A、(A) σ p
B、(B) σ s
C、(C) σ B
D、(D) E
答案:B
解析:在钢结构设计中,碳素结构钢的设计计算取值依据是其屈服强度,因为屈服强度是材料开始出现塑性变形的应力值,是设计中的主要控制参数。
选项解析如下:
A.(A)σp - σp通常代表材料的持久强度,这不是设计计算的主要依据。 B.(B)σs - σs代表材料的屈服强度(也常表示为σy或fy),是材料开始产生塑性变形的应力值,是设计计算的主要依据。 C.(C)σB - σB代表材料的抗拉强度,是材料断裂前能承受的最大拉应力,但在设计中一般不作为主要的计算依据。 D.(D)E - E代表材料的弹性模量,是材料在弹性变形范围内的应力与应变的比值,虽然对结构设计有影响,但不是主要的强度设计依据。
因此,正确答案是B(σs),因为屈服强度是进行结构设计和校核时考虑材料强度的主要参数。
选择「段落」
可继续追问~
A、(A) σ p
B、(B) σ s
C、(C) σ B
D、(D) E
答案:B
解析:在钢结构设计中,碳素结构钢的设计计算取值依据是其屈服强度,因为屈服强度是材料开始出现塑性变形的应力值,是设计中的主要控制参数。
选项解析如下:
A.(A)σp - σp通常代表材料的持久强度,这不是设计计算的主要依据。 B.(B)σs - σs代表材料的屈服强度(也常表示为σy或fy),是材料开始产生塑性变形的应力值,是设计计算的主要依据。 C.(C)σB - σB代表材料的抗拉强度,是材料断裂前能承受的最大拉应力,但在设计中一般不作为主要的计算依据。 D.(D)E - E代表材料的弹性模量,是材料在弹性变形范围内的应力与应变的比值,虽然对结构设计有影响,但不是主要的强度设计依据。
因此,正确答案是B(σs),因为屈服强度是进行结构设计和校核时考虑材料强度的主要参数。
选择「段落」
可继续追问~
A. (A) 铁素体
B. (B) 珠光体
C. (C) 渗碳体
D. (D) 奥氏体
解析:这道题目考察的是钢铁材料在特定热处理状态下的晶体组织构成。首先,我们需要了解钢铁材料在不同成分和热处理条件下的主要组织类型。
A. 铁素体:铁素体是碳溶解在α-Fe中的间隙固溶体,其溶碳能力很低,常温下仅能溶解为0.0008%的碳,因此它通常出现在低碳钢中,而非过共析钢。
B. 珠光体:珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物,其组织特征是铁素体和渗碳体片层相间的层状结构。在过共析钢中,当冷却速度适中时,容易形成珠光体组织。这是因为过共析钢中的碳含量超过了共析点,在冷却过程中,多余的碳会以渗碳体的形式析出,与铁素体交替排列形成珠光体。
C. 渗碳体:渗碳体是铁与碳形成的金属化合物,其含碳量为6.69%。在过共析钢中,虽然渗碳体是存在的,但它通常不是主要组织,而是作为珠光体的一部分或与铁素体共存。
D. 奥氏体:奥氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体,具有面心立方结构。在高温下,钢的组织通常为奥氏体。然而,在常温下,特别是在冷却后,奥氏体会转变为其他组织,如珠光体、贝氏体或马氏体等,具体取决于钢的化学成分和冷却条件。因此,奥氏体不是过共析钢在常温下的主要组织。
综上所述,过共析钢在常温下的晶体组织主要为珠光体,因为它是由铁素体和渗碳体组成的,且这种组织在过共析钢的冷却过程中容易形成。因此,正确答案是B。
A. (A) Q235-AF
B. (B) Q215
C. (C) Q255
D. (D) Q275
解析:选项解析:
A. Q235-AF:Q235是一种常见的碳素结构钢,其含碳量一般在0.14%-0.22%之间,"AF"代表镇静钢,含碳量并不高。
B. Q215:Q215也是碳素结构钢的一种,其含碳量通常在0.12%-0.20%之间,比Q235的含碳量范围略低。
C. Q255:Q255碳素结构钢的含碳量相对较高,一般在0.22%-0.30%之间。
D. Q275:Q275碳素结构钢的含碳量是四个选项中最高的,一般在0.28%-0.38%之间。
为什么选这个答案:
这道题要求选出含碳量最高的碳素结构钢。根据上面的解析,Q275的含碳量范围(0.28%-0.38%)是四个选项中最高的,因此正确答案是D. Q275。含碳量的高低直接影响钢材的强度和硬度,一般来说,含碳量越高,强度和硬度越大,但塑性和韧性会相应降低。
选择「段落」
可继续追问~
A. (A) Q215
B. (B) Q275
C. (C) Q235
D. (D) Q255
解析:解析:
首先,我们需要理解题目中的关键概念:“塑性”和“可焊性”。塑性是指金属材料在受到外力作用时,能够发生塑性变形(即永久变形而不发生断裂)的能力;可焊性则是指金属材料在焊接过程中,易于通过熔合和固化来形成坚固的焊接接头的性质。
接下来,我们分析各个选项:
A. Q215:这是一种低碳钢,含碳量较低,因此具有较好的塑性和韧性,同时其焊接性能也较好。低碳钢在焊接时不易产生裂纹等缺陷,因此可焊性佳。
B. Q275:这种钢材的含碳量相对较高,虽然强度较高,但塑性和韧性相对较低,焊接时容易出现裂纹等问题,因此其可焊性不如低碳钢。
C. Q235:虽然Q235也是常用的结构钢,其性能介于低碳钢和高碳钢之间,但在塑性和可焊性方面,并不如低碳钢(如Q215)表现得更为优越。
D. Q255:与Q235类似,Q255的性能也介于低碳钢和高碳钢之间,其塑性和可焊性虽然不错,但并非选项中最好的。
综上所述,由于Q215作为低碳钢,在塑性和可焊性方面均表现出色,因此是本题的最佳答案。
然而,值得注意的是,原答案标记为A(Q215)可能存在一些误导,因为在实际应用中,Q235由于其适中的强度和良好的加工性能,被更广泛地用作结构钢。但仅就本题所问的塑性和可焊性而言,Q215确实是更好的选择。
正确答案:A(但需注意,实际工程应用中需综合考虑多种因素)。
A. (A) 屈服强度
B. (B) 抗拉强度
C. (C) 条件屈服强度
D. (D) 弹性极限
解析:在钢结构设计中,碳素结构钢的设计计算依据是其屈服强度。
解析各个选项: A. 屈服强度:是材料在载荷作用下,能产生塑性变形而不破坏的最大应力。在结构设计中,屈服强度是确保结构安全的一个重要指标,因为它标志着材料从弹性状态进入塑性状态的临界点。
B. 抗拉强度:是材料在拉断前所能承受的最大应力。虽然抗拉强度能反映材料承受拉伸载荷的能力,但在设计时并不以它作为主要依据,因为它通常高于屈服强度,而且到达抗拉强度时材料已产生较大变形,甚至已经被破坏。
C. 条件屈服强度:对于没有明显屈服点的材料,如高强钢,使用条件屈服强度(如0.2%偏移屈服强度)作为设计的参考值。但对于碳素结构钢,通常有明显的屈服点,因此不使用条件屈服强度。
D. 弹性极限:是材料在弹性阶段能承受的最大应力。超过弹性极限,材料将进入塑性变形阶段。弹性极限一般低于屈服强度,而结构设计需要考虑到材料进入塑性状态前的承载能力,因此不采用弹性极限作为设计依据。
为什么选择答案A: 碳素结构钢的设计计算取值依据是屈服强度,因为屈服强度代表了材料在正常使用条件下能够承受的最大应力,同时保证了结构有一定的安全储备。在设计时,以屈服强度作为基准可以确保结构在达到极限状态前有足够的预警,从而避免结构失效。因此,正确答案是A. 屈服强度。
A. (A) 强度、硬度、塑性提高
B. (B) 强度提高,塑性降低
C. (C) 强度降低,塑性提高
D. (D) 强度、塑性都降低
解析:这道题考察的是钢材中碳含量对其力学性能的影响。我们来逐一分析各个选项:
A. 强度、硬度、塑性提高:这个选项错误。虽然碳的加入能提高钢材的强度和硬度,但同时也会降低其塑性。塑性是材料在受力后发生永久变形而不破坏的能力,过高的碳含量会使其下降。
B. 强度提高,塑性降低:这个选项正确。钢材中的碳含量是影响其力学性能的主要因素之一。随着碳含量的增加,钢材的晶格畸变增大,原子间的结合力增强,从而使得钢材的强度(包括抗拉强度和屈服强度)和硬度提高。但同时,由于碳含量增加,钢的塑性变形能力下降,即塑性降低。这是因为碳含量过高会导致钢的脆性增加,使其更容易在受力时发生断裂而不是发生塑性变形。
C. 强度降低,塑性提高:这个选项错误。如前所述,碳含量的增加会提高钢材的强度,但降低其塑性。
D. 强度、塑性都降低:这个选项也是错误的。实际上,碳含量的增加主要影响的是钢材的塑性和韧性,而对强度的影响通常是正向的,即强度会随着碳含量的增加而提高。
综上所述,正确答案是B,即随着钢材含碳质量分数的提高,强度提高,塑性降低。
A. (A) 热轧带肋钢筋
B. (B) 冷轧带肋钢筋
C. (C) 热轧光圆钢筋
解析:选项解析:
A. 热轧带肋钢筋:热轧是指在钢筋生产过程中,钢坯经过高温加热后,通过轧机进行轧制,形成带肋的钢筋。热轧带肋钢筋强度高,与混凝土的粘结性能好,适用于预应力混凝土结构。
B. 冷轧带肋钢筋:冷轧是指在常温下对钢筋进行轧制,这种钢筋强度较高,但塑性较差,不适合用于预应力混凝土,因为它在预应力张拉过程中容易断裂。
C. 热轧光圆钢筋:虽然也是热轧工艺生产,但是光圆钢筋没有肋纹,与混凝土的粘结性能不如带肋钢筋,通常不用于预应力混凝土。
为什么选择A:
预应力混凝土用热处理钢筋需要具有较高的强度和良好的粘结性能,以便在预应力张拉过程中能够承受高应力,并在结构中使用时保持良好的整体性能。热轧带肋钢筋通过热处理工艺(如淬火和回火)可以达到所需的力学性能,因此适合作为预应力混凝土的钢筋使用。选项A符合预应力混凝土对钢筋的高强度和粘结性能的要求,所以正确答案是A。
选择「段落」
可继续追问~
A. (A) 0.25
B. (B) 0.6
C. (C) 0.8
D. (D) 2.06
解析:这是一道关于材料科学中金属分类的基础题,特别是关于钢和铁的区别。关键在于理解钢和铁的主要区别是基于它们所含的碳的质量分数。
我们来分析各个选项:
A选项(0.25%):这个含碳量远低于钢和铁通常的区分标准,不符合题意。
B选项(0.6%):虽然含碳量是一个重要的材料特性,但这个值并不作为钢和铁的直接区分界限。
C选项(0.8%):在某些材料分类中,这个值可能接近但并非标准的钢和铁区分界限。
D选项(2.06%):在材料科学中,钢和铁的主要区别在于它们所含的碳的质量分数。通常,含碳量在0.03%至2%之间的铁碳合金被称为钢,而含碳量超过2%的铁碳合金则被称为铸铁或生铁。因此,2.06%的含碳量明确地将材料划分为铁(或更具体地说,是铸铁或生铁)的范畴。
综上所述,钢与铁的主要区分界限在于其含碳质量分数,而这个界限大致为2%。因此,正确答案是D(2.06%),它明确地表示了当含碳质量分数大于这个值时,材料被视为铁(或铸铁/生铁)。
A. (A) 弹性
B. (B) 韧性
C. (C) 脆性
D. (D) 塑性
解析:选项解析:
A. 弹性:指的是材料在受力变形后,去掉外力能够恢复原状的能力。对于承受重复荷载的结构,如吊车梁,弹性是重要的,但不是唯一考虑的因素。
B. 韧性:指的是材料在断裂前能够吸收的能量,即材料抵抗断裂的能力。高韧性材料能够在断裂前发生较大塑性变形,适合承受冲击和振动荷载。
C. 脆性:指的是材料在受到冲击或振动时,没有塑性变形而突然断裂的性质。脆性材料不适合用于承受动荷载的结构。
D. 塑性:指的是材料在超过弹性极限后能承受塑性变形而不断裂的能力。塑性对于材料的成形和某些承受非重复荷载的结构是重要的。
为什么选择B(韧性):
吊车梁和桥梁在服役期间会承受重复的动荷载,因此需要材料不仅要有一定的弹性,更重要的是要有良好的韧性。韧性较大的钢材在受到冲击或振动时能够吸收更多的能量,从而避免突然断裂,提高结构的安全性。同时,题目中提到要选择时效敏感性较小的钢材,韧性好的钢材往往时效敏感性较低,即在长期使用过程中性能变化较小,有利于保持结构的稳定性和耐久性。因此,选项B(韧性)是正确的。
选择「段落」
可继续追问~
A. (A) 平炉或氧气转炉镇静钢
B. (B) 平炉沸腾钢
C. (C) 氧气转炉半镇静钢
解析:在解析这道关于钢结构设计时材料选择的题目时,我们首先要了解各种钢材的特性及其适用的工况。
A. 平炉或氧气转炉镇静钢:
镇静钢是指钢在完全镇静条件下脱氧出钢的钢,其组织致密,没有气泡,机械性能良好,适合用于制造各种重要的机器零件和工程结构,包括那些需要承受动力荷载的结构。由于动力荷载可能导致结构的动态应力和振动,因此需要材料具有更好的韧性和强度,镇静钢正是满足这些要求的材料。
B. 平炉沸腾钢:
沸腾钢是指钢在冶炼后期采用强烈的氧化脱氧,使钢液在钢锭模内产生沸腾现象而铸成的钢。其含氧量高,夹杂物多,且表面质量和内部组织都不如镇静钢,因此不适用于直接承受动力荷载的结构。
C. 氧气转炉半镇静钢:
半镇静钢是介于沸腾钢和镇静钢之间的一种钢,其性能也介于两者之间。虽然比沸腾钢有所提升,但相较于镇静钢,其综合性能还是稍逊一筹,特别是在需要承受动力荷载的情况下,其强度和韧性可能无法满足要求。
综上所述,对于需要直接承受动力荷载的钢结构,选择材料时应优先考虑其强度和韧性。在这三个选项中,平炉或氧气转炉镇静钢因其优异的机械性能和组织致密性,最适合用于这种工况。因此,正确答案是A。
A. (A) 针入度
B. (B) 延度
C. (C) 软化点
D. (D) 溶解度
解析:选项解析:
A. 针入度:针入度是表示石油沥青粘稠度的指标,它反映了沥青在一定温度下,针入规定尺寸的孔洞所需的力。针入度值越小,沥青的粘度越大。
B. 延度:延度是指沥青材料在一定的温度和外力作用下,能够延伸的最大长度,它主要反映沥青的塑性。
C. 软化点:软化点是指沥青受热由固态转变为具有一定流动态时的温度,它反映了沥青的热稳定性。
D. 溶解度:溶解度是指沥青在特定溶剂中的最大溶解质量,它反映了沥青的化学组成。
为什么选择A: 题目问的是石油沥青的粘性表示方法,而针入度正是用来衡量沥青粘性的一个指标。因此,正确答案是A.针入度。其他选项虽然也是沥青的重要性质指标,但它们分别反映的是沥青的不同物理特性,如塑性、热稳定性和化学组成,而不是直接的粘性。