材料學1材料性能課件

材料學

教師：楊君2010年4月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，有利于機器維修和保養(yǎng)。教學內容：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。第一章材料概論本章內容：1.材料學歷史。2.常用材料的分類。3.材料的性能。鼎鬲(li)甗(yan)角斝(jia)觚(gu)觥(gong)尊司母戊大方鼎鼎高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)的生產規(guī)模和技術水平。四羊方尊造型精致，風格獨特

制作技藝高超，裝飾手法巧妙。經有關考證，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。1949年，我國鋼的年產量不超過16萬噸。1996年，我國鋼的年產量已超過1億噸。2006年，我國鋼的年產量已超過4億噸。占全球總產量的1/3。2008年，我國鋼的年產量超過5億噸。我國不但是鋼產量，而且鋼的種類也得到了長足發(fā)展。20年前，我國鋼結構用鋼主要是以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。★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：

結構材料、功能材料、磁性材料等

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（1）彈性變形：

材料受外力作用時產生變形，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（2）塑性變形:

材料在外力作用下產生永久的不可恢復的變形，稱為塑性變形。FFF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o2.塑性常用δ和ψ作為衡量塑性的指標。伸長率：材料在外力作用下，產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。3．剛度（E）

4．硬度是材料抵抗更硬的物體壓入其內的能力。材料在外力作用下抵抗彈性變形的能力稱為剛度。(1)布氏硬度（HB）：布氏硬度適用HB<450使用硬質合金球以規(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：σb≈360HB高碳鋼：σb≈340HB調質合金鋼：σb≈325HBF5．沖擊韌性

材料抵抗沖擊載荷作用下斷裂的能力。

在沖擊載荷下工作的零件，很少是受大能量一次沖擊而破壞的；往往是受小能量多次重復沖擊而破壞的。洛氏硬度一般用于HB>450120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FFF12006．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?！h(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。據統(tǒng)計，約80%的機件失效為疲勞破壞。有色金屬：三、材料的工藝性能