深海装备材料技术

深海装备材料技术.txt吃吧吃吧不是罪，再胖的人也有权利去增肥！苗条背后其实是憔悴，爱你的人不会在乎你的腰围！尝尝阔别已久美食的滋味，就算撑死也是一种美！减肥最可怕的不是饥饿，而是你明明不饿但总觉得非得吃点什么才踏实。深海装备材料技术对于深海装备来讲，最重要的通用性材料有两类，一是耐压性好的结构材料，一是深潜器上大量使用的作为浮力补偿用的浮力材料。

（1）深海装备的耐压壳材料技术

深海这种特殊环境对深海装备的耐压壳材料提出了特殊要求。深海装备耐压壳材料既要有一定的抗蚀性，在一定温度范围内还要有相当稳定的物理性能和适当的延展性，此外还应具有较高的屈服强度和较高的弹性模量。从而使深海装备能够承受住由其工作深度产生的静压强和深海装备在整个服役期内多次下潜和上浮产生的周期性载荷对耐压壳的影响。

目前深海装备耐压壳使用的材料分两种：金属材料和非金属材料。金属材料主要在潜艇和深潜器上使用，非金属材料主要在深潜器上使用。

①金属材料

目前深海装备耐压壳使用的金属材料主要有两种：钢和钛合金。美、日、英和俄等国潜艇都使用钢为耐压壳体材料，这些国家的一部分潜器使用钛合金作耐压壳体。俄罗斯有四级潜艇使用了钛合金作耐压壳材料，其余潜艇均采用高强度钢作耐压壳体材料。

美海军深海装备耐压壳使用的材料

美海军潜艇的耐压壳主要使用Hy系列调质钢。20世纪60年代以前，美海军潜艇耐压壳的标准用钢为Hy-80。为提高焊接性和焊件韧性美海军曾多次修订了Hy-80钢的军用规范。美海军的“洛杉矶”级潜艇的耐压壳就使用了Hy-80钢。由于在相等重量下Hy-l00钢的屈服强度大于Hy-80钢，因此Hy-l00钢现已成为美国海军潜艇耐压壳的标准用钢。美海军现役的”海狼”级潜艇的耐压壳材料就为Hy-l00钢。美海军最新型核潜艇“弗吉尼亚”级的耐压壳材料计划使用Hy-l00钢。美海军还研制了Hy-l30钢，计划用Hy-l30取代Hy-l00作潜艇耐压壳材料。美海军还在20世纪80年代用Hy-l30钢建造常规动力深海试验潜艇“海豚”号分段和另一艘潜艇的三个分段。

美海军使用Hy系列调质钢和钛合金制造潜器的耐压壳。1969年美海军用Hy-l30钢建造深海救援艇“DSRV-I”号，不久又用于建造“DSRV-Ⅱ”号和核动力深潜器“NR-l”号。美海军的先进蛙人输送系统（ASDS）的前两艘艇ASDSⅠ和ASDSⅡ的耐压壳材料使用的是Hy-80钢。美海军的“海崖”号深潜器使用钛合金（Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo）作耐压壳材料，该潜器下潜深度为6100m。

日本海上自卫队深海装备耐压壳使用的材料

日本海上自卫队潜艇用钢有NS-30、NS-46、NS-63、NS-80、NS-90和NS-110。二次大战后至20世纪60年代初日本海上自卫队潜艇耐压壳材料使用NS-30和NS-46钢。此后，研制成了NS-63（Hy-80的改进型）、NS-80、NS-90（仿制Hy-l30）钢。NS-90钢除用于潜深达2000m

“夕潮”级潜艇的耐压壳使用的是NS-80的深海调查船外，NS-63和NS-80钢都已用于建造潜艇。

钢。20世纪80年代日本又研制了强度级别更高的潜艇用钢NS-110。日本海上自卫队的“亲潮”级潜艇的耐压壳就是NS-110制成的。

日本的“深海2000”深潜器使用钛合金（Ti-6Al-2Nb-4VELI）作耐压壳材料。

英国海军深海装备耐压壳使用的材料

英国海军在二次大战后研制了QT系列潜艇用钢QT-28、QT-35和QT-42。20世纪50年代用QT-28建造潜艇。1958～1965年间广泛使用QT-35钢建造潜艇。1968年制订了Q1（N）钢的规范。英国还仿制了Hy-l00和Hy-l30，并分别命名为Q2（N）和Q3（N）钢。英国“机敏”级潜艇计划使用Q2 （N）作耐压壳材料。

俄罗斯深海装备耐压壳使用的材料

俄罗斯是世界上第一个用钛合金建造潜艇耐压壳的国家，其用钛合金建造潜艇的技术世界领先。俄罗斯先后制造了四级钛合金做耐压壳的潜艇。A级6艘，P级1艘，M级1艘，S 级4艘。由于钛合金价格昂贵，俄罗斯的这四级潜艇仅建了11艘。钛合金具有强度高、重量轻、低磁性和耐腐蚀等优点。用钛合金作耐压壳材料可降低潜艇排水量、增大潜深和提高艇的隐蔽性。俄罗斯某些潜艇的耐压壳材料采用CB-2钢。

②非金属材料

深海潜器的耐压壳上使用的非金属材料主要有：先进树脂基复合材料和结构陶瓷材料。

先进树脂基复合材料

先进树脂基复合材料是指用碳纤维、陶瓷纤维、芳纶纤维等增强的聚合物复合材料。先进树脂基复合材料具有比传统结构材料优越得多的力学性能。例如，分别用碳纤维、芳纶纤维和碳化硅纤维增强的环氧树脂复合材料的密度为 1.4～2.0g／cm，抗拉强度为l.5～l.8GPa，略高于普通钢材，而比强度则为钢材的4～6倍，比模量为钢材的2～3倍。先进树脂基复合材料除优越的力学性能外，往往还兼有耐腐蚀、振动阻尼和吸收电磁波等功能，因此，在舰船上有广阔的使用前景。

美国海军用石墨纤维增强环氧树脂材料成功地制造出自动无人深潜器AUSSMOD2的耐压壳体。该艇的下潜深度为6096m，按照设计，其耐压壳体的重量／排水量比率不能超过l 0.5。美海军计划用石墨纤维增强环氧树脂材料代替钛合金制造耐压壳体封头。

结构陶瓷材料

陶瓷的强度和弹性模量很高，而且具有耐腐蚀、耐磨损、耐高温的优点，密度又比一般金属材料低，是很有发展潜力的高比强度材料。但陶瓷固有的脆性使其应用范围受到很大的限制。先进陶瓷材料的研究取得很大进展。用高纯度超细粉料经特殊加工工艺而制成的陶瓷材料显微组织精细，性能优良，如碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化锆等先进陶瓷材料已逐步进入实用领域。陶瓷增韧的研究也取得一定的成果，为结构陶瓷材料的推广应用创造了条件。利用结构瓷材料的高强度制造大深度潜水器的耐压壳体。

美国海军为建造无人深海潜水器而对若干耐压壳体候选材料进行了对比分析。结果表明，对于6096m的潜深，氧化铝陶瓷耐压壳体的重量／排水量比率小于0.60，而同样设计深度的钛壳的该比率则超过0.85。尽管氧化铝陶瓷在几种陶瓷材料中并不是给出最低重量／排水量比率的材料，但由于它成本较低，而且制作工艺比较成熟，故被选中用于制造635mm直径的深潜器耐压壳体。美海军1993年对635mm直径的氧化铝陶瓷耐压壳体并进行了试验。实践证明，在同样排水量(454kg)的情况下，氧化铝陶瓷壳体比Ti-6A-4V壳体的有效载荷高166％；为达到同样的有效载荷，钛壳体的排水量必须增加50％，其重量增加83％。除此而外，陶瓷壳体还具有耐腐蚀、电绝缘、非磁性和可透过辐射等优点。

(2) 深海装备的浮力材料技术

为了解决深潜拖体、深潜器和水下机器人等的耐压性、结构稳定性问题，并提供足够的

净浮力，人们开始研制高强度固体浮力材料（简称SBM）以替代传统的耐压浮力球和浮力筒。SBM是发展现代深潜技术的重要组成部分，对保证潜器所必须的浮力，提高潜器的有效载荷，减少其外型尺寸，尤其是在建造大深度的潜器中，有着重要的作用。

深海装备使用的固体浮力材料应具有耐水、耐压、耐腐蚀和抗冲击的特性。对于在不同深度使用的固体浮力材料的强度要求不同，水深增加，浮力材料的强度相应增加，密度随之增大，但浮力系数减小。此外，深海装备上使用的高强度浮力材料还应具有吸水率低、吸水平衡的时间短等特点。在浮力材料本身不能满足防水要求的前提下，还需在浮力材料外表面包敷防水层。同时还要保证外表面包敷材料耐腐蚀和抗冲击，以延长深海装备浮力材料的使用寿命。

近年来世界上许多国家都对深海浮力材料开展了广泛的研究工作。已研制出一些深海装备上使用的浮力材料，这些高强度的浮力材料已在民用、商业及军事领域广泛应用，如在水中设备的配重，漂浮于水面或悬浮于水中的浮缆、浮标、海底埋缆机械及声多卜勒流速剖面仪（ADCP）平台、零浮力拖体和无人遥控潜水器（ROV）等上使用。

深海装备上使用的浮力材料实质上是一种低密度、高强度的多孔结构材料，属复合材料的范畴。共分三大类：中空玻璃微珠复合材料、轻质合成材料复合塑料和化学泡沫塑料复合材料。中空玻璃微珠复合泡沫是由空心玻璃小球混杂在树脂中形成的，其中空心玻璃小球占60%～70%的体积；复合塑料由复合泡沫与低密度填料比如中空塑料或大直径玻璃球组合改性而成；化学泡沫塑料复合材料是利用化学发泡法制成的泡沫复合材料。其中，玻璃复合泡沫的最低密度极限是0.5g/cm3，复合塑料的最低密度极限是0.32g/cm3 ，而化学泡沫塑料的最低密度极限是0.24g/cm3。化学泡沫塑料技术和工艺上还有两个技术难点需要解决: ①泡沫材料的强度和可靠性；②阻水面材的选择及工艺技术。

美、日、俄等国家从60 年代末开始研制高强度固体浮力材料，以用于大洋深海海底的开发事业。美国海军应用科学实验室研制的固体浮力材，当密度为0.35g/ cm3 时，抗压强度为5.5MPa。美国洛克希德导弹空间公司研制了两种用途的固体浮力材料是一种用于浅海的OPS（offshore petroleum system）级固体浮力材料，密度0.35g/cm3，抗压强度5.6Mpa，可潜水深540m；另一种是深潜用SPD（submersible deep quest）级固体浮力材料，密度为0.45～0. 48g/cm3 ，抗压强度25MPa，可潜水深2430m。美国Flotec公司生产的浮力材料，由高强度环氧基材料作基材，根据不同的使用水深，填充不同的浮力调节介质，选用适当的合成方法加工而成。为提高抗冲击性和耐侵蚀，其外表面浇注聚乙烯或ABS外壳，外壳厚度为13～15mm。日本海洋技术中心对固体浮力材料的研制开发大体上分三个时期,第一时期是1970年水深300m的潜水作业；第二时期是80年代初研制载人深潜器“深海6500”；第三时期是1987年开始研制10000m 深的水下机器人。俄罗斯目前也研制出用于6000m 水深固体浮力材料，密度为0.7g/cm3、耐压70MPa。

国内外海洋工程技术的现状及发展趋势

国内外海洋工程技术的现状及发展趋势 海洋工程技术是造船界关注的技术领域之一,世界上现代化的一流船厂都把高新技术船舶与大型海洋工程结构物作为其纲领性产品。海洋工程技术涉及的领域很广，包括海洋发电技术、海洋钻探技术、海水淡化技术、海洋油矿开采技术、海岸风力发电技术、海层探测技术、海洋物质分离技术、海水提炼技术、海洋建筑设计等。海洋发电技术包括：海水发电、海洋风力发电、潮汐发电、温差发电等。海洋钻探技术包括：海洋油井开发、海洋矿石开采等、海水淡化技术包括：太阳能净水、工业净水等。海洋物质分离技术包括：海水金属分离、轻水物质提炼等。能源开发、资源开采等领域海洋工程技术数目众多，未来人类利用和保护海洋是个新新话题。 随着近年来海洋开发“热”的升温，特别是专属经济区资源勘探和开发的实施，海洋工程技术得到了迅猛发展。 ——在潜水器技术方面。目前世界上建造的载人潜水器超过160艘，无人潜水器超过1000艘。日本继1989年建成深海6500 米载人潜水器“SHINKAI6500”以后，于1993年又建成了世界上第一艘潜深10000米的无人潜水器，用于深海矿产资源和海洋生物资源的调查研究。经过“七五”和“八五”的工作，我国的潜水器技术有了很大的发展。在无人潜水器方面，某些项目已经达到国际水平；在载人潜水器方面，潜深600米的“7 1 03”深潜救生艇是我国第一艘载人潜水器，还有300米工作水深的“QSZ—II型双功能单人常压潜水装具系统”、潜深150米的鱼鹰I号和双功能的鱼鹰II。综合国内从事潜水器开发的各院校、研究院和研究所的力量，我国已具有开发深海载人潜水器的技术能力。

——在海底管线埋设、检测和维修技术方面。我国海底电缆的铺设已有几十年的历史，第一条国际通讯电缆于1976年完成，1993年成功研制出MG一1型海缆埋设犁，并于同年成功完成中日光缆的埋设任务。上世纪80年代开始，英国SMD(Soil Machine Dynamics Ltd．)公司和Land& Marine Eng．公司建造了不少拖曳式埋设系统。而美国的海洋系统工程公司为AT&T研制的SCA- B号埋设机是一种ROV型(水中航行型)的埋设机。可在1850米深用喷水的方式埋设电缆至地下0．6米，可以取出埋深在1．2米以内的电缆，埋设电缆直径为300毫米。履带爬行自走式、带有不同功能挖掘机构的埋设机是海底管道及电缆的埋设技术的发展趋势。在这种履带车载体上通过更换不同的挖沟机械，装备各种探测设备后，既能在沙泥底中进行埋设作业，也能在软岩底中进行埋设作业；既能铺设又能跟踪、挖掘、检修、复埋；既能在水下，也能在浅滩或滩涂工作。目前，这种自走式埋设机已有20多台。 作为开发海洋资源的一种活动，海洋空间利用已有相当长的历史，最早利用海面空间是两千多年前的海上交通运输。然而直到20世纪60年代，由于海洋工程等技术的逐步提高，以及城市化、工业化的迅速发展，导致陆上用地日趋紧张，使人们更加重视海洋空间的利用。海洋空间资源的开发利用可分为几个方面。第一、生活和生产空间；第二、海洋交通运输；第三、储藏和倾废空间；第四、海底军事基地。 解决海洋空间利用的工程技术问题也是近年来海洋工程界研究的热点。 国外研究现状 (1)超大型浮式海洋结构的研究。 在这方面，目前进行最广泛和深入的是日本和美国。日本于1999年8月4 日在神奈川县横须贺港海面上建成—个海上浮动机场。这个浮动机场于1995年开始研制，它由6块长380米、

土木工程材料期末习题(答案)详解

土木工程材料习题 一、填空题（每空一分，总计35分） 1、集料的实密度、表观密度、毛体积密度、堆积密度才能从大到小关系排列为（实密度>表观密度>毛体积密度>堆积密度）。 2、石料的力学性质主要有（抗压）（冲击韧性）（硬度）和（耐磨性）。工艺性质为：（加 工性）、（磨光性）和（抗钻性）。 3、吸水率为5％的石料试件，其吸水后的质量为500克，其中吸入水的质量为〈23.8g） 克。 4、石料的饱和吸水率越大，说明其（孔隙）越大。 5、生石灰的主要化学成分是（cao），熟石灰的主要化学成分是（ca(oh)2）。 6、水泥中由于（游离氧化钙）、（游离氧化镁）和石膏之一两项多时会引起水泥体积安定性不良。 7、普通混凝土用粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的（1/4），且不得超 过钢筋间最小净距的（3/4）。 8、混凝土配砂石的原则是为了到达空隙率（最小），总表面积（最小）。 9、测定塑性混凝土的和易性时，常用（塌落度）表示流动性、同时还要观察其粘聚性 及（保水性）。 10、砂浆拌和物的流动度用指标（稠度）表示，保水性用指标（分层度）表示。 11、石油沥青的牌号是根据（针入度）来定的，同时必须满足软化点和延性。 12、按四组分分析法，石油沥青可分离为（饱和芬），（芳香芬），胶质和（沥青质）。 13、沥青混合料应具备的主要技术性质有：高温稳定性，（低温抗裂性），耐久性，（抗滑性〉及施工和易性。 14、木材含水率高于纤维饱和点时，含水率增加则强度（不变）。 15、普通碳素钢Q235D·B表示（），（）和（）的钢。 16、石灰在熟化时放出大量的（热），体积显著（膨胀）。 17、混凝土的工作性（或称和易性）包括（流动性）、（黏聚性）和（保水性）的含义。 18、当钢筋间的净距为40mm时，骨料的最大粒径不大于（30mm）。 19、混凝土的抗压强度标准值是指具有（95%）保证率的立方体抗压强度。 20、新拌制的砂浆应具有良好（流动性）、（保水性）和（强度）。 21、石油沥青胶体结构分为（溶胶性）、（凝胶性）和（溶凝胶性）三种结构。 22、沥青混合料按其组成结构分为（悬浮密实）、（骨架空袭）和（骨架密实）三种类型。 23、普通碳素钢钢号有小到大，钢材的强度（随牌号增大而增大）、伸长率（随之降低）。 24、低合金钢40Si2MnV，40表示（平均含碳量为0.4%），2表示（si在钢中含量介于1.5%-2.5%之间）。 25、木材中所含水根据其存在形式分为（自由水），（吸附水）和（化合水）三类。 26、憎水性材料的润湿角 （>90 ）。 二、单项选择题（每题1分，总15分） 1、下面的混合材料中，属于非活性混合材料的是（ B ）

土木工程材料期末试题及答案

《土木工程材料》 一：名词解释（每小题3分，共15分） 1、亲水材料 2、混凝土拌合物的和易性 3、混凝土拌合物的流动性 4．合理砂率 二、填空题（每空1.5分，共25分） 1、水泥的水化反应和凝结硬化必须在（）的条件下进行。 2、新拌砂浆的和易性包括（）和（）两方面。 3、Q235-A.Z牌号的钢中，符号Q表示（）。 4、合理砂率实际上保持混凝土拌合物具有良好（）和（）的最小砂率。 5、钢材的热处理方法有（）、（）、（）、（）。 6、材料的耐水性用（）来表示。 7、硅酸盐水泥适用于（）的混凝土工程。 8、配制混凝土时，若水灰比（）过大，则（）。 9、砂浆的保水性用（）表示。 10、普通碳素钢按屈服点、质量等级及脱氧方法分为若干牌号，随牌号提高，钢材 （）。 11、（）含量过高使钢材产生热脆性。 12、材料的体积吸水率（）与质量吸水率（）存在如下关系：（） 13、在100g含水率为3的湿砂中，水的质量为（）。 14、普通混凝土破坏一般是（）先破坏。 15、砂浆的强度主要取决于（）。 16、有抗冻要求的混凝土工程，宜选用（）水泥。 17、矿渣硅酸盐水泥与火山灰质硅酸盐水泥比较，二者（）不同。 三，判断题（每小题1分，共15分） 1..常用的炼钢方法有转炉炼钢法，平炉炼钢法，电炉炼钢法三种。（） 2.抗压性能是建筑钢材的重要性能。（） 3.洛氏硬度一般用于较软材料。（） 4、道路水泥、砌筑水泥、耐酸水泥、耐碱水泥都属于专用水泥。（） 5、混凝土抗压强度试件以边长150㎜的正立方体为标准试件，其集料最大粒径为40㎜。（） 6、混凝土外加剂是在砼拌制过程中掺入用以改善砼性质的物质，除特殊情况外，掺量 不大于水泥质量的5%（） 7、在硅酸盐水泥熟料中含有少量游离氧化镁，它水化速度慢并产生体积膨胀，是引起 水泥安定性不良的重要原因（） 8、凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中任一项不符合标准规定时，称为废品水泥（） 9、砼配合比设计的三参数是指:水灰比,砂率,水泥用量。（） 10、按现行标准，硅酸盐水泥的初凝时间不得超过45 min。（） 四、问答题（每小题5分，共20分） 1、提高混凝土耐久性的主要措施有哪些？ 2.在土木工程中普通混凝土有哪些主要优点？

海洋工程技术发展现状与趋势

海洋工程技术发展现状和趋势 作者：李润培文章来源：船舶经济贸易更新时间：2007/11/22 编者按：本文发表于2002年第四期的《船舶经济贸易》，文中所涉数据为当时值。 世界上现代化的一流船厂都把高新技术船舶和大型海洋工程结构物作为其纲领性产品，海洋工程技术是造船界关注的技术领域之一。海洋工程技术涉及的领域很广，本文仅就潜水技术、海底管线埋设、检测和维修技术、海洋空间利用技术和海上施工技术等的发展现状及趋势作一介绍。 一、国内外海洋工程技术的发展现状及趋势 随着近年来海洋开发“热”的升温，特别是专属经济区资源勘探和开发的实施，海洋工程技术得到了迅猛发展。 ——在潜水器技术方面。目前世界上建造的载人潜水器超过160艘，无人潜水器超过1000艘。日本继1989年建成深海6500 米载人潜水器“SHINKAI6500”以后，于1993年又建成了世界上第一艘潜深10000米的无人潜水器，用于深海矿产资源和海洋生物资源的调查研究。经过“七五”和“八五”的工作，我国的潜水器技术有了很大的发展。在无人潜水器方面，某些项目已经达到国际水平；在载人潜水器方面，潜深600米的“7103”深潜救生艇是我国第一艘载人潜水器，还有300米工作水深的“QSZ—II型双功能单人常压潜水装具系统”、潜深150米的鱼鹰I号和双功能的鱼鹰II。综合国内从事潜水器开发的各院校、研究院和研究所的力量，我国已具有开发深海载人潜水器的技术能力。 ——在海底管线埋设、检测和维修技术方面。我国海底电缆的铺设已有几十年的历史，第一条国际通讯电缆于1976年完成，1993年成功研制出MG一1型海缆埋设犁，并于同年成功完成中日光缆的埋设任务。上世纪80年代开始，英国SMD(Soil Machine Dynamics Ltd．)公司和Land& Marine Eng．公司建造了不少拖曳式埋设系统。而美国的海洋系统工程公司为AT&T研制的SCA- B号埋设机是一种ROV型(水中航行型)的埋设机。可在1850米深用喷水的方式埋设电

(完整版)工程材料期末考试题

工程材料期末复习考试题 一、填空题（每空1分，共20分） 1.机械设计时常用抗拉强度和屈服强度两种强度指标。 2.若退火亚共析钢试样中先共析铁素体占41.6％，珠光体58.4％，则此钢的含碳量为约0.46％。 3.屈强比是屈服强度与，抗拉强度之比。 4.一般工程结构用金属是多晶体，在各个方向上的性能相同，这就是实际金属的各向同性现象。 5.实际金属存在点缺陷、线缺陷和面缺陷三种缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度低（高，低）得多。 6.根据组成合金的各组元之间的相互作用不同，合金的结构可分为两大类： 固溶体和金属化合物。固溶体的晶格结构同溶剂，其强度硬度比纯金属的高。 7.共析钢加热至Ac1时将发生珠光体向奥氏体的转变，其形成过程包括四个阶段。 8.把两个45钢的退火态小试样分别加热到Ac1～Ac3之间和Ac3以上温度水冷淬火，所得到的组织前者为马氏体+铁素体+残余奥氏体，后者为马氏体＋残余奥氏体。 二、判断改错题（对打√，错打“×”并改错，每小题1分，共10分）（）1.随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减少，板条状马氏体增多。(×，片状马氏体增多，板条马氏体减少) （）2.回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。(×，组织形态和性能也不同)（）3.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。(×，退火工件硬度用HBS标出，淬火工件硬度用HRC标出；)

（）4.马氏体是碳在α－Fe中所形成的过饱和固溶体；当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生膨胀。√； （）5.表面淬火既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。 (5.×，表面淬火只能改变工件表面的组织与性能。) （√；）6.化学热处理既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。 （√）7.高碳钢淬火时，将获得高硬度的马氏体，但由于奥氏体向马氏体转变的终止温度在0℃以下，故钢淬火后的组织中保留有少量的残余奥氏体。 （）8.为了消除加工硬化便于进一步加工，常对冷加工后的金属进行完全退火。 ×，进行再结晶退火； （）9.片状珠光体的机械性能主要决定于珠光体的含碳量。×，取决于珠光体的片间距； （）10.由于钢回火的加热温度在A1以下，所以淬火钢在回火时没有组织变化。×，尽管钢回火的加热温度在A1以下，但是淬火钢在回火时仍有组织变化。 三、选择题（每小题1分，共10分） 1.钢在淬火后所得的组织是（A ） A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体 2.在淬火钢中，当含碳量增加到0.6％以后，随含碳量的增加，硬度增加缓慢， 这是因为（ A ） A. 随含碳量的增加，残余奥氏体的量增多 B. 随含碳量的增加，片状马氏体的量增多 C. 随含碳量的增加，淬火内应力增大 D. 随含碳量的增加，非马氏体的量减少 3.若钢中加入的合金元素能使C曲线左移，则将使钢的淬透性（B ）

海气界面多平台探测关键技术及装备

一、项目名称：海气界面多平台探测关键技术及装备 二、项目简介 海气界面层内海洋、气象要素变化极为复杂，海气界面的温度、盐度影响着海洋牧场渔业活动，恶劣海况、低能见度等危险天气严重影响着战略通道航行安全，海洋表面大气波导制约着岛礁安全预警平台的效能发挥，海气界面环境的探测直接关系到国家海洋经济发展、海洋战略利益拓展和国防安全。项目针对海气界面环境立体观测体系建设中面临的天基全域探测、船基走航探测、岸基定点探测技术难题，突破多项关键技术，研制系列装备，技术创新为： 1、星载直接相关型全极化微波辐射海面全域探测技术。针对国内星载海面盐度探测装备空白，L波段盐度探测天线尺寸大，难以星载工程化应用，发明了L波段综合孔径辐射测量技术。发明了星载高精度直接全极化微波辐射接收方法。实现了海面风场全极化弱亮温信息的高灵敏度接收，亮温接收灵敏度优于0.25K；发明了相关型全极化微波辐射定标技术，全极化微波辐射计相位定标精度优于0.5°，幅度定标精度优于0.5dB。 2、船基双极化全固态毫米波航线剖面探测技术。针对基于微波回波信号测波定标困难、波浪参数反演精度低的难题，发明了毫米波干涉模式下的浪高直接测量技术和浪向反演技术,发明了Ka频段双极化全固态毫米波云雾探测和能见度反演技术。实现了能见度单点静态探测向水平、垂直和斜视全方位动态监测的转变，信号检测能力提高10dB以上。 3、岸基连续波和亚毫米波定点廓线连续探测技术。针对常规探空气球获取海气界面温湿风廓线存在低空盲区大、时间不连续等问题，发明了调频连续波相控阵超低空风廓线探测技术，将低空风廓线最低有效探测高度由100m降低到10m；针对风廓线回波信号弱、不易提取、易受有源电磁干扰等问题，发明了风廓线弱回波信号提取和抗有源干扰方法，干扰抑制30dB以上，有用信号功率增加13dB以上，研制了岸基亚毫米波大气温湿廓线探测装备，海气界面温湿廓线连续探测时间分辨率达毫秒级。发明点居国内领先水平。 已授权国家（防）发明专利35项，公开或实审发明专利11项。近三年，新增销售额4.67亿元；为国庆阅兵、北京奥运、南海岛礁建设等重大活动提供了有力支撑，取得了重大社会经济效益。获2011 年上海市技术发明一等奖，2015 年上海市科技进步一等奖。

深海平台技术的研究现状与发展趋势

深海平台技术的研究现状与发展趋势 （一）背景知识 随着地球陆地上化石燃料煤、石油和天然气的日益浅少，人们把目光转向了海洋。如大阳、月球引力作用形成的潮汐能、深海中的锰结核都有很好的发展前景。近些年探明海底“可燃冰”储量极其丰富，且其开发技术亦日趋成熟。 目前已探明的世界海洋石油储量的 80%以上在水深 500m 以内 , 而全部海洋面积的 90%以上水深在 200～6000m 之间 , 因而大量的海域面积有待探明。此外 , 世界上除了少数海域以外 , 大部分地区的近海油气资源已日趋减少 , 向深海发展已成必然趋势 , 深海平台技术已成为国际海洋工程界的一个热点 , 进行了大量的研究 , 新的深海平台结构不断涌现。世界上主要海洋国家 ,诸如美国、英国、法国、日本、韩国、加拿大、澳大利亚等 ,相继制定了“国家海洋发展战略” ,提出了“海洋是能源之源、立国之本”、“保证海洋的可持续发展” 等政策。 我国拥有 300 万 km2 的海疆 , 深海油气资源以及其他海洋资源储 量十分丰富。然而 , 目前我们国家海洋油气资源的开发主要是在200m 水深以下的海域 , 深海平台技术的开发研究尚处于起步阶段。在 面临世界各国对人类共同拥有的深海资源激烈竞争的形势下,我们必须高度重视对深海平台技术的研究与发展，密切关注国际上深海平台设计与建造技术的发展，开展相应的研究工作，并力争参与到国际深海平的设计建造中去，已逐步掌握国外先进的技术水平，这对我国未来深海资源的开发和我国海洋工程事业的发展都具有重要意义。

( 二) 国外深海平台技术的研究现状 1、张力腿平台 1984 年世界上第一座张力腿平台由 CONOCO公司建造 , 并正式安装在欧洲北海的 Hutton 油田。此后，张力腿平台获得了迅速发展。最近投入使用的 URSA 张力腿 平台的工作水深已达 1250m。目前海洋工程界正不断对张力腿平台的新型式进行探索 , 以适应不同海上作业条件要求。例如浮力塔平台技术的研究。 这种平台具有以下特点 : （1）将平台的浮体置于水面以下超过150 英尺 , 使 得平台在升沉方向的大部分流体动力和95% 的纵荡的流体动力被消除; (2) 通过调整压载使整个平台的重心位于浮心之下, 以保证平台有足够的稳性; (3)采用 垂直的拉索和斜拉索组合的系泊系统, 以提高平台在台风和循环海流作用下的系 泊有效性和系泊系统安全性; (4) 平台在六个自由度上的固有周期均大于30s, 从 而可避开波浪能量集中的频率范围; (5)浮体的底部面积很大,有利于平台浅水 拖航或用重大件潜水起重船进行干运; (6) 平台 ( 包括大型浮体、垂直桁架和甲板 ) 可整体建造、运输和安装。 浮力塔平台虽然只是处于概念研究阶段, 但它综合了自升式平台和张力腿平台的优点 , 不失为一种很好的概念。这种平台的浮力舱置于水下, 浮力舱上竖立的 空间刚架支撑着平台甲板及其上的设备, 浮力舱下端用四组钢管张力腿将平台固 定于海底 , 张力腿与海底的连接用筒型基础( 吸力锚 ) 。通过理论与试验研究表明,这种平台具有良好的运动性能, 完全能满足海上油气开发对平台运动的要求,将 是中深水边际油田开发的一种很好的平台形式。 2、单柱式 (Spar)生产平台 作为运输中转装置,单柱式生产平台技术在存储和卸载上的应用已有30多年的历史。 1987 年 , Edward E. Horton在柱形浮标(Spar)和张力腿平台概 念的基础上提出一种用于深水的生产平台,即单柱平台。1996年, Oryx能源公 司委托 J. Ray McDermott公司在墨西哥建造安装了世界上第一座单柱生产平台, 当地水深为 588m。近几年以来 , Chevron 公司和 Exxon公司又在该地区的 Genesis 和 Diana 油田分别安装投产了两座单柱平台 , 当地水深分别为 789m 和 1311m。最 近 BP公司又委托 McDrmott、Alker 等公司共同设计建造五座桁架式单柱平台 (Truss Spar), 用于水深为 1220～ 1830m 的墨西哥湾海域。

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

深海基础施工技术

深海基础施工技术 内容提要：象山县三门口跨海大桥南门桥位于东海近海海域，其水中墩基础采用钻孔灌注桩，最大水深达42m。本文介绍了水中墩基础施工时施工栈桥、钻孔桩施工平台的方案选择、设计及施工方法，超长大直径钻孔桩施工，深水承台施工等。 关键词：钻孔桩平台栈桥施工深水承台施工 1. 工程概况 三门口跨海大桥工程位于浙江省象山县石浦镇西南约15公里处的三门口地区，连接象山县石浦镇和高塘岛，是石浦港的西门口。其南门桥桥位区水深最大达42m，河床高程-1.5～-42m，潮差最大6.63m，为北边相对较陡，南边较缓的不对称“V”型谷。该桥最长桩基础102.5 m（平台高+5m，桩底为-97.5m），是国内少有的深水桩基础桥梁。主桥为60 m +2×110 m +60m预应力混凝土连续刚构，引桥采用5孔30m简支T梁，桥面连续，桥面宽度12.5m。三个主墩共计16根桩（19#、20#、21#），其中19#墩4根桩，采用1.8m桩径，位于大于45度陡坡裸岩地段；20#、21#墩各6根桩，桩径2.5m，20号墩水深42m，覆盖层不到10m，主要为粘土夹砾石层；21号墩覆盖层厚度30m，最长桩长为102.5m，是国内少有的深水桩基础。 桥址海域属于热带季风区，气候温暖湿润，雨量集中在4～9月份，本海域四季分明，全年冬季多西北风，夏季多东南风，台风季节最大风力达12级以上。由于本工程位于海中，风、浪、流等自然条件十分复杂，平台搭设、海上大直径深水钻孔灌注桩和深水承台的施

工经验很少，给海上的施工带来较多困难。 2. 工程水文、气象情况 本桥位于东海近海海域，桥址区均为海水，对混凝土和钢材具有较强的腐蚀性，不可直接用于生产，施工用水从岛上的水库中引用。本海域为半日潮，潮差6.63m，涨潮潮水流速达2m以上，平时浪高可达1m。桥址海域属于热带季风区，气候温暖湿润，多年平均最高气温35.3℃，平均最低气温-4.7℃，雨季集中在4～9月份，以春雨、梅雨、台风雨为主，7～10月为台风期, 最大风力达17级。 本区全年海水盐度一般在10.0‰～32 ‰之间变化，不宜用来拌制混凝土。 3. 地质情况 4. 工程难点 4.1 施工条件恶劣 由于本工程在海中施工，施工条件相当恶劣。不利气象因素主要有大风（台风影响最为严重，2004年以来超过十二级的大风有4次）、雾、雨、及高温（2005、2006年最高气温达41℃）、寒流等气象条件。不利的水文条件主要为浪和潮汐，影响到钻孔桩施工作业的天数为168天，相应作业天数为197天，给工程的施工和管理带来了较大的难度。施工场地狭小，海边只够做钢筋加工场地，混凝土拌合站距海边400m，混凝土泵送距离过长，增大了施工难度和风险。 4.2 施工技术难度大 4.2.1 平台搭设

海洋前沿▏深海技术发展现状及对策思考

海洋前沿▏深海技术发展现状及对策思考 “上天、入地、下海”是人类探索自然孜孜以求的目标。伴随着“航海家号”太空飞船220亿公里的漫漫征途飞离太阳系去探访更为遥远的神秘空间、“玻璃地球”等重大探地工程进一步刻画地球内部精细结构，深海这一见证日月变迁、桑田变换的人类近邻也并不平静。海洋是生命的摇篮、资源的宝库、交通的命脉，是人类繁衍生息和持续发展的重要资源。国际综合大洋钻探十年计划（IODP：2003～2013）、国际大洋中脊计划（InterRidge）、ARGO等全球性研究计划正如火如荼积极实施，深海神秘的面容正日益清晰。深海蕴藏着丰富的战略资源与能源，深海是高科技的舞台、是重大科技理论的诞生点等，这些都深深地吸引着社会各界的眼球，部分发达国家已将发展深海技术提到国家战略高度。国际深海高新技术的发展日新月异，我国将如何开展深海研究，本文给出了对策建议。一、深海何以成为科技界与人类关注的热点资源、可持续发展、国家安全、全球变化这些热点名词，作为普通民众业已耳熟能详，它们均与深海有着千丝万缕的联系，深海已成为人类未来发展休戚与共、赖以生存的载体。这一广阔区域内蕴藏着丰富的金属、能源和生物资源，但尚未被人类充分认识和开发利用。上世纪中叶开始的深海热液成矿体系研究、深海热泉生物群落的发现与应用研究、天然

水合物的应用开发、大洋结核的采集与开发，使国际深海研究高潮迭起。“蓝色圈地”运动已成为21世纪争夺国际海洋资源的主旋律。⒈ 巨大的能源与资源储备深海分别占海洋和 地球面积的92.4%和65.4%，蕴藏着人类社会未来发展所需的各种战略资源和能源。油气、多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物、天然气水合物等新型资源具有重要的科研与商业应用前景，被誉为21世纪人类可持续发展的战略接替能源。多金属结核：分布于水深4000～6000米海底，富含铜、镍、钴、锰等金属元素，其总储量分别高出陆地相应储量的几十倍到几千倍，总资源量估计可达3万亿吨，具有极高的经济价值。富钴结壳：主要赋存在太平洋水下顶面平坦、两翼陡峭、形似“圆台”的海山斜坡上，水深1000～3500米， 富钴结壳钴含量可高达2%，贵金属铂含量相当于地壳含铂 量的80倍。据不完全统计，太平洋西部火山构造隆起带上，富钴结壳矿床的潜在资源量达10亿吨，钴金属量数百万吨，经济总价值超过1000亿美元。海底热液硫化物矿床：富含金、银、锰、铁、铅、钴等金属和稀有金属，赋存水深数10～2500米，且大量出现在2500米附近。与大洋多金属结核和钴结壳相比，虽然富钴结壳赋存水深和热液硫化物大体相当，但因其基本矿物组分皆为非晶质或隐晶质的铁、锰物质，冶炼工艺较为复杂。相比之下，热液金属硫化物矿床易于开采和冶炼。天然气水合物：俗称“可燃冰”，主要分布在近海的

工程材料期末考试复习题集

第二章晶体结构与结晶 简答题 1、常见的金属晶格类型有哪几种？它们的晶格常数和原子排列有什么特点？ 2．为什么单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示各向异性？ 3．在实际金属中存在哪几种晶体缺陷？它们对金属的力学性能有何影响？ 4．金属结晶的基本规律是什么？工业生产中采用哪些措施细化晶粒?举例说明。 第三章金属的塑性变形 简答题 7、多晶体的塑性变形与单晶体的塑性变形有何异同？ 答：相同——塑性变形方式都以滑移或孪晶进行；都是在切应力作用下产生塑性变形的。 不同点——在外力作用下，各晶粒因位向不同，受到的外力不一致，分切应力相差大，各晶粒不能同时开始变形，接近45℃软位向先滑移，且变形要受到周围临近晶粒制约相互要协调；晶粒之间的晶界也影响晶粒的塑性变形。多晶体的塑性变形逐次逐批发生，由少数开始，最后到全部，从不均匀到均匀。 8．已知金属Pb、Fe、Cu的熔点分别为327℃、1534℃，1083℃、，试估算这些金属的再结晶温度范围?在室温下的变形属于冷加工还是热加工？ 9．说明产生下列现象的原因： （1）滑移面和滑移方向是原子排列密度最大的晶面和晶向； （2）晶界处滑移阻力最大； （3）实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比理论计算的数值小的多； （4）Zn、α-Fe和Cu的塑性不同。 作业： 1．解释下列名词：滑移、加工硬化 2．塑性变形的实质是什么？它对金属的组织与性能有何影响？ 3．何为塑性变形？塑性变形的基本方式有那些？ 4．为什么常温下晶粒越细小，不仅强度、硬度越高，而且塑性、韧性也越好？ 第四章二元合金 1．解释下列名词：合金、组元、相、相图、组织、固溶体、金属间化合物、晶内偏析。2．指出下列名词的主要区别： （1）置换固溶体与间隙固溶体 （2）间隙相与间隙固溶体 （3）相组成物与组织组成物 答：相组成物：指构成显微组织的基本相，它有确定的成分与结构，但没有形态的概念。例：α和β 组织组成物：指在结晶过程中形成的，有清晰轮廓，在显微镜下能清楚区别开的组成部分。例：α、β、αⅡ、βⅡ、α+β。 （4）共晶反应与共析反应 3．为什么铸造合金常选用有共晶成分或接近共晶成分的合金？用于压力加工的合金选用何种成分的合金为好？ 答：铸造性能：取决于结晶的成分间隔与温度间隔，间隔越大，铸造性能越差。 压力加工性能好的合金通常是固溶体，应强度较低，塑性好，变形均匀不易开裂。

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

机械工程材料期末试题(附答案) 整理

名词解释： 合金：由两种或两种以上金属元素；或金属与非金属元素熔炼、烧结或通过其方法由化学键组合而成的具有金属特性的物质。 同素异晶转变：在固态下，同一种元素由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的转变。 铁素体：碳溶解在α－Fe中形成的间隙固溶体。 再结晶：冷变形金属在加热时其组织和性能都恢复到变形前的软化状态的过程。淬透性：一种热处理工艺性能，表示材料在淬火时获得淬硬层深度的能力。 奥氏体：C在γ－Fe中的间隙固溶体，常用A或γ表示，是一种硬度较低而塑性较高的固溶体。 固溶体：组成合金的组元，在固态时相互溶解，所形成的单一均匀的物质。 自然时效：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。 加工硬化：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。 调质:对钢材作淬火+高温回火处理，称为调质处理。 碳素钢:含碳量≤2.11%的铁碳合金。 SPCD: 表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08A（13237）优质碳素结构钢。 填空题： 1.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为__ 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。其中铸铁的韧性最高，因而可以锻造。 2. 陶瓷材料中的气相是指，在程中形成的，它了陶瓷的强度。 3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。 4.工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。 5.金属的断裂形式有__________和__________两种。 6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。 7.常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。 1、普通灰口；可锻；球墨； 2、气孔；烧结；降低。 3、固体渗碳气体渗碳 4、不锈钢耐热钢耐磨刚 5、延性断裂 6、合金渗碳体特殊碳化物 7、体心立方晶格密排六方晶格

机械工程材料期末试题含详细答案

机械工程材料模拟练习题 一、填空题（每空0.5分） 1.常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法。 2. 金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、弹性、塑性等；强度的主要判据有屈服强度和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸实验来测定；压入法测量方法简便、不破坏试样，并且 能综合反映其它性能，在生产中最常用。 3. 铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体，随着碳的质量分数的增加，渗碳体相的相对量增多，铁素体相的相对量 却减少。 4. 珠光体是一种复相组织，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成。珠光体用符号P表示。 5. 铁碳合金中，共析钢的w=0.77%,室温平衡组织为珠光体；亚共析钢的 w=0.0218%-cc0.77%，室温平衡组织为铁素体和珠光体；过共析钢的w=0.77%-2.11%,室温平衡组织为珠光c 体和二次渗碳体。 6. 铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为一次渗碳体；从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。 7. 低碳钢的碳质量分数范围是：Wc≤0.25%、中碳钢：Wc=0.25%-0.6%、高碳钢：Wc>0.6%。 8. 金属的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性越好。实际生产中可通过增加过冷度、变质处理和附加振动来细化晶粒。 9. 常用金属中，γ-Fe、Al、Cu 等金属具有面心立方晶格，α-Fe具有体心立 方晶格。 10. 金属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度越大，金属结晶后的晶粒越细小,力学性能越好。 11. 钢的热处理工艺是由（加热）、（保温）和（冷却）三个步骤组成的；热处理基本不改变钢件的（形状和尺寸），只能改变钢件的（结构组织）和（力学性能）。 12. 完全退火适用于（亚共析碳）钢，其加热温度为（Ac3以上30-50°C），冷却速度（缓慢），得到（铁素体和珠光体）组织。 13. 球化退火又称为（均匀化）退火，其加热温度在（Ac1）＋20-30℃，保温后（随炉缓慢）冷却，获得（球状珠光体）组织；这种退火常用于高碳工具钢等。 14. 中碳钢淬火后，再经低温回火后的组织为（回火马氏体），经中温回火后的组织为（回火托氏体），经高温回火后的组织为（回火索氏体）；淬火高温回火后具有（综合力学）性能。 15. 钢的高温回火的温度范围在（500-650°C），回火后的组织为（回火索氏体）。这里开始！！！16. 按化学成份分类，就含碳量而言，渗碳钢属低碳钢, 调质钢属中碳钢, 滚动轴承钢属高碳钢。 17. 高速钢W18Cr4V 中合金元素W 的作用是提高钢的红硬性和回火稳定性； Cr

详解世界海洋油气勘探技术与装备

经典技术与装备展示，设计师的世界你可懂？ 全球海洋油气资源丰富，近十年发现的大型油气田，海洋领域约占60%，世界新增储量的70%来自海洋，海洋油气勘探开发技术还处于初期阶段。海洋油气勘探技术按勘探阶段可分两类，第一类主要有海洋地球化学勘探、海洋拖缆地震勘探、四维勘探、可控源电磁勘探以及微生物勘探技术，第二类以勘察船为主的探井技术以及光学传感器技术;海洋油气开发技术以各种海上平台为主，包括浅海钻采的固定平台、自升式平台，深海钻采的半潜式平台、钻井船和FPSO，以及起重铺管船、定位系统、外输系统、水下设备和工程船舶技术等。海洋油气勘探开发技术向深海技术发展是必然趋势，发达国家的油气勘探开发技术日渐成熟。 图1 深海概念 1.浅海勘探技术及装备

油气目标地球化学探测。海洋油气目标地球化学探测技术主要应用于勘探目标区，其目的是识别目标区可能存在的海底油气渗漏，查明目标区的油气潜力，进而为钻探井位优选提供依据。 在对目标地球化学探测发现的海底油气渗漏异常进行分析的基础上，要进一步开展地质、地球物理和地球化学结果综合评价，把海底表面渗漏与深部含油气系统结合起来，从烃类生成、成熟、运移和演化入手，揭示含油气系统信息，在此基础上，对主要目标区和局部构造进行排序，选取最有利的位置，提出井位建议。 海洋拖缆地震技术。海洋地震勘探在水深大于3～5m时，采用地震工作船施工，激发系统采用多枪气枪激发，接收系统采用压电检波器，按不同需要固定在海上拖缆上，工作船引导拖缆按测线方向前进，形成边行驶，边激发，边接收的工作方法。海洋地震勘探需要精确的实时卫星定位系统，随时记录激发点和接收点的准确位置，包括海水流向造成的拖缆不同偏移方位。因此海洋地震勘探与陆地相比，其方法和装备都要复杂得多(见下图)。 图2 海上拖缆地震勘探工作 海上地震拖缆模式主要应用在采集二维、三维以及四维地震数据上，由于其数据采集的高效性，海上拖缆地震采集模式被广泛使用，海上拖缆地震勘探模式不受水深的限制，在浅水水域和深水水域都可以进行地震数据采集。 海洋四维地震。因为海底电缆(OBC)技术的进步以及OBC采集得到广泛的支持，海上4D地震技术发展迅速。目前世界上油田的平均采收率只有35%左右，大部分为死油区。4D地震信息经测井和开发信息标定后，可识别出泄油模式和死油区的位置。据美国西方地球物理公司估计，在可以利用4D的地区，4D地震技术通常可使油田剩余可采储量的10%变为可采储量，而由此增加的费用不到1%。4D地震技术可使发现石油的几率提高到65%~75%。在世界上包括北海、东南亚和墨西哥湾等地区开展了四维地震工作。 海洋可控源电磁勘探。海洋可控源电磁勘探的工作方法与海洋地震的OBC工作方法类似，场源由位于船上的多频率信号发射机及位于海底的供电偶极拖曳系统构成，在海底测点上部署电磁信号采集站。一般工作流程为：首先按设计投放电磁采集站并测定实际坐标，开始自动记录;接着激发场源即海底的供电偶极拖曳系统按设计路线，以一定周期脉冲电流连续激发，沿采集站分布测线位置在海底上方 30~50m/min匀速移动;最后释放采集站上的水泥重块，回收电磁采集站，搬迁至下一排列或测线。

工程材料学期末考试试题及答案

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5. 杠杆定律只适用于两相区。 ( ) 6. 金属晶体中，原子排列最紧密的晶面间的距离最小，结合力大，所以这些晶面间难以发生滑移。 ( ) 7. 共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的。 ( ) 8. 热加工与冷加工的主要区别在于是否对变形金属加热。 ( ) 9. 过共析钢为消除网状渗碳体应进行正火处理。 ( ) 10. 可锻铸铁能够进行锻造。 （ ） 四、简答题（每小题5分,共20分） 1． 在图1中分别画出纯铁的)011(、)111(晶面和]011[、]111[晶向。并指出在室 温下对纯铁进行拉伸试验时，滑移将沿以上的哪个晶面及晶向进行？ 图1 2．为什么钳工锯 T10，T12 等钢料时比锯 10，20 钢费力，锯条容易磨钝？

3．奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是怎样产生的？如何防止？ 4．低碳钢渗碳表面化学热处理的温度范围是多少？温度选择的主要理由是什么？ 五、请用直线将下列材料牌号与典型应用零件及热处理工艺连接起来。（每小题2 分,共10分） 材料牌号应用零件热处理工艺 HT250 弹簧调质+氮化 Cr12MoV 飞机起落架固溶+时效 7A04（LC9）机车曲轴自然时效（退火） 65Mn 冷冲模淬火+中温回火 38CrMoAl 机床床身淬火+低温回火 六、某工厂仓库积压了许多退火状态的碳钢，由于钢材混杂，不知道钢的化学成分， 现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80% ，回答以下问题：（每小题4分,共12分） ①求该钢的含碳量；

深海工程技术的挑战(有采油树采油树介绍)Deep_Sea_Challenges

Clauss G.F., Hoog S.: …Deep Sea Challenges of Marine Technology and Oceanographic Engineering“, published in …Science-Technology Synergy for Research in Marine Environment: Challenges for the XXI Century“, multi-authors work, Paolo F., Giuseppe S., Laura B. (Editors), Elsevier Science Ltd., Oxford, England, 2002. Deep Sea Challenges of Marine Technology and Oceanographic Engineering Günther Clauss a and Sven Hoog b a Prof. Dr.-Ing. Günther Clauss is head of the Institute of Naval Architecture and Ocean Engineering at the Technische Universit?t Berlin. b Dipl.-Ing. Sven Hoog is research engineer at the Institute of Naval Architecture and Ocean Engineering at the Technische Universit?t Berlin Symbiosis is the close relationship of members of a different species from which both derive some advantages. Good and reliable relationships between competent partners gain the best and longest lasting advantages for both sides - not only for animal or plant symbiotic structures but also for symbiotic relations in the technical world of marine sciences and marine technology. A challenging focus in marine science lays in the possibility to gain multidisciplinary geophysical and oceanographic data from long-term observations at deep-sea plains. These data should be analysed near real-time. The intention of conquering deep seas is a present task and future challenge for marine science and offshore technology. Consequently, some impulses for symbiotic structures in the field of deep-sea data acquisition and observation between marine sciences and offshore technology are identified in this paper. 1. Introduction Like in the maritime living space, marine science has an intensive - symbiotic - relationship to marine technology: Marine science is a methodically oriented branch with major fields like meteorology, physical oceanography as well as marine chemistry, biology, geology and geography. Marine technology is related to maritime engineering, with major fields like naval architecture, coastal engineering, mining, process technology, materials technology, electronics and food technology. Marine technology as problem-oriented branch also delivers traditionally the technical support for marine science applications. This co-operative field of marine technology is called ?oceanographic engineering‘, and aims for the development of equipment, methods and procedures for all kinds of oceanographic and meteorological studies in an environmental protecting manner. One major task is the exploration and exploitation of the deep seas, widely supported by ?man in the sea‘ operations in shallow waters and by Remotely Operated Vehicles (ROVs) in deep waters. With GEOSTAR [1], a new specialized ROV with high payload capacity and a multidisciplinary, autonomous benthic station is introduced in this paper. Address: TU Berlin ? Secretary SG 17 ? Salzufer 17-19 ? 10587 Berlin Tel. +49 30 314 23105 (direct) ? +49 30 314-24657 (Secretary) ? Fax +49 30 314 22885 E-Mail Clauss@ism.tu-berlin.de? Web: http://www.ism.tu-berlin.de/? E-Mail hoog@ism.tu-berlin.de