工程材料和热处理过程.ppt

;2.1材料分类;2.2 材料的力学性能; 是指在外力作用下材料抵抗塑性变形和断裂的能力。 低碳钢的拉伸曲线;当材料受载荷作用时，单位面积上的内力称为应力(σ)。即：σ=F/A0(MPa); 1.弹性极限σe; 3.抗拉强度 是指材料所能承受的最大应力。它表征了材料抵抗断裂的能力。用σb 表示。 σb=Fb/A0 式中：Fb -试样在断裂前的最大载荷(N)； A0 -试样原始横截面积(mm2 )。; 2.2.2塑性; 2.2.3硬度;布氏硬度(HB);材料的硬度;洛氏硬度(HR);; HR=;维氏硬度(HV);问题; 2.2.3、冲击韧度;;冲击韧度值： ak= (J/cm2) W----冲击试样所消耗的功。 A------试样缺口处的横截面积。;问题; 2.3常用工程材料;碳钢分类;2）. 按其用途进行分类 可分为结构钢和工具钢两大类，前者用来制造各种金属构件和机械零件，后者用来制造各种刀具、模具和量具。 3）. 按其质量等级分类 可分为普通碳素钢、优质碳素钢和高级优质碳素钢。; 由于碳钢成本低，是通常制造各种构件的基本材料。但是，碳钢有以下局限性： (1) 碳钢的强度很难超过690MPa，除非塑性和韧性有明显的下降。 (2) 厚截面碳钢零件淬火时无法全部得到马氏体组织，即不能淬透。 (3) 碳钢的抗腐蚀性和抗氧化性较差。 ;2.合金钢;合金钢分类;普碳、优碳、工具钢合金钢的牌号、成分40#、Q295, 40Cr, 20CrMnTi、T8钢的碳含量和用途？;钢铁材料的编号方法（一）;钢铁材料的编号方法（二）;钢铁材料的编号方法（三）;钢铁材料的编号方法（四）;合金结构钢 ; 1.普通低合金钢; 2.合金结构钢;铸铁; 2.3.3 有色金属;有色金属材料（一）;有色金属材料（二）;有色金属材料（三）;有色金属的编号方法（一）;有色金属的编号方法（二）; 比较;2.3.4非金属及复合材料;高分子的化学组成：;高聚物的力学状态;1.塑料- 塑料是由聚合物为基础添加各种助剂而成的混合体系。 塑料组成 树脂：树脂是塑料的主要成份，它联系和粘结其它组分，对塑料的性能起决定性作用。 填充剂：弥补或改善树脂的性能不足，另外可以显著地降低成本。 增塑剂:增加材料塑性。 固化剂：使线型高分子交联成体型网络结构。 稳定剂：用来抵抗老化延长塑料寿命物质。 其它诸如发泡剂，抗静电剂，染料，润滑剂等等. ; 塑料分类; 工程塑料;2.橡胶 橡胶-在宽阔的温度范围内有良好高弹性的高分子材料。由柔性高分子量线形高分子链，经硫化组成， H CH3 H H C C C C H S S H 它具有高弹性和蓄能作用，因此是工程制造中不可缺少的弹性材料、密封材料和减震材料。; 橡胶组成;橡胶分类;几种橡胶的性能; 2.3.5 陶瓷 属于无机材料。由金属元素和非金属元素通过化合键结合在一起。 Al2O3 TiO2 CaF2 常见的有氧化物、氮化物、碳化物、硼化物等，而特种陶瓷除烧结体外还包括单晶(晶须)、纤维、薄膜及超细粉体等。 ; 用纯度较高的人工合成原料制造的，能满足高温、高强、功能性等要求的特种陶瓷。 增韧与提高高温断裂强度是发展陶瓷的两大难题。 ; 2.3.6 复合材料 ; 天然复合材料;常用复合材料 (1)纤维增强复合材料： 常用纤维增强复合材料有玻璃纤维增强复合材料、碳纤维复合材料等。 玻璃纤维增强复合材料：玻璃拉成纤维后，比强度和比模量均高于钢。以玻璃纤维和塑料基体复合，组成玻璃纤维—树脂复合材料，俗称玻璃钢。玻璃钢的比强度高，可超过高级合金钢，耐蚀性、介电性高，加工成型性好，但刚度差、易变形、耐热性差、易老化和易蠕变。玻璃钢主要用于自重轻的受力构件，如汽车和机车车身、轻型船体、飞机螺旋桨等以及耐腐蚀结构件，如化工管道、阀门等。 ;碳纤维复合材料 碳纤维的抗拉强度高于玻璃纤维，弹性模量是玻璃纤维的4—6倍，它的高温性能也很好。碳纤维—树脂复合材料是目前比强度和比模量最高的复合材料，它的抗冲击性