油温称为着火点。 爆炸浓度极限:当空气中燃料油蒸气达到一定浓度时,遇到明火或温度升高到一

工程材料期末试题及解答

第一章 一、填空题 1.工程材料按成分特点可分为金属材料、非金属材料、复合材料;金属材料又可分为有色金属和黑色金属两类;非金属材料主要有无机非金属、有机非金属;复合材料是指。 2.金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性等;强度的主要判据有屈服点和抗拉强度,强度和塑性可以用拉伸试验来测定;洛氏硬度测量方法简便、不破坏试样,并且能综合反映其它性能,在生产中最常用。 3.理解静拉伸试验过程和应力-应变曲线图。 二、判断题材料所受的应力小于屈服点σs时,是不可能发生断裂的。(×) 第二章 1 名词解释 晶体:指其原子(原子团或离子)按一定的几何形状作有规律的重复排列的物体 过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度 变质处理:有意地向液态金属中加入某些变质剂以细化晶粒和改善组织达到提高材料性能的目的。 各向异性:在晶体中,由于各晶面和各晶向上的原子排列密度不同,因而导致在同一晶体的不同晶面和晶向上的各种性能的不同形核率:在单位时间内,单位体积中所产生的晶核 2 填空 三种常见的金属晶格体心立方,面心立方,密排六方。 晶体缺陷的形式包括点缺陷,线缺陷,面缺陷。 3 问答 1 简述形过冷度和难熔杂质对晶体的影响。 答:过冷度影响:金属结晶石,形核率和长大速度决定于过冷度。在一般的液态金属的过冷范围内,过冷度愈大,形核率愈高,则长大速度相对较小,金属凝固后得到的晶粒就愈细;当缓慢冷却时,过冷度小,晶粒就粗大。 难熔杂质的影响:金属结晶过程中非自发形核的作用王伟是主要的。所以某些高熔点的杂质,特别是当杂质的晶体结构与经书的晶体结构有某些相似时将强烈的促使非自发形核,大大提高形核率。 2 简述铸锭的组织结构特点。 答:铸锭是由柱状晶粒和等轴晶粒组成的,组织部均匀,不同形状的晶粒对性能由不同的影响。 3.凝固过程中晶粒度大小的控制。 答:主要有两种方法:1增大过冷度,2变质处理 第三章 1.金属塑性变形是在什么应力作用下产生的?金属的塑性变形有哪几种基本方式?它们之间有何区别 金属的塑性形变是在切应力的作用下产生的。金属的塑性形变有滑移和孪生两种形式。它们之间的区别是:1滑移是金属键一个个断裂,而孪生是孪生面上的键同时发生断裂;2孪生之后,虽然晶体结构为改变,但孪生的晶体的晶格位向已经发生改变。 2.塑性变形对金属的组织、结构和性能有哪些影响? 组织结构影响:当工件的外形被拉长或者压扁时其内部的晶粒的形状也被拉长或压扁。 性能影响:强硬度提高,塑韧性降低,电阻增加,耐腐蚀性降低 3.什么叫再结晶?再结晶前、后组织和性能有何变化? 当变形金属加热至较高温度,原子具有较大扩散能力时,会在变形最激烈的区域自发的形成新的细小等轴晶粒称为再结晶。再结晶前后组织上的变化是,在形变激烈能量高的地方形核。性能上的变

机械工程材料基本知识点

晶体缺陷: 点缺陷(空位、间隙原子、异类原子微观影响:晶格畸变)线缺陷(位错;极为重要的晶体缺陷,对金属强度、塑性、扩散及相变有显著影响)面缺陷(晶界、亚晶界) 合金相结构 :相是指系统中均匀的、与其他部分有界面分开的部分。相变:相与相的转变。按结构特点:固溶体、化合物、非晶相。 固溶体:指溶质原子溶入溶剂中所形成的均一结晶相。其晶体结构与溶剂相同。置换固溶体(溶质原子占溶剂晶格结点位置形成的固溶体)间隙固溶体:溶质原子处于溶剂晶格间隙所形成的固溶体 结晶: 材料从液态向固态的凝固成晶体的过程。 基本规律:晶核形成和长大交替进行。包括形核和核长大俩个过程, 影响形核率和成长率的因素:过冷度、不容杂志、振动和搅拌 变质处理:金属结晶时,有意向金属溶液中加入某种难溶物质,从而细化晶粒,改善金属性能 调质处理:淬火和高温回火 同素异构转变;固态金属由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变。 合金的组织决定合金的性能 金属材料的强化 本质;阻碍晶体位错的运动 强化途径:形变强化(冷加工变形)、固溶强化(形成固溶体)、第二相强化、细晶强化(晶粒粒度的细化) 钢的热处理 预先热处理:正火和退火 最终热处理:淬火和回火 退火:将钢加热到适当温度,保温一段时间,然后缓慢冷却,以获得接近平衡组织的热处理工艺。目的:降低硬度,提高塑性,改善切削性能;消除钢中内应力;细化晶粒,改善组织,为随后的热处理做组织上的准备。常用:完全退火Ac3以上30-50度(适用亚共析钢和合金钢,不适应低碳钢和过共析钢)得到组织为铁素体和珠光体,等温退火:适用某些奥氏体比较稳定的合金钢,加热和保温同完全退火,使奥氏体转变为珠光体,球化退火:温度略高于Ac1,适用过共析钢和合金工具钢,得到组织球状珠光体,去应力退火:Ac1以下100-200度,不发生组织变化,另外还有再结晶退火和扩散退火。 正火:亚共析钢Ac3以上30-50度,过共析钢Accm以上30-50度,保温后空冷获得细密而均匀的珠光体组织。目的:调整钢的硬度,改善加工性能;消除钢中内应力,细化晶粒,改善组织,为随后的热处理做组织上的准备。主要作用:作为低、中碳钢的预先热处理;消除过共析钢中的网状二次渗碳体,为球化退火做准备;作为普通件的最终热处理。 退火和正火区别:冷却速度不同,正火快,得到珠光体组织细,因而强度和硬度也高。实际中,如果俩者均能达到预先热处理要求时,通常选正火 淬火:加热到Ac1或Ac3以上某个温度,保温后以大于临界冷却速度冷却,使A转变为M 的热处理工艺.目的:获得马氏体或下贝氏体组织。温度:亚共析钢Ac3上30-50度,组织为M+少量A残,共析钢和过共析钢Ac1上30-50度,组织M+粒状Fe3C+少量A残 要求:淬火冷却速度必须大于临界冷却温度Vk.常用方法;单液、双液、分级、等温、局部淬火 回火:淬火以后的工件加热到Ac1以下某个温度,保温后冷却的一种热处理工艺.目的:降

材料工程基础实验指导书

班级: 学号: 姓 名:

实验一金相试样制备与组织观察综合实验 实验学时:6h 实验性质:综合性 一、实验目的 1了解金相显微镜的结构及主要零部件的作用;学会正确使用显微镜,提高物像的质量;了解显微镜的维护方法。 2学习金相试样的制备方法;了解金相试样质量对金相分析的影响。 3掌握二元铸态合金的固溶体,共晶(包括亚共晶和过共晶)和包晶组织的特征,能识别这些组织;掌握Fe—C合金平衡和非平衡组织的特征。 二、实验内容 本次实验为综合实验,要求综合运用金相显微镜和各种金相制样设备学会各种不同试样的金相制样要点,并能分析合金尤其是铁碳合金的典型组织。 实验分三阶段进行,首先熟悉金相显微镜的结构、操作方法和维护要求,再进行具体试样的金相试样制备,第三步观察分析常见二元合金和铁碳合金的组织。实验中各阶段每位同学独立完成。通过预习了解显微镜结构、维护要求以及金相制样方法和不同合金的组织特征,写出实验步骤,然后到实验室通过自己的操作体会各个过程。 三、实验仪器、设备及材料 3.1实验仪器、设备 砂轮机、预磨机、抛光机、电吹风、金相显微镜 3.2实验材料试样:铁碳合金试样及有色金属合金试样(用于组织观察);制备试样材料选用碳 钢。制样材料:砂纸、抛光剂、抛光布、3-4%硝酸酒精、滤纸 四实验原理 4.1 金相显微镜结构与使用 4.1.1成像原理 简单地说,成像原理就是将物像两级放大。如图1—1 所示。物AB 经物镜放大成一倒立的实像 A ′ B′,再经目镜放大成虚像A ″B″。 1)显微镜的放大倍数 显微镜的放大倍数等于物镜与目镜放大倍数的乘积: 1 250 M M物?M目 f 物f目 f 物,f 目——物镜和目镜的焦距;l——显微镜的光镜筒长度放大倍数的选择决定于组织的粗细和观察的目的。放大倍数大,则组织清晰,但视域小,不能观察全貌,代表性受局限,放大倍数低,则效果完全相反,如图1-2 所示。在金相分析时,根据需要,往往高、低倍变换使用。

材料工程基础复习资料(全)

材料工程基础复习要点 第一章粉体工程基础 粉体:粉末质粒与质粒之间的间隙所构成的集合。 *粉末:最大线尺寸介于0.1~500μm的质粒。 *粒度与粒径:表征粉体质粒空间尺度的物理量。 粉体颗粒的粒度及粒径的表征方法: 1.网目值表示——(目数越大粒径越小)直接表征,如果粉末颗粒系统的粒径相等时 可用单一粒度表示。 2.投影径——用显微镜测试,对于非球形颗粒测量其投影图的投影径。 ①法莱特(Feret)径D F:与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离 ②马丁(Martin)径D M:在一定方向上将颗粒投影面积分为两等份的直径 ③克伦贝恩(Krumbein)径D K:在一定方向上颗粒投影的最大尺度 ④投影面积相当径D H:与颗粒投影面积相等的圆的直径 ⑤投影周长相当径D C:与颗粒投影周长相等的圆的直径 3.轴径——被测颗粒外接立方体的长L、宽B、高T。 ①二轴径长L与宽B ②三轴径长L与宽B及高T 4.球当量径——把颗粒看做相当的球,并以其直径代表颗粒的有效径的表示方法。(容 易处理) *粉体的工艺特性:流动性、填充性、压缩性和成形性。 *粉体的基本物理特性: 1.粉体的能量——具备较同质的块状固体材料高得多的能量。 分体颗粒间的作用力——高表面能,固相颗粒之间容易聚集(分子间引力、颗粒间异性静电引力、固相侨联力、附着水分的毛细管力、磁性力、颗粒表面不平滑引起的机械咬合力)。 3.粉体颗粒的团聚。 第二章粉体加工与处理 粉体制备方法: 1.机械法——捣磨法、切磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法。 ①脆性大的材料:捣磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法 ②塑性较高材料:切磨法、涡旋磨法、气流喷射粉碎法 ③超细粉与纳米粉:气流喷射粉碎法、高能球磨法 2.物理化学法 ①物理法(雾化法、气化或蒸发-冷凝法):只发生物理变化,不发生化学成分的 变化,适于各类材料粉末的制备 ②物理-化学法:用于制备的金属粉末纯度高,粉末的粒度较细 ③还原法:可直接利用矿物或利用冶金生产的废料及其他廉价物料作原料,制的 粉末的成本低 ④电解法:几乎可制备所有金属粉末、合金粉末,纯度高 3.化学合成法——指由离子、原子、分子通过化学反应成核和长大、聚集来获得微细 颗粒的方法

第一学期《工程材料》期末试卷A卷及答案

系别:__________ 班次:____________ 姓名:___________ 学号:____________ 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。装。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。订。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。线。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 2008—2009学年第一学期 《工程材料》期末考试试卷(A) 注意:本试卷共四大题,总分100分,考试时间120分钟。本试卷适用于07模具班,共需印制61份。 1. 碳素工具钢的含碳量一般是在以下哪个范围之内( ) A. 0.3% - 0.5% B. 0.5% - 0.7% C. 0.7% - 1.3% D. 1.3% - 1.6% 2. 以下那种元素是9Mn2V 里不含的 ( ) A. C 元素 B. Ni 元素 C. Si 元素 D. Mn 元素 3. Cr12是以下哪种冷作模具钢的典型钢种 ( ) A. 高碳高铬冷作模具钢 B. 空淬冷作模具钢 C. 油淬冷作模具钢 D. 基体钢 4. 以下哪种模具钢的抗压强度、耐磨性及承载能力居冷作模具钢之首 ( ) A. 碳素工具钢 B. 火焰淬火冷作模具钢 C. 高速钢 D. DT 合金 5. 以下哪种钢号不属于热作模具钢的类型 ( ) A. 5CrNiMo B. 3Cr2W8V C. 4Cr5MoSiV D. 9SiCr 6. 高韧性热作模具钢的含碳量在以下哪个范围之内 ( ) A. 0.3% - 0.5% B. 0.5% - 0.7% C. 0.7% - 1.3% D. 1.3% - 1.6% 7. 以下哪个钢种属于冷热兼用的模具钢 ( ) A. GR 钢 C.HD 钢 C. 012Al D.PH 钢 8. 以下哪个选项的塑料模具钢已列入了国家标准 ( ) A. 3Cr2Mo 和CrWMn B. CrWMn 和Cr12MoV C. 3Cr2Mo 和3Cr2MnNiMo D. 3Cr2MnNiMo 和Cr12MoV 9. SM50属于以下哪种塑料模具钢 ( ) A. 预硬型塑料模具钢 B. 碳素塑料模具钢 C. 渗碳型塑料模具钢 D. 时效硬化型塑料模具钢 10. 以下哪种表面工程技术改变了技术表面的化学成分 ( ) A. 表面改性 B. 表面处理 C. 表面涂覆 D. 电镀技术 1.按照工作条件可将模具分为 、 、 。 2.塑料模具按其成型固化可分为 、 。 3.模具的失效形式主要有 、 、 、 、 。 4.塑料模具用钢系列有七大类,分别是 、 、 、 、 、 、 。 5.表面工程技术有三类,分别是 、 、 。 6.热作模具钢的主要失效形式是 、 。 7.铁碳合金相图中三种基本相是 、 、 。 1.硬度 2.模具失效 3. 延伸率 4. 二次硬化 5. 时效 一、选择题:请将唯一正确答案的编号填入答卷中,本题共10小题,每题2分,共20分。 三、名词解释:本题共5小题,每空3分,共15分。 二、填空题:本题每空1分,共25分。

材料工程基础总结

1 铝合金强化途径有哪些?答:固溶处理 +时效强化、细晶强化 2.铜合金强化机制主要有几种? 答:固溶强化、时效强化、过剩相强化 3.铝镁合金配料计算? 例1:为了获得以下成分铸造铝合金1Kg,熔炼时应如何配料? 8.0wt%Si,2.8wt%Cu,0.5wt%Mg,0.15wt%Ti,其余为Al; 注:1)可供选择的原材料包括:纯铝,Al-30wt%Si 中间合金,Al-25wt%Cu 中间合金,Al-30wt%Mg 中间合金和Al-10wt%Ti 中间合金;2)不考虑铝、硅和铜元素的烧损;3)镁元素的烧损率为15wt%,钛元素的烧损率为5wt%。 ●1000g×8.0%=XAl-30Si×30% ?XAl-30Si =266.7g ●1000g×2.8%=XAl-25Cu×25%?XAl-25Cu =112g ●1000g×0.5%= XAl-30Mg×30%×(1-15%)? XAl-30Mg =19.6g ●1000g×0.15%=XAl-10Ti×10%×(1-5%) ? XAl-10Ti=15.8g ●1000×(1-0.08-0.028-0.005-0.0015) = XAl +266.7× (1-0.3) -112×(1-0.25)-19.6×(1-0.3)-15.8×(1-0.1) ?XAl = 586.9g 例2、为了获得以下成分的铸造镁合金1Kg:熔炼时应如何配料?8.5wt%Al,1.2wt%Zn,1.20wt%Si,0.25wt%Mn,0.15wt%Sr,其余为Mg 注:1)可供选择的原材料包括:纯镁,纯铝,纯锌,Al-30wt%Si 中间合金,Mg-2wt%Mn 中间合金,Mg-10wt%Sr 中间合金;2)不考虑镁、铝、锌、硅和锰元素的烧损;3)Sr 元素的烧损率为15wt%。 1000g×1.20%=X Al-30Si×30% ?X Al-30Si =40g 1000g×1.2%=X Zn?X Zn=12g 1000g×0.25%=X Mg-2Mn×2%?X Mg-2Mn=125g 1000g×0.15%=X Mg-10Sr×10%×(1-15%) ?X Mg-10Sr=17.6g 1000g×8.5%=X Al+ X Al-30Si×70%?X Al =57g X Mg =1000-40-12-125-17.6-57=748.4g 1000×(1-1.2%-1.2%-0.25%-0.15%-8.5%) = X Mg + X Mg-2Mn× (1-2%)+ X Mg-10Sr×(1-10%) ?X Mg =748.6g 4.为了获得高质量的合金,在合金熔炼时一般要进行哪些工艺处理? 答:变质处理,细化处理,精炼处理。 5.镁合金阻燃抗氧化方法有哪几种? 答:熔剂保护阻燃法、气体保护阻燃法、添加合金元素阻燃法。 6.根据石墨存在形态不同,灰口铸铁可分为哪几种? 答:灰铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、球墨铸铁。 7.什么是金属的充型能力?充型能力影响因素有哪些?答:液态金属充满铸型型腔,获得形状 完整、轮廓清晰的铸件的能力称为金属的充型能力 液态金属的充型能力主要取决于金属自身的流动能力,还受外部条件,如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响,是各种因素的综合反映。

材料科学与工程基础实验讲义全

华南农业大学材料与能源学院 现代材料科学与工程基础实验讲义 供材料科学专业本科生使用 胡航 2016-02-30

实验一 金属纳米颗粒的化学法制备 一、实验容与目的 1. 了解并掌握金属纳米颗粒的化学法制备过程并制备Au 或Ag 纳米颗粒。 2. 了解金属纳米颗粒的光学特征。 二、实验原理概述 化学制备法是制备金属纳米微粒的一种重要方法,在基础研究和实际应用中被广泛采用。贵金属纳米颗粒的化学法制备主要有溶胶凝胶法、电镀法、氧化还原法等。其中氧化还原法又包括热分解和辐照分解等。贵金属纳米颗粒具有广泛的应用,如生物医学领域的杀菌,物理化学领域的催化等。本实验以金胶为例介绍交替法制备贵金属纳米颗粒,并以硝酸银在烷基胺中的热分解为例介绍表面活性剂中氧化还原法制备贵金属纳米颗粒。 1. 胶体金属(Au 、Ag )的成核与生长 总的来说,化学法制备金属纳米粒子都是让还原剂提供电子给溶液中带正电荷的金属离子形成金属原子。如,对于制备胶体金,如果采用柠檬酸三钠作为还原剂,其反应过程如下: 2H O -42223222222Δ HAuCl + HOC(CH )(CO )Au +Cl +CO +HCO H+CO(CH )(CO )+......??→粒子 2. 硝酸银热分解法制备银纳米粒子 热分解法制备金属纳米颗粒原理简单,实验过程易操作。对制备数纳米到数十纳米尺寸围的纳米颗粒有较大优势。硝酸银在烷基胺中加热搅拌可形成澄清透明溶液。温度上升到150~200 °C 时,溶液颜色由浅色到深色快速变化,生成的银纳米颗粒被烷基胺包裹,稳定在溶液中。通过对样品洗涤、离心沉淀,可获得烷基胺包裹的银纳米粒子。 三、实验方法与步骤 (一)实验仪器与材料 硝酸银,柠檬酸三钠,油胺或十八胺,十八烯(ODE ),无水乙醇,配有温度调控和磁力搅拌的油浴加热器,三颈瓶,抽气头,滤膜,温度计套管,10 mL 量筒,分析天平,玻璃滴管,离心管,离心机,电热干燥箱 (二)实验方法与操作步骤

材料工程基础复习资料

1.气体温度升高时其粘度(增大)(填增大或减小)。 2.对于不可压压缩流体,其流体静力学的基本方程为___________,静力水头为_________和_______ 之和。 3. 是流场中某一质点运动的轨迹; 是同一时刻,不同流体质点所组成的曲线。 4. 黑体的辐射力数学表达式为____________________,这说明黑体的辐射力仅与__温度__相关。 5. 烟囱的抽力指烟囱内外气体温度不同而引起气体密度差异,这种密度差异产生压力差 6. 导温系数的物理意义是( )。 7. 如图所示两个曲面组成的封闭体系, 角系数φ22为( )。 8. 燃料在燃烧过程中,其中的H 2、CO 的燃烧需要( )作为链锁反应 的刺激物;气态烃的燃烧需要( )作为刺激物。 9. 克希霍夫定律表达式说明( )。 10. 干燥是 、 同时进行的过程,但传递 不同。 11. 热射线的传播具有与光同样特性,不需要 。 12. 湿空气的I —X 图由湿度、热含量、( )( )( )组成。 13. 对于饱和空气,其干球温度t 、湿球温度t wb 和露点温度t d 三者之间的大小关系为 。 14.传热方式有 、 、 三种。 15.对于凸面,其自见性等于 。 16.投射辐射指 。 17.导热系数的物理意义是 。 18.煤的工业分析法是由 来表示的。 19. 努谢特准数为 和 之比。 20.气体燃料的燃烧方法分为 、 、 。 F 2 F 1 7题图

21.热辐射是一种由来传播能量的现象。 22.高温系数为与之比。 23.燃料组成的分析方法有和两种方法。 24. 流体力学中研究流体的运动有两种不同的方法,一种是方法,另一种是方法。 27.煤的工业分析法是由()来表示的。 28.煤矿提供的煤一般是()的组成,实验室所给的是(),而实际使用时则为()。 29.低位发热量是指()。 30.高位发热量是指()。 31.煤的挥发物指()。 32.煤的挥发物由()成分组成。 33.工业上通常用()来判断煤是否易结渣。 34.燃料在燃烧过程中,其中的H2、CO的燃烧需要()作为链锁反应的刺激物;气态烃的燃烧需要()作为刺激物。 35.层燃燃烧室内一次风指(),二次风指()。 36.煤粉燃烧室内一次风指(),二次风指()。 37.气体燃料的燃烧过程包括()()()。 38.固体燃料的燃烧过程包括()()()。 39.目前使用的低N x O烧嘴有()()()()四种类型。 40.液体燃料燃烧的方式有()和()。 41.重油雾化方式有()和()。

工程材料知识点总结

第一章 1.三种典型晶胞结构: 体心立方: Mo 、Cr 、W 、V 和 α-Fe 面心立方: Al 、Cu 、Ni 、Pb 和 β-Fe 密排六方: Zn 、Mg 、Be 体心立方 面心立方 密排六方 实际原子数 2 4 6 原子半径 a r 4 3= a r 4 2= a r 21= 配位数 8 12 12 致密数 68% 74% 74% 2.晶向、晶面与各向异性 晶向:通过原子中心的直线为原子列,它所代表的方向称为晶向,用晶向指数表示。 晶面:通过晶格中原子中心的平面称为晶面,用晶面指数表示。 (晶向指数、晶面指数的确定见书P7。) 各向异性:晶体在不同方向上性能不相同的现象称为各向异性。 3.金属的晶体缺陷:点缺陷、线缺陷、面缺陷 4.晶体缺陷与强化:室温下金属的强度随晶体缺陷的增多而迅速下降,当缺陷增多到一定数量后,金属强度又随晶体缺陷的增加而增大。因此,可以通过减少或者增加晶体缺陷这两个方面来提高金属强度。 5..过冷:实际结晶温度Tn 低于理论结晶温度To 的现象称为过冷。 过冷度 n T T T -=?0 过冷度与冷却速度有关,冷却速度越大,过冷度也越大。 6.结晶过程:金属结晶就是晶核不断形成和不断长大的过程。 7.滑移变形:单晶体金属在拉伸塑性变形时,晶体内部沿着原子排列最密的晶面和晶向发生了相对滑移,滑移面两侧晶体结构没有改变,晶格位向也基本一致,因此称为滑移变形。 晶体的滑移系越多,金属的塑性变形能力就越大。 8.加工硬化:随塑性变形增加,金属晶格的位错密度不断增加,位错间的相互作用增强,提高了金属的塑性变形抗力,使金属的强度和硬度显著提高,塑性和韧性显著降低,这称为加工硬化。 9.再结晶:金属从一种固体晶态过渡到另一种固体晶态的过程称为再结晶。 作用:消除加工硬化,把金属的力学和物化性能基本恢复到变形前的水平。 10.合金:两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素组成的具有金属特性的物质。 11.相:合金中具有相同化学成分、相同晶体结构并有界面与其他部分隔开的均匀组成部分称为“相”。 分类:固溶体和金属间化合物 第二章 1.铁碳合金相图(20分) P22

材料科学与工程实验室建设规划

成都理工大学材料与化学化工学院实验室“十二·五”建设规划 系、部、室名称:材料科学与工程 编制日期:2010年3月

一、“十一·五”期间学院实验室建设概况 1、实验室设臵情况 经过多年的建设,目前本学科点基本具备课程实验教学条件,初步建立了材料组成与结构表征、材料加工与制备、材料性能测试等三大类11个专业教学实验室,总面积360m2,各实验室功能及承担教学科研工作具体情况见下表1。 表1 专业实验室设臵情况 2、实验仪器设备投入情况 除学院公用大型仪器设备外,材料科学与工程专业实验室现有设备见附表2。总价值

为2137929元。其中2006-2009年投入占70%左右,约150万元。 3、主要成绩 十一五期间,按照材料科学与工程专业内涵及我校材料科学与工程专业办学特色,构建了材料科学与工程专业实验教学体系,规划和建立了材料组成与结构表征、材料加工与制备、材料性能测试等三大类教学实验室,重点建设了材料制备实验室,材料力学性能实验室,材料显微结构实验室。 材料制备实验室主要购臵了用于无机非金属材料烧成的高温电阻电炉、微波烧结炉、气氛炉,热压烧结炉等,用于金属材料熔制的真空熔炼炉、电阻炉,以及用于金属热处理改性的真空热处理炉、渗碳炉等,基本能满足金属材料工程、无机非金属材料工程教学需要。 材料力学性能实验室主要购臵了液压万能试验机、冲击试验机、蠕变试验机、疲劳试验机、各类硬度仪等设备,基本满足结构材料教学需要。 材料显微结构实验室主要购臵了金相显微镜及金相制备相关设备,可以同时满足一个自然班的教学实验,是十一五期间建设较好的一个实验室。 这些实验室共承担结晶学与矿物学、材料科学基础、材料科学研究方法与测试技术、材料设计与制备、金属学、金属热处理原理与工艺、合金熔炼原理、材料物理性能、材料力学性能,课程设计、现代金相实验技术、材料显微组织与结构实验、特色与创新实验等专业基础和专业综合实验教学课程,同时承担每年约150名专业毕业生的毕业设计、毕业实习教学任务、每年50名左右研究生的教学和科研任务。 十一五期间,依托金刚石薄膜实验室、材料科学与技术研究所及现有专业实验室,承担项国家自然科学基金项目3项、国家科技攻关、科技支撑项目和四川省等省部级项目16项,发表论文100余篇,被3大检索收录40余篇。 总之,较好地完成了上一个五年规划中提出的各项实验室建设任务。 4、教学队伍 专业实验室设有管理人员3名(初级2名、中级1名),专职实验教师1名(热分析实验室),所有实验课程教学完全由专业教师执行。 5、存在的问题 尽管通过多年建设,材料科学与工程专业实验教学平台建设取得了明显成效, 但是随着本科教学模式改革的不断深化,工程化教育理念的不断深入,对本科生工程能力、创新能力要求的不断提高,现有实验室很难满足新的培养方案对于学生实验能力培养的要求,存在突出问题主要表现在以下几个方面:

工程材料复习资料

第一章 第二章 第三章材料的性能及应用意义 变形:材料在外力作用下产生形状与尺寸的变化。 强度:材料在外力作用下对变形与断裂的抵抗能力。(对塑性变形的抗力) 比例极限(σp) 弹性极限(σe) 屈服点或屈服强度(σs、σ0.2) 抗拉强度(σb) 比强度:各种强度指标与材料密度之比。 屈强比:材料屈服强度与抗拉强度之比。 塑性:指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力,即材料断裂前的塑性变形的能力。硬度:反映材料软硬程度的一种性能指标,表示材料表面局部区域内抵抗变形或破裂的能力。韧性:材料强度和塑性的综合表现。 布氏硬度HBW 洛氏硬度HR (优点:操作迅速简便,压痕较小,几乎不损伤工件表面,故而应用最广。)维氏硬度HV 疲劳断裂特点:①断裂时的应力远低于材料静载下的抗拉强度甚至屈服强度;②断裂前无论是韧性材料还是塑性材料均无明显的塑性变形。 疲劳过程的三个基本组成阶段:疲劳萌生、疲劳扩展、最后断裂 第四章材料的结构 键:在固体状态下,原子聚集堆积在一起,其间距足够近,它们之间便产生了相互作用力,即为原子间的结合力或结合键。 根据结合力的强弱,可把结合键分为两大类:强键(包括离子键、共价键、金属键)和弱

键(即分子键)。 共价键晶体和离子键晶体结合最强,金属键晶体次之,分子键晶体最弱。 晶体:原子在三维空间中有规则的周期性重复排列的物质。 各向异性:晶体具有固定熔点且在不同方向上具有不同的性能。 晶格:晶体中原子(或离子、分子)在空间呈规则排列,规则排列的方式就称为晶体结构。结点:将构成晶体的实际质点抽象成纯粹的几何点。 体心立方晶格:晶胞原子数2 面心立方晶格:晶胞原子数4 密排六方晶格:晶胞原子数6 晶体缺陷:原子的排列不可能像理想晶体那样规则完整,而是不可避免地或多或少地存在一些原子偏离规则排列的区域,这就是晶体缺陷。 晶体缺陷按几何特征可分为点缺陷、线缺陷(位错)和面缺陷(如晶界、亚晶界)三类。点缺陷:空位、间隙原子、置换原子 线缺陷特征:两个方向的尺寸很小,在另一个方向的尺寸相对很大。 位错:晶体中有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。 实际金属晶体中存在的位错等晶体缺陷,晶体的强度值降低了2-3个数量级。 面缺陷:晶界、亚晶界 第五章材料的凝固与结晶组织 凝固:物质从液态转化为固态的过程。 结晶:物质从液态转化为固态后,固态物质是晶体,这种凝固的过程就是结晶。 过冷:金属的实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。二者之差称为过冷度(△T),△T=Tm-Tn。 过冷度越大,实际结晶温度越低。 同一种金属,其纯度越高,则过冷度越大;冷却速度越快,则实际结晶温度越低,过冷度越大。

《工程材料基础》知识点汇总

1.工程材料按属性分为:金属材料、陶瓷材料、碳材料、高分子材料、复合材料、半导体材料、生物材料。 2.零维材料:是指亚微米级和纳米级(1—100nm)的金属或陶瓷粉末材料,如原子团簇和纳米微粒材料; 一维材料:线性纤维材料,如光导纤维; 二维材料:就是二维薄膜状材料,如金刚石薄膜、高分子分离膜; 三维材料:常见材料绝大多数都是三位材料,如一般的金属材料、陶瓷材料等; 3.工程材料的使用性能就是在服役条件下表现出的性能,包括:强度、塑性、韧性、耐磨性、耐疲劳性等力学性能,耐蚀性、耐热性等化学性能,及声、光、电、磁等功能性能;工程材料按使用性能分为:结构材料和功能材料。 4.金属材料中原子之间主要是金属键,其特点是无方向性、无饱和性; 陶瓷材料中的结合键主要是离子键和共价键,大多数是离子键,离子键赋予陶瓷材料相当高的稳定性; 高分子材料的结合键是共价键、氢键和分子键,其中,组成分子的结合键是共价键和氢键,而分子间的结合键是范德瓦尔斯键。尽管范德瓦尔斯键较弱,但由于高分子材料的分子很大,所以分子间的作用力也相应较大,这使得高分子材料具有很好的力学性能; 半导体材料中主要是共价键和离子键,其中,离子键是无方向性的,而共价键则具有高度的方向性。 5.晶胞:是指从晶格中取出的具有整个晶体全部几何特征的最小几何单元;在三维空间中,用晶胞的三条棱边长a、b、c(晶格常数)和三条棱边的夹角α、β、γ这六个参数来描述晶胞的几何形状和大小。 6.晶体结构主要分为7个晶系、14种晶格; 7.晶向是指晶格中各种原子列的位向,用晶向指数来表示,形式为[uvw]; 晶面是指晶格中不同方位上的原子面,用晶面指数来表示,形式为(hkl)。 8.实际晶体的缺陷包括点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷,其中体缺陷有气孔、裂纹、杂质和其他相。 9.实际金属结晶温度Tn总要偏低理论结晶温度T0一定的温度,结晶方可进行,该温差ΔT=T0—Tn即称为过冷度;过冷度越大,形核速度越快,形成的晶粒就越细。 10.通过向液态金属中添加某些符合非自发成核条件的元素或它们的化合物作为变质剂来细化晶粒,就叫变质处理;如钢水中常添加Ti、V、Al等来细化晶粒。 11.加工硬化是指随着塑性变形增加,金属晶格的位错密度不断增加,位错间的相互作用增强,提高了金属的塑性变形抗力,使金属的强度和硬度明显提高,塑性和韧性明显降低,也即形变强化;加工硬化是一种重要的强化手段,可以提高金属的强度并使金属在冷加工中均匀变形;但金属强度的提高往往给进一步的冷加工带来困难,必须进行退火处理,增加了成本。 12.金属学以再结晶温度区分冷加工和热加工:在再结晶温度以下进行的塑性变形加工是冷加工,在再结晶温度以上进行的塑性变形加工即热加工;热加工可以使金属中的气孔、裂纹、疏松焊合,使金属更加致密,减轻偏析,改善杂质分布,明显提高金属的力学性能。 13.再结晶是指随加热温度的提高,加工硬化现象逐渐消除的阶段;再结晶的晶粒度受加热温度和变形度的影响。 14.相:是指合金中具有相同化学成分、相同晶体结构并由界面与其他部分隔开的均匀组成部分; 合金相图是用图解的方法表示合金在极其缓慢的冷却速度下,合金状态随温度和化学成分的变化关系; 固溶体:是指在固态下,合金组元相互溶解而形成的均匀固相; 金属间化合物:是指俩组元组成合金时,产生的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新固相。 15.固溶强化:是指固溶体的晶格畸变增加了位错运动的阻力,使金属的塑性和韧性略有下降,强度和硬度随溶质原子浓度增加而略有提高的现象; 弥散强化:是指以固溶体为主的合金辅以金属间化合物弥散分布,以提高合金整体的强度、硬度和耐磨性的强化方式。 16.匀晶反应:是指两组元在液态和固态都能无限互溶,随温度的变化,形成成分均匀的液相、固相或满足杠杆定律的中间相的固溶体的反应; 共晶反应:是指由一种液态在恒温下同时结晶析出两种固相的反应; 包晶反应:是指在结晶过程先析出相进行到一定温度后,新产生的固相大多包围在已有的固相周围生成的的反应; 共析反应:一定温度下,由一定成分的固相同时结晶出一定成分的另外两种固相的反应。 17.铁素体(F):碳溶于α-Fe中形成的体心立方晶格的间隙固溶体;金相在显微镜下为多边形晶粒;铁素体强度和硬度低、塑性好,力学性能与纯铁相似,770℃以下有磁性; 奥氏体(A):碳溶于γ-Fe中形成的面心立方晶格的间隙固溶体;金相显微镜下为规则的多边形晶粒;奥氏体强度和硬度不高,塑性好,容易压力加工,没有磁性; 渗碳体(Fe3C):含碳量为6.69%的复杂铁碳间隙化合物;渗碳体硬度很高、强度极低、脆性非常大; 珠光体(P):铁素体和渗碳体的共析混合物;珠光体强度较高,韧性和塑性在渗碳体和铁素体之间; 莱氏体(Ld):奥氏体和渗碳体的共晶混合物;莱氏体中渗碳体较多,脆性大、硬度高、塑性很差。 18.包晶反应:1495℃时发生,有δ-Fe(C=0.10%)、γ-Fe(C=0.17%或0.18%,图中J点)、液相(C=0.53%或0.51%,图中B点)三相共存;δ-Fe(固体)+L(液体)=γ-Fe(固体) 共晶反应:1148℃时发生,有A(C=2.11%)、Fe3C(C=6.69%)、液相L(C=4.3%)三相共存;Ld→Ae+Fe3Cf(恒温1148℃) 共析反应:727℃时发生,有A(C=0.77%)、F(C=0.0218%)、Fe3C(C=6.69%)三相共存;As→Fp+Fe3Ck(恒温727℃)

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