材料课素材范文

材料课素材范文材料课素材范文 材料是人类用于制造物品 器件 构件 机器或其他产品的物质 材料是物质 但不是所有物质都可以称为材料 如燃料和化学原料 工业化学品 食物和药物 一般都不算是材料 但是这个定义并不那么严格 如炸药 固体火箭推进剂 一般称之 为 含能材料 因为它属于火炮或火箭的组成部分 无坚不摧削铁如泥吹毛极断巧妇难为无米之炊没有金刚钻 别揽瓷 器活喷气式飞机都用马赫数Ma来表示速度 而不用对地速度 这是因为物体在空气中飞行时 前端会压缩空气形成波动 这个波 动是以音速传播的 因为声波也是波动的一种 如果物体的飞行速度超过音速 那么这些波动无法从前端传播 而 在物体前端堆积 压力增大 最终形成激波 激波是超音速飞行的主要阻力源 物体飞行速度一旦超过音速 340m s 必然产生激波 激波会极大地增加飞行阻力 影响到整个飞行状态以及燃料的消耗 在不同的空气环境中 尽管飞行器的Ma数相同 但他们的对地速度 是不相等的 不过 他们受到的阻力却大致相当 所以 飞行器都是用当地的音速 来衡量当前速度的 当飞机飞行速度接近音速时 周围的流动态会发生变化 出现激波 或其它效应 会使机身抖动 失控 甚至空中解体 并且还可产生 极大的阻力 使难以突破M 1的速度 人们把这种现象称之为音障 当飞行器在稠密大气中作超音速飞行时 受激波与机体间高温压缩 气体的加热和机体表面与空气强烈摩擦的影响 飞行器蒙皮的温度 会随M数的提高而急剧上升 飞行M数为2 0时 机头处的温度略超过100 而当M数等于3 0时 飞行器表面的温度则升至350 左右 已超过了 铝合金的极限温度 熔点660度 使其强度大大削弱 航空界把飞行器作高速飞行时所遭遇到的这种高温情况称之为 热 障 一般把M数2 5作为 热障 的界线 低于这一值 气动加热不严重 可用常规的方法和材料设计 制造飞机 高于该值 则必须采取 克服气动加热问题的措施 如用耐高温的钢或钛合金制造飞机的蒙 皮和框架等 宇宙飞船和返回式卫星在重返大气层时 M数更高 它们的外表温度 可达1000多度 为保证其不致被烧毁 飞船和返回式卫星的头部得用烧蚀材料包上 一层 让它在高温时烧掉 以吸收气动加热时产生的热能 淬 cu 普通词典读音cu 金属材料 金属材料加工 金属热处理等 学术领域和行业内均读音zh n 如淬 zh n 火 淬 zh n 硬性 淬 zh n 透率等 铬铬的读音在字典上 铬只有一个读音 g 但是在实际生活中 特别 是在工厂里 一代代传下来的是lu 造成这种现象的原因 有一种说 法说是为了区别于化学元素里的镉 g 而采用这种读音 但是在字典里是查不到这个读音的 所以在以后这个读音肯定是要 渐渐淡出我们的生活的 但是做为对老一辈工程师们的尊重 我们 必须记住这个字的lu 以便于在生产中与前辈进行交流 也必须记住这个字的g 读音 以便于与下一代沟通 与标准接轨 镉 g CADMIUM 源自kadmia 泥土 的意思 1817年发现 和锌一同存在于自然界中 它是一种吸收中子的优良金属 制成棒条可在原子反应炉内减缓核 子连锁反应速率 而且在锌 镉电池中颇为有用 它的鲜明的硫化物所制成的镉黄颜料 广受艺术家的欢迎 高频淬火机采用感应加热 工程师解释感应加热的原理是工件放到 感应器内 感应器一般是输入中频或高频交流电 1000 300000Hz或更高 的空心铜管 产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流 这种感应电流在 工件的分布是不均匀的 在表面强 而在内部很弱 到心部接近于0 利用这个集肤效应 可使工件表面迅速加热 在几秒钟内表面温 度上升到800 1000 C 而心部温度升高很小 化学性能是指反映材料与各种化学试剂发生化学反应的可能性和反 应速度大小的相关参数 如氧化腐蚀 金属材料 耐酸碱性 无机非金属材料 耐有机 溶剂性 耐老化性 高分子材料 物理性能 密度 体密度 面密度 线密度 粘度 粘度系数 粒度 熔点 沸点 凝固点 燃点 闪点 热传导性能 比热 热导率 线胀系数 电传导性能 电阻率 电导率 电阻温度系数 磁性能 磁感应强度 磁场强度 矫顽力 铁损 铁是一种化学元素 是地球上最常见到的一种物质 但是在现实生活中 纯粹意义的的 铁 我们几乎是看不到的 我们平时说的铁一般包括生铁和熟铁 严格说 它们都不是纯粹意 义上的 铁 都是以铁元素为主的合金 钢也是以铁元素为主合金 和铁的区别主要在于碳的含量 人们由铁矿中提取铁 将矿石 焦炭和石灰石 助熔剂 在高炉中 冶炼 使氧化铁还原成生铁 或铸铁 所得生铁一般含铁90 95 碳3 4 5 和少量的硅 锰 硫 磷等 生铁是炼钢或熟铁 锻铁 的原料 含碳量在0 2 1 7 之间的铁 合金称为钢 含碳量小于0 2 的为熟铁 生铁在平炉 转炉或电炉中进一步冶炼除去碳 硅 磷等杂质 可 得各种组成的钢 钢加上其他金属元素 还可以构成不同的合金钢 如日常的不锈钢 就是含有铬 镍等其他元素的合金钢 生铁是含碳量2 11 6 67 并含有非铁杂质较多的铁碳合金 生铁的杂质元素主要是硅 硫 锰 磷等 生铁质硬而脆 缺乏韧性 几乎没有塑性变形能力 因此不能通过 锻造 轧制 拉拔等方法加工成形 但含硅高的生铁 灰口铁 的铸造及切削性能良好 生铁是直接由高炉中生产出的粗制铁 按其用途可分为炼钢生铁和 铸造生铁两大类 习惯上把炼钢生铁叫做生铁 把铸造生铁简称为铸铁 铸造生铁通过锻化 变质 球化等方法可以改变其内部结构 改善 并提高其机械性能 因此 铸造生铁又可分为白口铸铁 灰口铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁和特种铸铁等品种 硫磷对钢材的影响1 硫硫是由生铁及燃料带入钢中的杂质 在固态下 硫在铁中的溶解度极小 而是以FeS的形态存在于钢中 由于FeS的塑性差 使含硫较多的钢脆性较大 更严重的是 FeS与Fe可形成低熔点 985 的共晶体 分布在奥 氏体的晶界上 当钢加热到约1200 进行热压力加工时 晶界上的共晶体已溶化 晶粒间结合被破坏 使钢材在加工过程中沿晶界开裂 这种现象称 为热脆性 为了消除硫的有害作用 必须增加钢中含锰量 锰与硫优先形成高熔点 1620 的硫化锰 并呈粒状分布在晶粒 内 它在高温下具有一定塑造性 从而避免了热脆性 硫化物是非金属夹杂物 会降低钢的机械性能 并在轧制过程中形 成热加工纤维组织 因此 通常情况下 硫是有害的杂质 在钢中要严格限制硫的含量 但含硫量较多的钢 可形成较多的MnS 在切削工中 MnS能起断屑 作用 可改善钢的切削加工性 这是硫有利的一面 2 磷磷由生铁带入钢中 在一般情况下 钢中的磷能全部溶于铁素 体中 磷有强烈的固溶强化作用 使钢的强度 硬度增加 但塑性 韧性 则显著降低 这种脆化现象在低温时更为严重 故称为冷脆 一般希望冷脆转变温度低于工件的工作温度 以免发生冷脆 而磷在结晶过程中 由于容易产生晶内偏析 使局部地区含磷量偏 高 导致冷脆转变温度升高 从而发生冷脆 冷脆对在高寒地带和其它低温条件下工作的结构件具有严重的危害 性 此外 磷的偏析还使钢材在热轧后形成带状组织 因此 通常情况下 磷也是有害的杂质 在钢中也要严格控制磷的含量 但含磷量较多时 由于脆性较大 在制造炮弹钢以及改善钢的切削 加工性方面则是有利的 普通碳素结构钢质量等级分为A B C D E五个级别等级越高强度 越大由于退火工艺不同 各可锻铸铁有不同的断口特征 石墨化退火可锻铸铁 当基体为铁素体时 断口呈黑绒色 当基体 为珠光体时 断口呈银灰色 过去曾将石墨化退火可锻铸铁 一律称作黑心可锻铸铁 是不妥当 的 为了不混淆视听 标准中已将具有珠光体基体的石墨化退火可锻铸 铁 称作珠光体可锻铸铁 脱碳退火可锻铸铁 断口呈银白色 称作白心可锻铸铁 在早期的飞机静强度设计中 仅考虑到飞机的静强度和刚度要求 这种静强度设计思想对选材和材料性能的要求集中体现在单纯追求 高强度和高模量上 1954年 英国3架 彗星 飞机的坠毁 暴露了结构疲劳问题的危险 性 使人们认识到了金属材料的疲劳问题 飞机设计因此开始提出 了安全寿命要求 即在飞机使用寿命期内 不容许金属材料出现疲 劳裂纹 20世纪60年代 又由于在飞机上开始使用厚大截面的结构 出现了 机体结构的应力腐蚀问题 因此提出对机体材料的需求除满足静强 度 疲劳性能外 还需满足抗腐蚀性能 20世纪60年代末在美国空军按安全寿命设计的飞机中相继出现了一 些重大断裂事故 因此保证飞机在使用寿命期内的安全就更为重要 了 于是 在1977年美国空军颁布