第一、二、三章.pptVIP

工程材料 Engineering Materials 教材： 《工程材料》，刘天模 徐幸梓 编 参考书目： 《机械工程材料》，王运炎,朱莉 编 《机械工程材料》 ，王忠 编 课程结构 绪言 材料的基础理论 工艺 常用材料及其性能 第一章绪论 一 材料的地位 是国民经济的物质基础 是人类生存与发展、征服自然和改造自然的物质基础。 现代科技和工业的三大支柱之一 国家现代化程度标志之一 二 材料的概念 definition 目的 弄清楚材料的本质。 概念 普遍意义：制取各种产品的原料。 粉笔－碳酸钙； 课桌－木材； 饭缸－钢或陶瓷。 学科观点：材料就是指能经济地获取，并且具有某种使 用价值的物质。 包含两方面的含义： 1、材料的制备观，能够经济的制取； 2、材料的性能观，具有一定的使用性能。 三 材料的发展历程 按材料的发展划分历史阶段： 公元前10万年 石器时代 公元前3000年 青铜器时代 公元前1000年 铁器时代 1990年 新材料时代 漫长而又曲折的历程： 简单→复杂 单一性能→综合性能； 结构材料→功能材料 单一材料→复合材料 古代科技名著：“考工记”（先秦）、“梦溪笔谈”（宋代沈 括）、“天工开物”（明代宋应星） 明代后：材料的发展处于停滞状态 解放后：材料科学受到重视和发展，被列为现代技术三大支柱之一。 一整套材料体系 门类全齐 数量 质量 钢铁突破6亿吨大关 世界第一 原子弹、氢弹、人造卫星、火箭 四 材料科学与工程的内容 课程的性质和任务： 性质：工程材料是机械类、近机械类各专业学生必修的 专业技术基础课。 任务： 1) 使学生获得有关工程材料的基本理论和基本知识； 2) 掌握常用工程材料成分－组织－性能－应用之间关系 的一般规律； 3) 熟悉常用工程材料的生产工艺过程； 4) 根据机械零件的服役条件和失效形式、合理选用工程 材料。 本课程与相关课程的关系： 金属工艺学实习及应用力学课程, 即学生应具有材料的机械性能和金属加工工艺方面的基本知识。 为后续课程和毕业设计等打好选择材料和使用材料的基础。 课程的基本教学要求 ： 重点阐述工程材料的性能与其组织结构之间的联系; 说明如何通过工艺手段改变材料的组织结构,以达到提高材料性能的目的; 介绍常用工程材料及其应用等基本知识； 为工程结构和机械零件的设计和制造提供合理选用材料的方法。 课程教学形式： 理论教学； 实验教学； 课堂讨论； 自学； 辅导（习题解答 ）。 第二章 材料的性能与分类 一 力学性能 强度和塑性的测量 韧性的测量 硬度 硬度是材料表面抵抗局部塑性变形、压痕或划裂的能力。 通常材料的强度越高，硬度也越高。 硬度测试通常采用压入法： 在一定载荷作用下，用比工件更硬的压头缓慢压入被测工件表面，使材料局部塑性变形而形成压痕，然后根据压痕面积大小或压痕深度来确定硬度值。 工程上常用的硬度指标：布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 二 物理性能： 密度 熔点 热容 热膨胀系数 导热性 导电性 磁导率等； 三 其它性能 化学性能： 耐腐蚀性 抗氧化性 工艺性能： 铸造性能 锻造性能 焊接性能 切削性能 第二节 材料分类 按材料的使用性能与用途分类： 结构材料： 第三章 材料的结构 Microstructure 结构：组成材料的原子的排列方式和空间分布。 二、 结合键对材料性能的影响 金属材料： 金属键。 金属的导电性、导热性好，具有正的电 阻温度系数，良好的变形能力。 陶瓷材料：离子键、共价键 化学稳定性好，高熔点和硬度，脆性大。 高分子材料：共价键、氢键、分子键。 原子间以共价键结合，分子间以分子键结合。 三、