机械工程材料教学课件作者王英杰课件.ppt

《机械工程材料》课件 主编：杜力 绪论 一、机械工程材料概述●概念：机械工程材料是指用于制造各类机械零件、构件的材料和在机械制造过程中所使用的工艺材料。 ●分类：机械工程材料种类繁多，按属性分类，可分为金属材料和非金属材料两大类； 。●地位：机械工程材料是社会发展的物质基础，随着机械工程材料的快速发展，它已经成为国民经济的重要基础和支柱性产业之一。 绪论 机械工程材料的现状与发展趋势： （1）工业发达国家，竞相发展有非铁金属（或有色金属）工业，增加非铁金属的战略储备。 （2）加强金属材料的综合利用与开发已经得到世界各国的高度重视。世界各国都在重视发展循环经济，提高金属材料的回收利用，以提高金属矿产资源的可持续发展能力，并注重加强自然环境的保护。 （3）加强非金属材料的研究和开发。 二、金属材料的基本概述 ●概念：金属是指具有良好的导电性和导热性，有一定的强度和塑性，并具有光泽的物质，如金、银、铜、铝、锌、铁等。 ●分类：金属材料从化学成分和功能进行分类，可分为纯金属、合金和特种金属材料等。 ●分类：金属材料从外观颜色和组成元素来分类，可分为钢铁材料（或黑色金属）和非铁金属（或有色金属）两大类。 ●金属加工方法主要包括热加工（如铸造、锻压、焊接、热处理等 ）和冷加工（如冲压加工、钻削加工、车削加工、刨削加工、铣削加工 等）两大类。 三、机械工程材料课程的性质与任务 ●性质：机械工程材料课程是高等职业教育院校机械类专业及工程技术类相关专业的大类专业基础课程。 ●任务：机械工程材料课程的主要任务是使学生了解机械工程材料的分类、牌号、性能、应用范围及其选用等知识和技能；了解热处理的基本原理、工艺方法及其应用等知识和技能；培养学生分析问题和解决问题的能力，具备继续学习专业技术的能力；培养学生在机械类专业领域的基本从业能力；贯穿职业道德和职业意识的培养，使学生形成严谨、敬业的工作作风，为今后解决生产实际问题和职业生涯的发展奠定基础。 四、机械工程材料课程的教学目标 1．专业能力培养目标 2．方法能力培养目标 3．社会能力培养目标 五、机械工程材料安全生产规范要求 安全生产对于机械工程材料加工行业来说，是一项非常重要的教育内容。忽视安全生产，不仅会对人身造成伤害，而且还会给企业、社会和国家造成经济损失。因此，对于从事机械工程材料加工行业的工作人员来说，一定要将“安全第一，预防为主”的思想放在第一位，牢固地树立安全生产意识，并在日常生产中积极落实安全生产制度。 第一章 金属材料的性能 第一节 金属材料的力学性能 第二节 金属材料的物理性能、化学性能和工艺性能 第一节 金属材料的力学性能 一、强度与塑性 力学性能是指金属材料在力作用下所显示的与弹性和非弹性反应相关或涉及应力应变关系的性能，如弹性、强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等。 强度是金属材料在力的作用下，抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。 塑性是指金属材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力。 拉伸试验是指用静拉伸力对试样进行轴向拉伸，测量拉伸力和相应的伸长，并测其力学性能的试验。 第一节 金属材料的力学性能 一、强度与塑性 圆形横截面比例拉伸试样分为短拉伸试样（L0=5d0）和长拉伸试样（L0=10d0）两种，一般工程上采用短拉伸试样。 从完整的拉伸试验过程和力-伸长曲线中可以看出，拉伸试样从开始拉伸到断裂要经过弹性变形阶段、屈服阶段、变形强化阶段、缩颈与断裂四个阶段。 屈服强度是指试样在拉伸试验过程中力不增加(保持恒定)仍然能继续伸长(变形)时的应力。屈服强度用符号Re表示，单位为N/mm2或MPa。屈服强度包括上屈服强度ReH和下屈服强度ReL。 抗拉强度是指拉伸试样相应最大力Fm对应的应力。抗拉强度用符号Rm表示。 第一节 金属材料的力学性能 一、强度与塑性 金属材料的塑性可以用拉伸试样断裂时的最大相对变形量来表示，如拉伸后的断后伸长率（A）和断面收缩率（Z）。 拉伸试样拉断后的标距伸长量与原始标距的百分比称为断后伸长率，用符号A表示。 断面收缩率是指拉伸试样拉断后缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。 塑性好的金属材料不仅能顺利地进行锻压、轧制等成形加工，而且在金属零件使用过程中万一超载，由于金属材料可进行塑性变形，就能避免金属零件发生突然断裂。 金属的化学成分越单纯，其塑性越好；相反，化学成分越复杂，其塑性越低。例如，纯金属的塑性最好，而合金的塑性则相对稍差些。 第一节 金属材料的力学性能二、硬度 硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标，也是指金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。 硬度测定方法有压入法、划痕法、回弹高度