材料學材料性能

1、材料學材料性能第1頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四材料學培訓計劃教學目的： 了解和掌握常用的材料分類，牌號和性能，了解熱處理的過程，提高加工和識別機械零件材料技術(shù)，有利于機器維修和保養(yǎng)。教學內(nèi)容： 1.材料概論和材料的性能。 2.碳素鋼,合金鋼和鑄鐵。 3.有色金屬。 4.熱處理工藝。第2頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四第一章 材料概論本章內(nèi)容：1.材料學歷史。2.常用材料的分類。3.材料的性能。第3頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四 石器時代:陶器時代:銅器時代：司母戊鼎（公元前1116世紀）11307801100戰(zhàn)國編鐘

2、（前475221年）65個 總重2500Kg天然石，獸骨，樹枝泥巴（日曬原始陶器；火燒瓷器用具） 鐵器時代: 滄州大獅（公元953年 ）重50T ,長5.3m,寬3m人工復合材 料: 塑料、橡膠、陶瓷、鈦合金、碳纖維、納米等1.材料學史第4頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四鼎鬲(li)甗(yan)角斝(jia)觚(gu)觥(gong)尊第5頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四司母戊大方鼎鼎高133厘米，長110厘米，寬78厘米，重832.84公斤，是目前發(fā)現(xiàn)的最大青銅器。充分顯示出商代青銅鑄造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)水平。第6頁，共34頁，2022年，5月2

3、0日，4點10分，星期四四羊方尊 造型精致，風格獨特 制作技藝高超，裝飾手法巧妙。經(jīng)有關(guān)考證，它是用傳統(tǒng)的分鑄法制作而成的。首先鑄出羊角及龍頭等飾件，再經(jīng)合范澆鑄，使其成為整體，這里充分展示了古人的聰明智慧，杰出的鑄造技巧恰到好處，匠心獨具 。第7頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四第8頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四第9頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四第10頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四第11頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四通寬5.35米，身長6.30米，身高6.6米，體寬3

4、.0米，重約40噸，素有“獅子王”的美譽 滄州鐵獅子第12頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四第13頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四第14頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四第15頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四第16頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四第17頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四1949年，我國鋼的年產(chǎn)量不超過16萬噸。1996年，我國鋼的年產(chǎn)量已超過1億噸。2006年，我國鋼的年產(chǎn)量已超過4億噸。 占全球總產(chǎn)量的 1/3。2008年，我國鋼的年產(chǎn)量超

5、過5億噸。第18頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四 我國不但是鋼產(chǎn)量，而且鋼的種類也得到了長足發(fā)展。20年前，我國鋼結(jié)構(gòu)用鋼主要是以16錳為代表的低合金鋼；而今天，潔凈鋼、耐候耐火鋼、容器鋼、彩色涂層鋼板、高層建筑用鋼、橋梁鋼、熱軋H型鋼、高強螺栓等大量的新型鋼材被開發(fā)應用。第19頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四2.常用材料分類最常用的方法將材料分：金屬材料、非金屬材料、復合材料金屬材料指鋼鐵、有色金屬等材料非金屬材料無機高分子材料（陶瓷水泥、木材等），有機高分子材料（塑料橡膠）復合材料-玻璃鋼、碳纖維復合材料、硼纖維材料。第20頁，共34頁，20

6、22年，5月20日，4點10分，星期四第21頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四 材料按用途不同分： 機械工程材料、土木工程材料、電工材料、電子材料 材料按功能不同分： 結(jié)構(gòu)材料、功能材料、磁性材料等第22頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四 3.金屬材料的主要性能 （2） 工藝性能材料的主要性能是指:（1）使用性能（1）力學性能（2）物理性能（3）化學性能加工成形的性能第23頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四第一節(jié)材料的力學性能力學性能 ：材料在外力作用下所表現(xiàn)出的特性。一、外力作用下材料的變形與失效 作用在機件上的外力載荷FFF

7、 = F 外力 內(nèi)力應力FF靜載荷動載荷第24頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四（1）彈性變形： 材料受外力作用時產(chǎn)生變形，當外力去除后恢復其原來形狀，這種隨外力消失而消失的變形，稱為彈性變形。1.兩種基本變形FFF第25頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四 （2）塑性變形: 材料在外力作用下產(chǎn)生永久的不可恢復的變形，稱為塑性變形。FFF第26頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四拉伸實驗kbb 極限載荷點二、材料的力學性能Fee 彈性極限點sS 屈服點K 斷裂點拉伸曲線FFL應力應變曲線縮頸o第27頁，共34頁，2022年，5月20

8、日，4點10分，星期四1強度：材料在外力作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力。（1） 屈服強度（S）指材料在外力作用下，產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的應力.屈服強度 是塑性材料選材的依據(jù).（2）抗拉強度（b ）抗拉強度是材料在拉斷前承受最大載荷時的應力?？估瓘姸?是脆性材料選材的依據(jù).第28頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四2. 塑性常用 和 作為衡量塑性的指標。伸長率：材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不引起破壞的能力。斷面收縮率:FFL良好的塑性是金屬材料進行塑性加工的必要條件。第29頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四3剛度（E） 4硬度是材料抵抗更硬的物體壓入其內(nèi)

9、的能力。材料在外力作用下抵抗彈性變形的能力稱為剛度。第30頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四(1)布氏硬度（HB）：布氏硬度適用HB450 120度金剛石圓錐體或直徑1.588毫米的淬火鋼球測量。應用最廣的側(cè)硬度方法(2)洛氏硬度（HRC）(3)維氏硬度（HV）136度正四棱錐金剛石壓頭FFF1200第32頁，共34頁，2022年，5月20日，4點10分，星期四6疲勞強度材料在無數(shù)次重復或交變載荷作用下不引起破壞的最大應力。 循環(huán)基數(shù)鋼： 受交變載荷作用的零件，在其所受應力遠遠低于該材料的屈服強度時，會發(fā)生突然的斷裂。而且是脆性斷裂。據(jù)統(tǒng)計，約80%的機件失效為疲勞破壞。有色金屬：第33頁，共34頁，2