山东建筑大学《工程材料热处理》——一章力学性能

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1、金属材料及热处理Materialofmechanicalengineering总学时：32实验学时：6讲课学时：26材料学院林晓娟1问题1：请说出在《金工实习》中操作过哪些设备和钳工工具？答：车床、铣床、磨床、电焊机，台虎钳、手工锯、锉等。问题2：（1）车床床身是何种材料？→灰铸铁（HT200）（2）锉是何种材料制做？→碳素工具钢（T12）（3）车刀刀体、刀尖分别是什么材料？车刀刀体是45钢，刀尖是硬质合金为什么是这些材料，而不是用别的材料制做呢？2绪论★常用的材料：钢铁、木材、塑料、水泥★材料分：金属材料、非金属材料、复合材料金属材料—指钢铁、有色金属等材料非金

2、属材料—无机高分子材料（陶瓷、水泥、木材等），有机高分子材料（如塑料、橡胶），复合材料---玻璃钢、碳纤维复合材料、硼纤维材料。★现在新材料----纳米材料、智能材料3★材料按物质结构不同分：金属材料、非金属材料（有机高分子材料和陶瓷材料)、复合材料★材料按用途不同分：机械工程材料、土木工程材料、电工材料、电子材料★材料按功能不同分：结构材料、功能材料、磁性材料等4一、什么是材料？材料是人类用以制作有用物件的物质。最近发展起来或正在发展之中的具有特殊功能和效用的材料叫新材料。二、材料是人类进步的里程碑。5材料发展概括▲《天工开物》—明朝科学家：宋应星箸▲石器时代铜

3、器时代：司母戊鼎（公元前11—16世纪）1130×780×1100战国编钟（前475—221年）65个总重2500Kg天然石，兽骨，树枝铁器时代沧州大狮（公元953年）重50T,长5.3m,宽3m人工复合材料塑料、橡胶、陶瓷、钛合金、碳纤维、纳米等钢铁时代18-20世纪6旧石器时代晚期，残长8.2厘米，北京周口店出土。骨针7(新石器时代·山东龙山文化，约4800年)高29.7厘米，1960年山东潍坊市出土，现藏山东省博物馆。白陶8旧石器时代早期，北京市房山区周口店第一地点出土石锤、石钻9石镰长20.6厘米新石器时代晚期10人面鱼纹彩陶盆(新石器时代·仰韶文化，约5

4、000年)高16.5厘米,口径39.5厘米。20世纪50年代陕西省西安市半坡村出土,现藏中国历史博物馆。1112越王勾践剑，春秋晚期，距今2400多年13青花牡丹纹水注14秦始皇陵出土的铜车马(公元前200多年),车通长3.17米，高1.06米，相当于真车马的一半,总重量为1241公斤。15永乐大钟通高5.5米，口径3.3米，重约46吨，以“五绝”荣获“钟王”之誉：1.形大量重、历史悠久、历史内涵最为丰富；2.钟身内外整齐地铸有23万多字的汉文、梵文佛经铭文，是铭文字数最多的大钟；3.有世界第一流的声学特性,轻击，圆润、深沉，重击，纯厚、洪亮,钟声悠雅感人,益寿延

5、年,钟声可传40～50公里；4.钟体力学结构设计合理。5.铸造工艺精美绝伦而又朴实无华，天人合一。1617沧州铁狮铸造于公元953年。铁狮子通高5.78米，身长6.5米，体宽3.17米，重约40吨18商晚期，是我国现已发现的较大的方尊，高五十八点六厘米，重近三十四点五公斤。整个器物用块范法浇铸，一气呵成，鬼斧神工，显示了高超的铸造水平。19本课程的性质和目的是高等工科院校机械类专业必修的一门专业技术基础课。2、目的：a获得有关金属热处理、金属材料的基本知识。b熟悉常见金属材料的牌号、性能特点及应用；了解它们之间成分、组织、性能、热处理的关系。c具有选择零件材料的能

6、力，确定加工工艺路线的能力。d为后续课程和从事技术工作打下基础。1、性质：本课学习方法是：预习、笔记、复习、讨论问题本教材的重点：常见的材料牌号及应用，钢的热处理20第一章工程材料的力学性能Mechanicspropertiesofmetals材料的性能〈使用性能—力学、物理、化学工艺性能—铸造、锻压、焊接、切削加工力学性能：受外力作用下所表现出的性能。判据如：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等第一节强度与塑性一、强度strength概念：强度是指金属抵抗永久变形（塑性变形）和断裂的能力。通过拉伸试验测得大小。强度判据：屈服点（屈服强度）、抗拉强度2122试验前试

7、样LK试验后试样试样按GB/T228-2002制取，分长试样L0=10d0短试样L0=5d0说明：d0L0FF伸长量△L拉伸力FFbbkseOFsFe低碳钢的力—伸长曲线23分析拉伸曲线１、弹性变形阶段：Ｆ＜Ｆe２、弹塑性变形阶段：Ｆe＜Ｆ＜Ｆs３、屈服点载荷增加到S点时，拉伸曲线出现锯齿形平台，即载荷在基本保持不变的情况下试样继续产生塑性伸长，这种现象叫屈服。Ｓ点叫屈服点。屈服极限脆性材料伸长量△L拉伸力FFbbkseOFsFe低碳钢的力—伸长曲线弹性模量24５、颈缩现象抗拉强度６、断裂　颈缩产生后，金属材料继续变形，所需载荷下降，时试样在颈缩处断裂。４、塑性变

8、形阶段Ｆs