工程材料总结课件上课讲义.ppt

《工程材料总结课件上课讲义.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、工程材料总结课件第一章工程材料的分类及性能1.一铜棒的最大拉应力为70MPa，若要承受2000kgf（19.614kN）的拉伸载荷，它的直径是多少？2.一根2m长的黄铜棒温度升高80℃，伸长量是多少？要使该棒有同样的伸长，问需要作用多少应力？（黄铜线膨胀系数为20×10-6℃-1，平均弹性模量为110000MPa）线膨胀系数弹性模量带入P=70MPa，F=19.614KN,计算得：D=18.89mm带入线膨胀系数20×10-6℃-1，L1=2m，△T=80℃,计算得：△L=3.2mm带入弹性模量110000MPa，L=2m，△L=3.2mm，计算

2、得：σ=176MPa5.零件设计时，是选取δ0.2（δS）还是选取δb，应以什么情况为依据？a，机械零件在使用时，一般不允许发生塑性变形，所以屈服强度是大多数机械零件设计时选材的主要依据，也是评定金属材料承载能力的重要力学性能指标；b，抗拉强度测量方便，如果单从保证零件不产生断裂的安全角度考虑，可用作设计依据，但所取的安全系数应该大一点。8.有一碳钢制支架刚性不足，有人想用热处理强化方法；有人要另选合金钢；有人要改变零件的截面形状来解决。哪种方法合理？为什么？材料的弹性模量取决于材料的本性，一些处理方法（如热处理，冷热加工，合金化等）对它影响很小

3、。提高零件刚度的方法是增加横截面积或者改变截面形状。第一章工程材料的分类及性能第二章材料的结构1.从原子结合的观点来看，金属材料、高分子材料和陶瓷材料有何主要区别？在性能上如何表现？3.简述金属常见的三种晶体结构的基本特点。材料结合键性能金属材料金属键良好的导电导热性，延展性陶瓷材料离子键和共价键高熔点，高硬度，脆性大高分子材料共价键、氢键和分子键粘接性、绝缘性、膨胀性和稳定性晶格类型形状原子半径配位数致密度晶胞所含原子数bcc立方体80.682fcc立方体120.744hcp正六面柱体120.7464.晶体缺陷有哪些？对材料有哪些影响？对所有的

4、材料都有影响吗？缺陷类型对材料的影响点缺陷空位，间隙原子，外来原子提高了材料的硬度和强度，降低了材料的塑性和韧性线缺陷刃型位错，螺型位错能有效的提高金属强度面缺陷晶界，亚晶界细晶强化，提高材料的强度和塑性第二章材料的结构第三章材料制备的基本过程1.金属结晶的基本规律是什么？结晶过程是怎样进行的？基本规律：过冷现象和结晶潜热结晶过程：a晶核的形成（自发形核和非自发形核）；b晶核的长大2.过冷度和冷却速度有何关系？为什么金属结晶一定要有过冷度？它对晶粒大小有何影响？a冷却速度越大，过冷度越大。b在熔点温度，液体结晶速度和晶体晶体熔化速度相等，处于动平

5、衡状态，结晶不能进行，只有低于这个温度才能进行结晶。c过冷度越大，N（形核率）/G（长大速度）比值越高，得到的晶粒也越细小。3.如果其他条件相同，试比较在下列条件下铸件晶粒的大小：（1）砂型铸造与金属型铸造金属型铸造晶粒细小（提高过冷度）（2）厚壁铸件与薄壁铸件薄壁铸件晶粒细小（提高过冷度）（3）加变质剂与不加变质剂加变质剂晶粒细小（变质处理）（4）浇注时震动与不震动震动晶粒细小（破碎晶粒）4.凝固和结晶是不是一回事？影响凝固的因素有哪些？材料由液态转变为固态的过程称为凝固；如果凝固后得到晶体，这种凝固过程就叫做结晶。影响凝固的因素：过冷度，温度

6、，扩散等第三章材料制备的基本过程第四章二元相图及应用3.一个二元共晶反应如下：L(WB=75%)≒α（WB=15%）+β（WB=95%），计算：（1）WB=50%的合金完全凝固时初晶α与共晶α+β的质量分数，以及共晶体中α相与β相的质量分数；（2）若已知显微组织中初晶β与共晶α+β各占一半，求该合金的成分（1）根据杠杆原理：α%=（75-50）/（75-15）=41.67%（α+β）%=L%=（50-15）/（75-15）=58.33%共晶体中，α%=（95-75）/（95-15）=25%β%=（75-15）/（95-15）=75%（2）设该合金

7、成分为x%，根据杠杆原理：β%=（x-75）/（95-75）=50%计算得：x=85该合金成分为WB=85%第五章材料的变形试述金属经冷塑性变形后，其结构、组织与性能所发生的变化，分析发生变化的实质。a塑性变形对金属显微组织的影响在力的作用下，随着金属塑性变形的增加，不仅其外形要发生变化，而且其内部的晶粒形状也会相应的被拉长或压扁。当变形量很大时，晶粒将被拉长成纤维状，晶界变得模糊不清。此时，金属的性能将会有明显的各向异性。塑性变形也会是晶粒内部的亚结构发生变化，使晶粒破碎成亚晶粒。这是因为塑性变形会促使晶粒内部的位错发生增殖和缠结，进而使各晶粒

8、破碎成细碎的亚晶粒。b形变织构的产生当金属的变形量很大时，由于晶体的转动，使多晶体中原为任意取向的各个晶粒会逐渐调整其取向而趋于一致。当