20XX年机械工程师考前培训资料.ppt

第二部分 工程材料;2.1工程材料的分类和性能;2.1.2工程材料的性能 工程材料的性能主要包括工艺性能和使用性能。 工艺性能是指材料使用某种工艺方法进行加工的难易程度（相对性）。 使用性能是指材料在正常工作条件下所表现出来的力学性能、物理性能和化学性能。; 力学性能 材料的力学性能是指材料在不同环境（温度、介质）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征。简单地说，力学性能是指材料在外力作用下表现出来的性能。主要力学性能指标：硬度、强度、塑性、韧性、耐磨性和缺口敏感性等。 材料力学性能主要取决于材料的组织成分和晶体结构。;1. 硬度 硬度( hardness ):是指材料抵抗其他硬物体压入其表面的能力。 常用测量硬度的方法：;(1)布氏硬度 HB ( Brinell-hardness );; 符号HBS或HBW之前的数字表示硬度值，符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。如:120HBS10/1000/30表示直径为10mm的钢球在1000kgf（9.807kN）载荷作用下保持30s测得的布氏硬度值为120。;(2)洛氏硬度 HR ( Rockwll hardness );(3)维氏硬度 HV ( diamond penetrator hardness );(4)肖氏硬度 HS 是一种动载荷试验法，较为方便，可在现场测量大型工件的硬度，缺点是精度较低。;2.强度指标 ;拉伸试样的颈缩现象;;弹性极限: Fe 弹性极限载荷( N ) σe = ( M pa ) S0 试样原始横截面积( mm2); 屈服强度( 塑性变形量为0.2%，微量塑性变形);抗拉强度：试样在断裂前所能承受的最大应力。;3.塑性: 是指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。;Δl=Δlu＋Δｌb δ= Δl/l0=Δlu/l0 + Δlb/l0;4.冲击韧性( notch toughness ): 材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。;冲击试验机;试样冲断时所消耗的冲击功A k为:;5.疲劳强度( fatigue strength ): 表示材料经无数次交变载荷作用而不致引起断裂的最大应力值。;钢材的循环次数一般取 N = 107;6.刚度：将材料抵抗弹性变形的能力称为刚度。 弹性模量：弹性下应力与应变的比值,表示材料抵抗弹性变形的能力。即： E=σ / ε 材料的E越大，刚度越大； E对组织不敏感； 零件的刚度主要决定于E，也与形状、截面等有关，一般用AE表示。 ;物理性能： 密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等； 化学性能： 耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性等； 工艺性能： 铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性、热处理工艺性等。 ;例1.（25. 2007单选2分）精度较高，便于携带，常用于测量大型铸锻件和永久组装件的硬度计 A）洛氏硬度计 B）布氏硬度计 C）维氏硬度计 D）里氏硬度计 例2.（8. 2006单选1）测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度及钢件退火、正火及调质后的硬度常采用 A）洛氏硬度试验 B）布氏硬度试验 C）维氏硬度试验 D）努氏硬度试验 例3.(24. 2005单选2）广泛用于钢件淬火后的硬度检测仪器是：A）洛氏硬度计 B）布氏硬度计 C）维氏硬度计 D）肖氏硬度计;例4 （12. 2011单选1分）常用于检测零件较薄硬化层（如0.1mm厚）硬度的仪器是：A）布氏硬度计 B）洛氏硬度计C）肖氏硬度计 D）维氏硬度计 例5.（7. 2006单选1分）材料在无数次交变应力作用下而不致引起断裂的最大应力称为 A）断裂强度 B）疲劳强度 C）抗拉强度 D）屈服强度;例6.（52. 2004简答5分）金属材料力学性能的主要指标有哪些（至少列举5项）？用符号表示常规力学性能的五项指标。 答：硬度、强度、塑性、韧性、刚度、耐磨性、缺口敏感性等。超常规力学性能的五项指标： σb 、σe 、 δ 、ψ、 a k ;2.2 金属材料及其热处理;（3）熟悉金属材料常见的化学分析方法，金相分析方法，无损探伤方法及适用范围； （4）熟悉钢的热处理原理（铁碳合金平衡图、钢在加热、冷却、回火时的转变） （5）熟悉典型零件（轴类、弹簧