材料學(xué)1材料性能課件

1、材料學(xué) 教師：楊君2010年4月材料學(xué) 材料學(xué)培訓(xùn)計劃教學(xué)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(jī)械零件材料技術(shù)，有利于機(jī)器維修和保養(yǎng)。教學(xué)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。材料學(xué)培訓(xùn)計劃教學(xué)目的：第一章 材料概論本章內(nèi)容：1.材料學(xué)歷史。2.常用材料的分類。3.材料的性能。第一章 材料概論本章內(nèi)容： 石器時代:陶器時代:銅器時代：司母戊鼎（公元前1116世紀(jì)）11307801100戰(zhàn)國編鐘（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

2、代: 滄州大獅（公元953年 ）重50T ,長5.3m,寬3m人工復(fù)合材 料: 塑料、橡膠、陶瓷、鈦合金、碳纖維、納米等1.材料學(xué)史 石器時代:陶器時代:銅器時代：司母戊鼎（公元前1116鼎鬲(li)甗(yan)角斝(jia)觚(gu)觥(gong)尊鼎鬲(li)甗(yan)角斝(jia)觚(gu)觥(gong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。司母戊大方鼎四羊方尊 造型精致，風(fēng)格獨(dú)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

3、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(dú)具 。四羊方尊 材料學(xué)1材料性能課件材料學(xué)1材料性能課件材料學(xué)1材料性能課件材料學(xué)1材料性能課件通寬5.35米，身長6.30米，身高6.6米，體寬3.0米，重約40噸，素有“獅子王”的美譽(yù) 滄州鐵獅子通寬5.35米，身長6.30米，身高6.6米，體寬3.0米，材料學(xué)1材料性能課件材料學(xué)1材料性能課件材料學(xué)1材料性能課件材料學(xué)1材料性能課件材料學(xué)1材料性能課件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

4、，我國鋼的年產(chǎn)量超過5億噸。1949年，我國鋼的年產(chǎn)量不超過16萬噸。 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(qiáng)螺栓等大量的新型鋼材被開發(fā)應(yīng)用。 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(fù)合材料金屬材料指鋼鐵、有色金屬等材料非金屬材料無機(jī)高分子材料（陶瓷水泥、木材等），有機(jī)高分子材料（塑料橡膠）復(fù)合材料-玻璃鋼、碳纖維復(fù)合材料、硼纖維材料。2.常用材料分類最常用的方法將材

5、料分：金屬材料、非金屬材料、材料學(xué)1材料性能課件 材料按用途不同分： 機(jī)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 材料按用途不同分： 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(xué)性能（2）物理性能（3）化學(xué)性能加工成形的性能 3.金屬材料的主要性能 （2） 工藝性能材料的主要性能第一節(jié)材料的力學(xué)性能力學(xué)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(jī)件上的外力載荷FFF = F 外力 內(nèi)力應(yīng)力FF靜載荷動載荷第一節(jié)材料的力學(xué)性能力學(xué)性能 ：材料在外力作用下所表現(xiàn)出的（

6、1）彈性變形： 材料受外力作用時產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后恢復(fù)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（1）彈性變形： 材料受外力作用時產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后 （2）塑性變形: 材料在外力作用下產(chǎn)生永久的不可恢復(fù)的變形，稱為塑性變形。FFF （2）塑性變形: 材料在外力作用下產(chǎn)生永久的不可恢復(fù)的拉伸實驗kbb 極限載荷點(diǎn)二、材料的力學(xué)性能Fee 彈性極限點(diǎn)sS 屈服點(diǎn)K 斷裂點(diǎn)拉伸曲線FFL應(yīng)力應(yīng)變曲線縮頸o拉伸實驗kbb 極限載荷點(diǎn)二、材料的力學(xué)性能Fee 1強(qiáng)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(qiáng)度（S）指材料在外力作用下，產(chǎn)生屈服現(xiàn)

7、象時的應(yīng)力.屈服強(qiáng)度 是塑性材料選材的依據(jù).（2）抗拉強(qiáng)度（b ）抗拉強(qiáng)度是材料在拉斷前承受最大載荷時的應(yīng)力。抗拉強(qiáng)度 是脆性材料選材的依據(jù).1強(qiáng)度：材料在外力作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力。（1）2. 塑性常用 和 作為衡量塑性的指標(biāo)。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(jìn)行塑性加工的必要條件。2. 塑性常用 和 作為衡量塑性的指標(biāo)。伸長率：材3剛度（E） 4硬度是材料抵抗更硬的物體壓入其內(nèi)的能力。材料在外力作用下抵抗彈性變形的能力稱為剛度。3剛度（E） 4硬度是材料抵抗更硬的物體壓入其內(nèi)的能力。(1)布氏硬度（HB）：布氏硬度適

8、用HB450使用硬質(zhì)合金球以規(guī)定的試驗力壓試樣表面，一定時間后卸除力并測量表面壓痕直徑的方法。低碳鋼： b360HB高碳鋼： b340HB調(diào)質(zhì)合金鋼： b325HBF(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(yīng)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FFF12005沖擊韌性 材料抵抗沖擊載荷作用下斷裂的能力。 在沖擊載荷6疲勞強(qiáng)度材料在無數(shù)次重復(fù)或交變載荷作用下不引起破壞的最大應(yīng)力。 循環(huán)基數(shù)鋼： 受交變載荷作用的零件，在其所受應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該材料的屈服強(qiáng)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(jī)件失效為疲勞破壞。有色金屬：6疲勞強(qiáng)度材料在無數(shù)次重復(fù)或交變載荷作用下