绪论及材料的性能(新).ppt

1、工程材料和热处理，曹伟联系方式子邮件：材料成型技术(10)孙宇材料成型技术上海：华东理工大学出版社，2010，机械工程材料(30 S8)王长宗机械工程材料北京：机械工业出版社，机械工业出版社余光舒，张元明工程材料和整形技术为基础的北京：高等教育出版社，2003 2。珠玉材料分析方法(第二版)北京：机械产业出版社，2004 3。邓文英金属工艺学(第二卷第四版)北京：高等教育出版社，2004 4年4月。材料成型技术基础(10)西康兰材料成型技术基础北京：机械产业出版社，2005，参考文献，如何学好这门课程？从腹泻天上掉馅饼也只能得到早起的人，付出劳动的代价，想学好本课程吗

2、？为了应付考试？记录(经常提到)老师的讲课要点，工作需要吗？为了扩大知识面，请仔细阅读教材和参考书？课外书籍、勤奋思考、介绍、第一，材料和材料科学材料：是用于制造具有某种特性的材料的实体，如机器、装置、结构等。材料科学：研究各种固体材料成分、组织、特性和应用的关系及其规律的科学。研究的四个基本要素：材料的组成组织结构材料的制造合成和加工技术材料固有性能材料的使用行为，1 .材料产业的重要性，材料是可以制造有用物品的物质，它与能源和信息一起构成人类社会生存和发展的基本资源，因此材料、能源和信息是现代科学和现代文明的三大支柱，在这三者之间，材料又是最重要的基础。材料是人类生活和社会发展的主要材料基

3、础，其品种、数量和质量是人类文明和社会进步的标志。历史学家按使用人类社会发展的材料类型分为石器时代、青铜时代和铁器时代，现在处于人工合成材料的新时代。中国是世界上最早发现和使用金属的国家之一，2。工程材料分类，按特性分类：金属材料陶瓷材料高分子材料复合材料，材料类别不同，性能不同，用途不同，成型技术不同。3。金属材料是什么？金属材料是以金属元素为主要成分，原子是通过金属结合而结合的固体材料类型之一。公元前6000年：人类发明金属冶炼后的1公元前4000年：古埃及人掌握了铜冶炼技术1公元前2500年：中国人开始使用铁，公元18世纪末：瓦特(JamesWatt，17361819，英国)发明蒸汽机后

4、此后，金属材料在材料产业中占据主导地位。4 .金属材料开发历史，1820年： (英国)法拉第研究合金钢1839年：巴比特，轴承合金开发1856年： (de)基体从转炉将生铁炼成钢1906年：泰勒和霍特开发高速钢1912年：(美国金属材料的优越性自20世纪50年代以来，高分子材料、高级陶瓷材料、复合材料迅速发展，开始出现一些金属材料的“替代”。那么，钢铁材料进入了“日落”产业吗？-嗯？否。金属材料具有其他材料不能完全替代的独特特性和使用特性。6。金属材料的研究现状，目前金属材料的研究领域包括高纯度材料的优秀软磁、优秀耐蚀性、高残留电阻率、高真空容器、核反应堆等。高强度物质通过减轻重量，被用于航空

5、宇宙、深海潜艇、核能等领域。超轻切削钢将刀具寿命提高30倍，降低成本，节约能源。用于硬质合金和金属陶瓷高硬度、耐磨性、高温、抗氧化、工具、磨料、轧辊、轴承等领域。超合金和兰融合金的强度超过1300，用于飞机引擎等。6。金属基复合材料在航空航天等领域的郑智薰强度高，郑智薰弹性系数高。7.共晶合金定向凝固材料在超高温下强度更高，用于制造涡轮叶片等。8.通过金属玻璃、金属微晶玻璃等的快速冷凝，金属非晶体和微晶玻璃。电子对变压器铁心有超耐蚀性、高磁导率、低热膨胀系数等。后者的强度、韧性、疲劳破坏等很高。9.金属间化合物原子根据金属干和部分孔刘的结合，高温强度高，抗氧化性好，弹性系数高，密度小，应用于很

6、多领域。10.具有超导性的纳米金属材料的颗粒直径100nm的金属材料。用于电子产业、核能产业、航空航天产业、化学产业等。第一章材料的性质和应用重要性：金属材料的机械性质(表示方法、测量方法、单位尺寸、物理意义)困难：拉伸曲线(F-l或-曲线)性质；机械性质第一部分的材料使用特性，例如强度、塑料、硬度、冲击韧性和疲劳强度。作为机械性能指标，是金属材料的选择和使用的重要基础。一、机械性能、(a)抗外力载荷引起的变形或断裂的强度和塑性强度：材料。塑料：材料在不被外力破坏的情况下生成不可逆永久变形的功能。使用拉伸测试、标准诗篇、软钢拉伸曲线、铸铁拉伸曲线、Fl:载荷拉伸曲线：应力应变曲线，=F/Ao=

7、L/L0分别作为垂直坐标和水平坐标绘制应力应变曲线。应力应变曲线与拉伸曲线的形状完全相似，不同之处在于坐标和值不同。降伏极限s，加强阶段，弹性极限p，降伏阶段，强度极限b，颈部收缩阶段，弹性阶段，强度金志洙，1。屈服点是拉伸试验过程中外力不增加(保持不变)，但样品可以继续延长(变形)的现象，因此屈服了。s点是屈服点，s点对应的应力是屈服点应力。用符号s表示。屈服点应力s是s=Fs/A0 (MPa)的基准：Fs样例屈服时的载荷，n；A0样品原始横截面产品，mm2。2抗拉强度抗拉强度以符号b表示取样拉之前所承受的最大应力值，单位为Mpa。也就是说，b=Fb/A0 (Mpa)表达式：对Fb样例施加的

8、最大载荷，n；A0样品原始横截面产品，mm2。屈服点应力(屈服强度)和抗拉强度对设计机械和选择和评估金属材料具有重要意义。机械零件主要使用s作为强度设计的基础。对于脆性材料，强度计算以b为基础。塑料指标，1)延伸率=(L1-L0)/L0 100%中等：L0样例原始坐标的长度(mm) L1样例被拖动后的公称长度(mm)，2)横断面收缩率横断面收缩率表示样例被拖动后横断面的相对收缩值。=(A0-A1)/A0 100%样式：在A0样例的原始截面面积(mm2) A1样例截面中，最小截面面积(mm2)和越大，塑料越好。良好的塑性是金属材料的塑料加工的必要条件。(b)抵抗硬度、塑性变形、压缩或压痕电阻的固

9、体材料。硬度是衡量金属材料硬件和软件程度的性能指标。直接影响材料的耐磨性和可加工性。硬度测量方法包括压痕法、刮痕法、回弹高度法等。金属材料的硬度可以用特殊仪器测试，一般使用布氏硬度机、洛氏硬度机等。布氏硬度，布氏硬度试验图，样式：f试验力，n；d阿卜杜勒的直径，mm，HBS表示使用淬火球作为图钉测量的硬度值。HBW表示使用硬质合金球作为压力头测量的经度值。单位面积受力的值包括硬度、洛氏硬度、洛氏硬度测试度、洛氏硬度测试度，在测试时添加第一次试力，然后添加主试力，在样品表面按压后消除主试力，在保持初始试力的情况下，根据试件剩余压痕深度增量测量试件的硬度大小。布氏硬度和洛氏硬度的特征比较的布氏硬度

10、的特征：布氏硬度的压痕面积大，HB值的代表性更大，实验数据的重复性也更好，但由于淬火口本身的变形问题，不能测试太硬的材料，一般不能在HB450以上使用。缩进量大，成品检查也很困难。成品，薄板无法测量。通常用于测量铸铁、有色金属、低合金结构钢等材料的硬度。洛氏硬度的特点：操作简单，测量方便，可直接阅读；可测量的成品，薄壁零件；洛氏硬度HR可用于硬度极高的材料，压痕小，对工件表面几乎没有损伤，因此最常用于钢热处理质量检查。但是，洛氏硬度的压痕尺寸较小，因此硬度的代表性有所下降，如果材料有分离或组织不均，则测量的硬度值的重复性下降。(c)某些零件，例如冲击韧性(AK)、锻造压锤、冲头、汽车变速齿轮、

11、飞机起落架等，受到高速负载冲击。瞬间冲击产生的应力和变形比静态负载产生的应力和变形大得多，因此，选取制造此类零件的材料时，必须考虑材料的冲击阻力，即冲击韧性。金属材料抵抗冲击载荷作用，无损的冲击韧性称为。金属材料的冲击韧性(大能量，第一次冲击)通常通过单摆冲击试验来测量。实验表明，在冲击载荷不大的情况下，金属材料承受多次反复冲击的能力主要取决于强度。冲击值对组织缺陷敏感，因此冲击测试是生产中检验冶炼、热加工、热处理等工艺质量的有效方法。沙比冲击试验原理，标准冲击试验片是在沙比槽口试验等条件下用相同材料制作的两个试验，其形状试验片的a k值明显大于形状样品的a k，因此这两个试验片的值a k不能

12、徐璐比较。脆性材料样品通常没有槽口。(4)疲劳强度，专案中的某些零件以交变或循环应力工作，即使工作应力低于材料的降伏强度，也可能在一定周期后发生中断，因此这种中断称为疲劳。零件的疲劳破坏过程可以分为裂纹萌生、裂纹扩展和瞬时断裂三个阶段。疲劳概念：金属材料在无数重复或交变载荷下不会引起断裂的最大应力称为疲劳强度。材料的疲劳强度通常在旋转对称弯曲疲劳试验机上测量。在疲劳强度的概念、循环负载下材料承受特定循环应力和中断时，其循环数N之间的关系由曲线表示，即疲劳曲线、-N曲线、疲劳曲线、零件中的应力由正弦曲线对称循环时，疲劳强度由符号-1表示。也就是说，如果应力小于-1的值，循环周期不会无限断。无数应力周期：钢为107，有色金属和一些超高强度钢为108。-N曲线，第二节金属材料的物理、化学和工艺特性，1，金属的物理特性1密度2熔点3导热系数4导电5热膨胀6磁，2，金属的化学特性在室温或高温下金属材料对各种化学作用的阻力，主要是活跃介质的化学侵蚀能力，1。耐蚀性(如耐酸、耐碱性等)2耐氧化3化学稳定性，3，金属的工艺特性，工艺性能是物理、化学和机械性质的合成。根据工艺方法，可分为铸造性能、可锻性、可焊性和可加工性1、铸造性能金属在铸造成型过程中获得准确形状和内部获得健康铸件