机械工程材料基础A

机械工程材料基础A

机械工程材料基础

机械工程学院

王艳教授

机械工程材料基础A

学习内容1、了解金属及合金的性能、组织结构、结晶、塑性变形及二元合金相图的基本理论; 2、了解钢铁材料热处理基本原理和工艺; 3、掌握常用的碳钢、铸铁、合金钢的成分、组织、性能和用途的基本知识

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教材:机械工程材料于永泗齐民主编大连理工大学出版社

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内容第一章第二章第三章第四章第五章第六章金属材料的主要性能金属及合金的晶体结构铁碳合金金属的塑性变形和再结晶钢的热处理合金钢

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第一章材料的性能

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§ 1材料的力学性能

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拉伸试验机

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材料抵抗弹性变形的能力。一、刚度 P F P l E E; F l l l F l0 0

刚度大。

二、强度1、屈服强度 s 2、抗拉强度 b

材料对塑性变形的抗力材料抵抗塑性变形的能力材料抵抗断裂的能力

三、塑性

3、条件屈服强度 0.2

材料塑性变形的能力测量方便、欠准确；测量不方便、准确；

1、延伸率 2、断面收缩率

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四、硬度1、布氏硬度 HB

材料表面上，局部体积内对塑性变形的抗力。

测量有色金属、铸铁等软材料； 2、洛氏硬度 HRC测量淬火钢等硬材料； 3、维氏硬度 HV测量硬质合金等高硬度材料；

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洛氏硬度试验机

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五、冲击韧性ak材料抵抗冲击载荷的能力

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冲击韧性试验机

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六、疲劳强度 -1材料承受N次应力循环而不断裂的最大应力。

1、疲劳机理：应力集中、表面状态、内部缺陷等导致显微裂纹>裂纹扩张>零件有效截面减小>断裂 2、提高材料疲劳强度的措施：

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§2材料的物理和化学性能一、物理性能比重、熔点、热膨胀性、导电性、导热性、磁性等。

二、化学性能耐腐蚀性、抗氧化性等。比强度:材料的强度值与密度值之比。名称密度强度比强度

(g/ cm3) ( Mpa )纯铝纯铁纯钛 2.7 7.87 4.5 80~100 180~280 405~500 30~37 23~36 90~111

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§3材料的工艺性能材料对各种加工方法的适合性一、铸造性能二、可锻性三、可焊性四、切削加工性

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思考题： 1.在测定强度上σs和σ0.2有什么不同? 2.在设计机械时多用哪两种强度指标?为什么? 3.设计刚度好的零件,应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜?材料的E越大，其塑性越差,这种说法是否正确?为什么？ 4.常用的硬度方法有几种?其应用范围如何？这些方法测出的硬度值能否进行比较? 5.反映材料受冲击载荷的性能指标是什么?不同条件下测定的这种指标能否比较？

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比较各种材料拉伸曲线图的 s、 b、 、E

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第二章材料的结构

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§1金属的晶体结构一、金属的晶格晶体、非晶体、晶格、晶胞、

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二、

常用金属的晶体结构1、体心立方晶格： (BCC; BodyCentered Cubic) 2、面心立方晶格： (FCC; FaceCentered Cubic)

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3、密排六方晶格： (HCP; Hexagonal Close-packed)

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