金属液态成型01绪论及第一章.pdf

工程材料力学性能 课 时：48 （含6 学时实验） 授课对象：金属材料工程专业 教 材：工程材料力学性能, 束德林， 机械工业出版社，2007.05 授课学院：机械工程学院 授课教师：王松林 §0 绪 言 §0.1 材料的性能与材料的力学性能 §0.2 本课程的研究内容 §0.3 学习本课程的目的 §0.4 教材内容及参考书 §0.5 本课程学习注意问题 §0.1 材料的性能与材料的力学性能 一、材料的种类 按物理化学属性分：金属材料；无机非金属 材料；有机高分子出来；复合材料。 按用途分：结构材料；功能材料。 结构材料是以力学性能为基础，制造受力构 件所用的材料。功能材料主要是利用物质独特 的物理、化学性质或生物功能等形成的一类材 料。 二、材料的性能 物理性能：热学性能、光学性能、电学性能、 磁性性能，等； 化学性能：耐腐蚀性、高温抗氧化性、抗老 化性、降解性，等； 力学性能：弹性、塑性、硬度、韧性，等； 工艺性能：铸造性、可锻性、可焊性、切削 加工性，等； 生物性能：生物反应性、生物相容性，等。 三、材料的力学性能 1、定义 材料在外加载荷作用下，或者在载荷与环 境因素的联合作用下表现出的力学行为。宏观 上一般表现为材料的变形和断裂。 2、力学性能的指标 弹性、塑性、强度、硬度、寿命、韧性等。 (1) 弹性:是指材料在外力作用下保持和恢复固有 形状和尺寸的能力。 (2) 塑性:是材料在外力作用下发生不可逆的永久 变形的能力． (3) 强度:是材料对变形和断裂的抗力。 (4) 寿命 :是指材料在外力的长期或重复作用下抵 抗损伤和失效的能力。 3、影响材料力学性能的主要因素 内部因素————材质因素。 (1)成 分：化学元素种类及含量。 (2)组织结构：各元素原子组成的方式； 内部的缺陷、残余应力等 外部因素 ———— （载荷与环境因素）： (1) 加载速度（静、冲击、交变……） (2) 加载方式即应力状态(拉、压、弯、扭等) (3) 温度 (4) 环境介质 返回 §0.2 本课程的研究内容 主要研究在力或力和其它外界因素 （温度、介 质和加载速率）的共同作用下材料发生变形和断 裂的本质及其基本规律，即： ①力学过程的微观本质和宏观规律； ②研究各种力学性能指标的物理技术意义以及 内在因素和外在条件对它们的影响及变化规律。 具体： 1、材料的弹性、塑性、屈服与硬化、断裂、 硬度、疲劳、蠕变 等力学性能指标的物理含义、 微观机理（结构与状态）； 2、影响材料力学性能的主要因素，以及提高 其性能所采取的措施； 3、材料力学性能的测试技术 §0.3 学习本课程的目的 1、掌握材料的力学性能及其变化规律； 2、了解材料力学性能的微观机理； 3、能正确地选用材料； 4、具有研究开发新型结构材料的能力。 §0.4 教材内容及参考书 教学内容 • 第一章：金属在单向静拉伸载荷下的力学性能 • 第二章：金属在其它静载荷下的力学性能 • 第三章：金属在冲击载荷下的力学性能 • 第四章：金属的断裂韧性 • 第五章：金属的疲劳 • 第六章：金属的应力腐蚀和氢脆断裂 • 第七章：金属的磨损和接触疲劳 • 第八章：金属的高温力学性能 • 第九章：聚合物子材料的力学性能 • 第十章：陶瓷材料的力学性能 • 第十一章：复合材料的力学性能 参 考 书 1. 高建明 材料