机械工程材料第2版教学配套课件赵程杨建民主编kj11263_机械工程材料2版.pdf

机械工程材料 主编赵程 杨建民 多媒体制作 赵海霞 绪 论 第一章 工程材料的力学性能 第二章 工程材料的基础知识 第三章 金属的塑性变形与再结晶 第四章 钢的热处理 第五章 金属材料 第六章 非金属材料和复合材料 第七章 常用机械工程材料的选用 绪 论 1.1 材料与人类文明 1.2 工程材料的分类 1.3 课程性质与任务 §1.1 材料与人类文明 一、材料 材料是人类作来制作各种产品的物质，是先于人类存在的，为 人类生活和生产的物质基础。 二、人类发展与材料 人们按照在使用中占主导地位的材料划分历史： 石器时代→陶器→青铜器→铁器→钢铁（资本主义大工业时期）→ 合成材料（20世纪）→复合材料（20世纪40年代） 三、材料科学技术――现代文明的支柱之一 人与动物的区别： 1、制造工具（本质） 2、能源的利用 3、信息的传播和保存 支撑人类文明大厦的四大支柱技术： 材料科学与技术 生物科学与技术 能源科学与技术 信息科学与技术 §1.2 工程材料的分类 一、按来源分为天然材料和人工材料 二、接用途分为功能材料和结构材料 三、按化学性质分为： 金属材料 陶瓷材料（离子键和共价键，离子键为主） 高分子材料（共价键、分子键和氢键，共价键 为主）。 四、工程材料的常见分类 1 无机材料 （金属、金属间化合物、无机非金属材 料（ 玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷）） 2 有机材料 （有机天然材料、有机合成高分子材 料） 3 复合材料 （金属基、陶瓷基、树脂基、金属间化 合物基） §1.3 课程性质与任务 1、性质 在机械设计过程中不可避免地要对工程材料的选 择、应用与加工等问题进行科学系统的分析并予以 全面正确的解决。“机械工程材料”课程正是为实现 这一目标而设置的。 2、任务 通过本课程的学习使学生在获得工程材料一般知 识的基础上，了解常用材料成分、组织、性能和加 工工艺之间的关系及其用途，从而使其初步具备合 理选择材料和使用材料、正确选择加工方法及安排 制定加工工艺路线的能力，也为后继有关课程的学 习奠定必要的材料学基础。 第一章 工程材料的力学性能 [本章内容] 1.1 材料的强度与塑性 1.2 材料的硬度 1.3 材料的冲击韧性 1.4 材料的疲劳强度 1.5 材料的断裂韧度 [重点掌握] 各种力学性能指标（强度, 塑性；冲击韧性；硬度 HB，HRC，HV；疲劳强度，断裂韧性。）的物理意 义和单位。 §1.1 材料的强度与塑性 1.拉伸试验及拉伸曲线 2.拉伸曲线所确定的力学性能指标及意义 一、静载单向静拉伸应力――应变曲线 1.拉伸试样： 长试样：L 10d 0 0 短试样：L 5d 0 0 2.拉伸机上，低碳钢缓慢加载单向静拉伸曲线： F 0 ΔL 低碳钢拉伸曲线 脆性材料拉伸曲线 纵坐标为应力σ 单位 MPa(MN/mm )， 横坐标为应变ε 其中：σ=F/S 表示材料抵抗变形和断裂的能力 ε＝（L-L ）/L 1 0 0 3.曲线分为四阶段： 1）阶段I（ope）――弹性变形阶段 p: Fp ，e: Fe （不产生永久变形的最大抗力）