实验五气孔率、吸水率、体积密度的测定
（一）实验目的
1．掌握显气孔子率、闭口气孔率、真气孔率、吸水率、体积密度的测定原理和测定方法；
2．分清体积密度与真密度的不同物理概念；
3．了解气孔率、吸水率、体积密度与陶瓷制品理化性能的关系。
（二）实验原理
陶瓷制品或多或少含有大小不同、形状不一的气孔。浸渍时能被液体填充的气孔或和大气相通的气孔称为开口气孔；浸渍时不能被液体填充的气孔或不和大气相通的气孔称为闭口气孔；陶瓷体中所有开口气孔的体积与总体积之比值称为显气孔率或开口气孔率；陶瓷体中所有闭口气孔的体积与总体积之比值称为闭口气孔率。陶瓷体中固体材料、开口气孔及闭口气孔的体积总和称为总体积。陶瓷体中所有开口气孔所吸收的水的质量与其干燥材料的质量之比值称为吸水率。陶瓷体中固体材料的质量与其总体积之比值称为体积密度。陶瓷体中所有开口气孔和闭口气孔的体积与其总体积之比值称为真气孔率。
测定陶瓷原料与坯体烧成后的气孔率、吸水率，可以确定其烧成温度与烧成范围，从而制定烧成曲线。陶瓷材料的机械强度、化学稳定性和热稳定性等与其气孔率有密切关系。
（三）仪器设备
液体静力天平；电子天平；烘箱；抽真空装置；带有溢流管的烧杯；吊篮、镊子、小毛巾等。
（四）实验步骤
①刷净试样表面灰尘，放入电热烘箱中于105—110℃下烘干2小时至恒重。并
,精确至0.01g。
于干燥器中自然冷却至室温。称量试样的质量m
1
②试样的浸渍：把试样放入容器内，并置于抽真空装置中，抽真空至其剩余压力小于20mmHg。试样在此真空度下保持5分钟，然后在5分钟内缓缓地注入供试样吸收的的液体（工业用水或工业纯有机液体），直至试样完全淹没。再保持抽真空5分钟，停止抽气，将容器取出在空气中静置30分钟，使试样充分饱和。
③饱和试样表观质量测定：将饱和试样迅速移至带溢流管容器的浸液中，当浸液完全淹没试样后，将试样吊在天平的挂钩上称量，得饱和试样的表观质量m
，
2精确至0.01g。表观质量系指饱和试样的质量减去被排除的液体的质量，即相当
于饱和试样悬挂在液体的质量。
④ 饱和试样质量测定：从浸液中取出试样，用饱和了液体的毛巾，小心地擦去
试样表面多余的液滴（但不能把气孔中的液体吸出）。迅速称量饱和试样在空气
中的质量管理m 3，精确至0.01g 。
（五）记录与计算
1．记录表
2．计算
① 吸水率 %100113?-=
m m m w a （5-1）
② 显气孔率 %1002
313?--=
m m m m P a （5-2） ③体积密度 231m m D m D l b -?=
（5-3） ④真气孔率
P t =
%100?-t
b t D D D （5-4） ⑤闭口气孔率
P C=P t-P a（5-5）——干燥试样的质量，g
式中 m
1
——饱和试样的表观质量，g
m
2
m
饱和试样在空气中的质量，g
3——
D
——试验温度下，浸渍液体的密度，g/cm3
l
——试样的真密度，g/cm3
D
t
3．试验误差
1）同一试验室、同一试验方法、同一块试样的复验误差不允许超过：
显气孔率0.5% 吸水率0.3% 体积密度0.02 g/cm3
2）不同一试验室、同一块试样的复验误差不允许超过：
显气孔率1.0% 吸水率0.6% 体积密度0.04g/cm3
（六）实验注意事项
1）制备试样时一定要检查试样有无裂纹等缺。
2）称取饱吸试样在空气中的重量时，用毛巾抹去表面液体操作必须前后一致。3）要经常检查天平零点以保证称重准确。
（七）思考题
1．设已测出陶瓷制品的真密度，试求真气孔率与闭口气孔率？
2．怎样描述陶瓷制品的烧成质量与吸水率的关系？
3．真气孔率、开口气孔率、闭口气孔率、吸水率与体积密度的含义是什么？4．测定真气孔率、开口气孔率、闭口气孔率、吸水率与体积密度能反映陶瓷制品的哪几项指标？
1.制品气孔率的因素是什么？
实验六线收缩率的测定
（一）实验目的
1.了解粘土或坯料的干燥收缩率与制定陶瓷坯体干燥工艺的关系。
2.了解由粘土或坯料的干燥及烧成收缩率及由收缩所引起的开裂变形等缺陷的
出现，为确定配方、制定干燥制度和烧成制度提供合理的工艺参数依据。
3.掌握测定粘土或坯体干燥收缩率的实验原理及方法。
4.了解粘土或坯体产生干燥和烧成收缩率的原因与调节收缩的措施。
（二）实验原理：
可塑状态的粘土或坯料在干燥过程中，随着温度的提高和时间的增长，有一个水分不断扩散和蒸发，重量不断减轻，体积和孔隙不断变化的过程。开始加热阶段时间很短，坯体体积基体不变，当升至湿球温度时，干燥速度增至最大时即转入等速干燥阶段，干燥速度固定不变，坯体表面温度也固定不变，坯体体积迅速收缩，是干燥过程最危险阶段。到降速阶段，由于体积收缩造成内扩散阻力增大，使干燥速度开始下降，坯体的平均温度上升。由等速阶段转为降速阶段的转折点叫临界点，此时坯体的水分即为临界水分。降速阶段坯体体积收缩基本停止。在同一加工方法的条件下。随着坯料性质的不同，它在干燥过程中水分蒸发的速度和收缩速度以及停止收缩的水分（临界水分）也不同。在烧成过程中，由于产生一系列物理化学变化如氧化分解、气体挥发、易熔物熔融成液相，并填充于颗粒之间，粒子进一步靠拢，进一步产生线性尺寸收缩与体积收缩。
粘土或坯料干燥过程中线性尺寸的变化与原始试样长度之比值称为干燥线收缩率；烧成过程中线性尺寸变化与干燥试样长度之比值称为烧成线收缩率；坯体总的线性尺寸变化与原始试样长度之比值称为总线收缩率。
对某些在干燥过程中易于发生变形、歪扭的试样，必须测定体积收缩。
粘土或坯料干燥过程中体积的变化与原始试样体积之比值称为干燥体积收缩率；烧成过程中体积的变化与干燥试样体积之比值称为烧成体积收缩率；坯体总的体积变化与原始试样体积之比值称为总体积收缩率。
分子间内聚力、表面张力等是产生收缩的动力。
影响粘土或坯体高燥性能的因素很多，如颗粒大小、形状、可塑性、矿物组成、吸附离子的种类和数量，成型方式等。一般粘土细度越高的可塑性越大，收缩也大，干燥敏感性越大。
粘土或坯料的干燥收缩对制定干燥工艺规程有着极度其重要的意义。干燥收缩大，干燥过程中就容易造成开裂变形等缺陷，干燥过程就应该缓慢平稳。工厂中根据干燥收缩率确定毛坯、模具及挤泥机出口的尺寸，根据强度的高低选择生坯的运输方式和装窑方式。
（三）仪器设备
卡尺（精确度0.02mm），烘箱，电炉、天平，试样压制模具
（四）实验步骤：
1．把塑性泥料放在铺有湿绸布的玻璃板上，上面再盖一层湿绸布，用专用碾棒进行碾滚。碾滚时，注意换方向，使各方面受力均匀，最后轻轻滚平，用专用模具切成50×50×8 mm试块5块，小心地置于垫有薄纸的玻璃板上，随即用划线工具在试块的对角线上安上互相垂直相交的长50 mm 的二根线条记号，并编上号，记下长度L0。
2．制备好的试样在室温下阴干一到两天，阴干过程中要翻动，不使试样紧贴玻
璃板影响收缩。待试样发白后放入烘箱，在105~110℃烘4小时，冷却后用小刀
刮去泥并边缘的突出的毛刺，用游标卡尺测量记号长度L 1（准确至0.02mm ）。
3．将测量过干燥收缩的试样装入电炉中焙烧，烧成后取出，再用游标卡尺测量
记号长度L 2（准确至0.02mm ）。
（五）记录与计算
1．线收缩率测定记录表
干燥线收缩率（%） （6-1）
=（湿试样记号间距离L 0—干试样记号间距离L 1）/ 湿试样记号间距离L 0
烧成线收缩率（%） （6-2）
=（干试样记号间距离L 1—烧结试样记号间距离L 2）/ 干试样记号间距离L 1
总线收缩率（%） （6-3）
=（湿试样记号间距离L 0—烧结试样记号间距离L 2）/ 湿试样记号间距离L 0
3．线收缩率和体收缩率之间有如下关系：
100100113????
?????--=b l y y （6-4） （六）注意事项
1. 测定线收缩率的试样应无变形等缺陷,否则应重做。
2. 测定线收缩率的试样,其边棱角应无碰撞等缺陷, 否则应重做。
3. 试样的成形水份不可过大，以免收缩过大。
4. 在试样表面刻划记号时，不可用水挪动试样式。
5. 试样的湿体积应在成形后1小时以内进行测定。
（七）思考题
1．测定粘土或坯料的收缩率的目的是什么？
2．影响粘土或坯料收缩率的因素是什么？
3．如何降低收缩率？
4．干燥过程和烧成过程为什么会收缩？其动力是什么？
实验九抗折强度的测定
（一）实验目的
1．了解测定陶瓷材料抗折强度的意义。
2．弄懂影响陶瓷材料抗折强度的各种因素。
3．掌握陶瓷材料抗折强度的测定原理及测定方法。
（二）实验原理
抗折强度是试样受到弯曲力作用到破坏时的最大应力。它是用试样破坏时所受压力P（N）与被折断处的横截面积b×h（cm2）之比来表示。
本测定方法适应范围为日用陶器、炻器、瓷器常温静弯曲负荷作用下一次折断时抗折强度测定；能成型的日用陶瓷材料干燥抗折强度测定；石膏、匣钵等辅助材料常温抗折强度测定。
抗折强度是陶瓷制品和陶瓷材料或陶瓷原料的重要力学性质之一，通过这一性能的测定，可以直观地了解制品的强度，为发展新品种，调整配方，改进工艺，提高产品质量提供依据。
试样尺寸的选择是以试验作基础的，对同一制品分别采用宽厚比为了1:1、1:1.5、1:2等不同规格的试样进行试验，证明宽厚比为1:1的试样强度最大，分散性较小，因此宽厚比定为1:1。用与制品生产相同的工艺制作试样时，规定厚度为10±1mm，宽度为10±1mm，长度视跨距而定，最小跨距为70mm。为了便于制作试样，也可直接用同一制品（同一尺寸，宽厚比数值任意，如：某规格面砖或从该规格面砖上切取试条）来测定。测定能成型的日用陶瓷材料和辅助材料（石膏、匣钵等）干燥强度时，由于强度较低，为了便于操作，试样尺寸选得较大些（厚25±1mm，宽25±1mm）。如从制品上切取试条时，则以制品厚度为基准，横截面宽厚比为1:1。
陶瓷制品的抗折强度还取决于坯料组成，生产方法、制造工艺过程的特点（坯料制备、成形、干燥及焙烧条件）等。同一种配方的制品，随着颗粒组成和生产工艺不同，其抗折强度有时相差很大。同配方不同工艺制备的试样例如挤制成形的圆柱体试样和压制成形的长方形试样，其抗折强度是不同的，所以测定时一定要各种条件相同，这样才能进行比较。
（三）实验器材
TZS—4000型数显陶瓷砖弯曲强度试验机、卡尺和试验样品
（四）实验步骤
（1）接通电源，打开数显陶瓷砖弯曲强度试验机电源开关，电源指示灯亮。（2）接通空气压缩机电源，压缩机工作。压力表头指示=0.7Mpa即可工作。（3）试验机调“零”。根据样品材质预测抗折强度，选择1000或4000N中的一挡；找到“调校”和“运行”开关，把开关掷向“调校”；再用“调零”
旋钮，把显示器的指示调至“0”。
（4）根据样品的长度，调整仪器平台上二个支撑刀的距离（注意最小距离为70mm），加压刀（上刀）应处在两个支撑刀的正中央。
（5）将样品放置在平台的二个支撑刀平面上，样品的宽度平分线与试验机的支撑轴心连线相重合（即正中位置）。把开关掷向“运行”。
（6）扭动“升降”开关，按顺时针方向旋至“升”，平台载着样品从初始位置由下而上向加压刀靠近，即开始工作。受压时显示器显示加压数据，直至折断。样品折断后，扭动“升降”开关按逆时针方向旋至“降”，平台由
上向下移动。
（7）平台最后回到初始位置。记下折断时的压力，即为折断压力。
（8）取出碎片，放置另一块样品。按下试验机“清零”键，显示器显示“0”。
重复（4）（5）（6）操作。得到另一块样品折断压力。
（五）记录与计算
2．算公式：
σ=1.5P×L/(b×h2) (9-1)式中：P----折断时负荷(N)
L----支撑两刀口间距(cm)
b----断面宽度(cm)
h----断面厚度(cm)
（六）陶瓷材料抗折强度的影响因素
1．材料组成的影响
材料的抗折强度与材料本身的性质有关，由材料的主晶相性质决定，通常结构（排列）紧密、硬度大的材料其抗折强度大。
2．材料显微结构的影响
材料晶相、玻璃相、杂质和气孔的量及其分布的均匀性影响抗折强度，获得晶粒细小、玻璃相、杂质及其气孔少、显微结构均匀的材料能提高抗折强度。
3．制备工艺的影响
同一种配方的制品，随着颗粒组成和生产工艺不同，其抗折强度有时相差很大。同配方不同工艺制备的试样例如挤制成形的圆柱体试样和压制成形的长方形试样，其抗折强度是不同的。
(七) 注意事项
1．试样与刀口接触的二面应保持平行,与刀口接触点须平整光滑。
2．试样安装时，试样表面与刀口接触必须呈紧密状态，而不应受任何弯曲负荷，否则引起结果误差较大。
（八）思考题
1 .测定陶瓷材料及制品的抗折强度极限的实际意义是什么?
2. 影响抗折强度极限的因素(从结构和工艺方面分析)是什么?
3. 同是测定抗折强度,为什么不同性质的坯料所采用试样的规格不同?
实验十白度、光泽度、透光度、显微硬性度的测定
一 . 白度、光泽度、透光度的测定
（一）实验目的
1．了解什么叫白度、什么叫光泽度、什么叫透光度。
2．了解造成白度、光泽度、透光度测量误差的原因。
3．了解影响白度、光泽度、透光度的因素。
4．掌握白度、光泽度、透光度的测定原理及测定方法。
（二）实验原理
各种物体对于投射在它上面的光，发生选择性反射和发生选择性吸收的作用。不同的物体对各种不同波长的光的反射、吸收及透过的程度不同，反射方向也不同，就产生了各种不同的白度、不同的光泽度及不同的透光度。
光线照射在瓷片试样上，可以发生镜面反射与漫反射，镜面透射与漫透射。漫反射决定了陶瓷表面的白度，镜面反射决定了陶瓷表面的光泽度，镜面透射决定了陶瓷的透光度。
光线束从450角度投射在试样上，而在法线方向由硒光电池接收试样漫反射的光通量，试样越白，光电池接收的光通量就越大，输出的光电流也越大，试样的白度与硒光电池输出电流成直线关系。
不同型号的仪器，其光源、滤色片、投射和接收方式、接收器以及数据处理
等在设计上是有差异的。因此，用不同型号的仪器来测定陶瓷产品的白度，即使对同一样品的同一部位进行测量，想获得相同结果，可能性是很小的。
光泽是物体表面的一种物理性能。测定瓷器表面的光泽度一般采用光电光泽计，即用硒光电池照射在釉表面镜面反射方向的反光量，并规定折射率N b=1.567
的黑色玻璃的反光量为100%，即把黑色玻璃镜面反射极小的反光量作为100%（实际上黑色玻璃镜面反射的反光量小于1%）。将被测瓷片的反光能力与此黑色玻璃的反光能力相比较，得到的数据为该瓷器的光泽度。由于瓷器表面的反光能力比黑色玻璃强，所以瓷器釉表面的光泽度往往大于是100%。
测定瓷器的透光度一般采用光电透光度仪。由变压器和稳压器电源供给灯泡，电流使灯泡发出一定强度的光，通过透镜变为平行光，此平行光经光栏垂直
照射在硒光电池上，产生光电流I
0，由检流计检定。当此平行光垂直照射到试样
上，透过试样的光再射到硒光电池上产生光电流I，由检流计检定。透过试样的
之比的百分数即为瓷器的相对透光电流产生光电流I与入射光产生的光电流I
光度。
(三)实验仪器设备
WSD——5手持白度计；WGG——60微机光泽度仪；ZTY智能透光度测定仪。（四）实验步聚
1.白度测定
(1) 初始化设置：
当用户第一次使用仪器或须更换标准白板时，应对仪器进行初始化设置。对仪器初始化设置包括输入白板的白度值数据和校准仪器两个内容。厂家一般已在仪器中输入白板的白度值。故主要了解仪器的校准与测量。
(2) 仪器的校准：
①仪器在测量模式下，按下校准按键，仪器进入调零模式，显示器提示调零字样。
②进入调零操作前，准备好调零用的黑筒，将黑筒的口部对准仪器底面的光孔，压好。按下仪器侧面的测量操作按键，仪器曝光测量，完成调零操作。这时仪器进入调白模式，显示调白字样。
③进入调白操作前，准备好调白用的标准白板，将白板的中心部位对准仪器底面的光孔，压好。按下仪器侧量的测量操作按键，仪器曝光测量，完成调白操作。这时仪器返回测量模式，显示器提示测量准备好字样。
(3) 样品测量:
将样品的中心部位对准仪器底面的光孔中心，压好。按下仪器侧面的测量操作按键，仪器曝光测量，显示显示当前样品的白度值，完成一次测量操作。如继续按下测量操作键，仪器再次曝光测量。如按下复位键，仪器返回测量模式，显示器提示“测量准备好”字样。
2.光泽度测定：
(1)将仪器开关置于“OFF”的位置，取出电池盖板，按照极性装上四节5号电池，然后压上电池插板。
(2)打开电源开关，置于“ON”位置，此时液晶显示“.”。
(3)将黑色标准板的数值设定为校标默认值。按一次“设定”钮，显示XXX，再次按下设定”钮，十位数数值由X+1递增，不断按下“设定”钮，到你需要的十位数数值。按下“校标”钮，重复上面步骤，设定好个位数数值。按下“校标”钮，重复上面步骤，设定好小数点后一位数值。最后按下“校标”钮，此时设定完成。
(4)以后开机不需重复步骤“3”。
(5)以后每次开电源开关，需按“测量”钮，进入待机状态，此时显示“0.0”。
(6)将仪器测量窗口置于黑色标准板上，按一次“校标”按钮后放开，仪器将显示黑色标准板数值，表示校正功能已完成。
(7)将仪器置于白色陶瓷板上，按“测量”按钮，仪器将显示其数值，记下这个数值，作为以后校验仪器用。
(8)可以正式开始测量，测量时请按“测量”按钮。
(9)若电池不足,仪器将有“—”出现，此时说明需更换电池。
3．透光度测定
（1）接通电源：
把仪器侧边的电源插头插入220V交流电源上，打开电源开关，光源开关，此时显示器左边显示出一个“H”然后按“A”键显示器上显示的数字为随机数，打开仪器前面板左边的盖板，将试样盒抽出，此时显示器上应显示“0.0”，如果不为“0.0”可调节调零电位器，使之为“0.0”，再将试样盒推进去，此时显示器应显示满度值“100.0”，如果不为“100.0”可调节满度电位器，使之为“100.0”，调好零点和满度以后，即可进行测试。
（2）测试透光度：
按“C”键显示器左边显示出一个“1”，抽出试样盒装入试样，推进试样盒，键入被测试样的厚度，然后按“H”键显示器左边显示出一个“2”，将第一块试拿出，放入第二块试样，键入第二块试样的厚度，按“H”键显示器左边显示出一个“3”，再将第二块试样拿出，放入第三块试样，键入第三块试样的厚度（按A），此时显示器上显示出来的数字即为该样品透光度（同一试样上三块不同厚度的试样为一组，由薄到厚，依次测量。试样为14×14的正方形，应分别加工成三种不厚度，约2~0.5mm）
（五）实验记录与计算
（六）注意事项
1．要求试样显见面测试必须清洁、平整、光滑、无彩饰、无裂纹及其他伤痕；2．白度低于50者习惯上不称为白而称为灰，不属于本实验范围；
3．测定光泽度的标准板，每年至少校正一次，如达不到规定的参数值，则应换用新的标准板；
4．光泽计的透镜和标准板上的灰尘只能用擦镜纸轻揩；
5．测透光度的薄片应从同一部位切取，要求平整、光洁、研磨后烘干。
（七）思考题
1．为什么白度测定结果与目测结果顺序不一致？如何统一起来？
2．如何准确地测定白度、光泽度、透光度？造成不准确的因素不什么？
二. 显微硬性度的测定
（一）实验目的
1．了解测定釉面和坯体显微硬度的意义。
2．了解影响釉面和坯体显微硬度的因素。
3．掌握釉面和瓷胎显微硬度的测定原理和测定方法。
（二）实验原理
硬度是材料的表面层抵抗小尺寸物体所传递的压应力而不变形的能力。瓷器釉面硬度是用显微硬计测定的，它是通过光学好放大，测出一定负荷下由金刚石棱锥压头在被测试样上压出压痕用仪器的读数显微镜测出压痕的对角线长度，再按公式计算求出表示硬度的数值，称为显微硬度。
釉面硬度与釉的化学组成、烧成温度与显微结构有关。釉的硬度随结构网络外体离子半径的减少和原子价的增大而增加。石英含量较高的釉料在较高的温度中烧成，可以获得较高的硬度。适当增加氧化铍、氧化镁、氧化锌、三氧化二硼、三氧化二铝等二价和三价氧化物都可提高釉面硬度。增加碱金属氧化物含量将降低瓷器的釉面硬度。
（三）实验仪器设备
HX—1000型显微硬度计由壳体、升降系统、工作台、加荷机构、光学系统和电子部分组成。能自动变换负荷，自动加荷，采用电子继电器指示保荷时间。
图10-2显微硬度计正面简图图10-3显微硬度计背面简图（四）实验步骤：
（1）仪器调平：调节三只安平螺丝，用水平仪校准，使工作台处于水平位置，加荷主轴处于垂直位置。
（2）照明调节：按下电源开关，照明灯亮。转动手柄，使放在工作台上的硬块与物镜端面相距0.57mm，即可调节照明，通过滚花螺钉、灯管及偏心调节圈，使灯泡中两个灯丝象对称均匀对称地分布在视场中间。经过调节照明及调焦，使看到的物平面既明亮又均匀对称。此时的灯丝象已位于光栏的中心，是最佳照明。（3）试样安放：取掉硬度块，将试样固定在工作台，并将工作台推至左端。（4）调焦：先转动手柄，使试样升高至离物镜端面约1 mm处，随后缓慢转动手轮，可以看到现场逐渐变得明亮，先看到灯丝象，后看到试样面象，直到最清晰的位置，再进行调焦。
（5）转动纵横向微分筒，在视场里找出试样的需测部位。
（6）工作台向右端推移，使试样从显微镜下移到加荷机构的金刚钻压锥下，然后按下保荷时间键（约15秒）。
（7）按下电机开关，金刚钻压锥缓慢下降，时间到后，金刚钻压锥缓慢上升而卸去负荷。
（8）将工作台向左推移至原来位置，进行测定。
（9）瞄准：调节工作台上的纵横向微分筒和测微目镜鼓轮，使压痕的两条棱边
和目镜中的交叉线精确地重合，并使压痕的另两条棱边和目镜中另一交叉线精确地重合，如压痕棱边不是一条直线，则瞄准时以顶点为准。读数：视场内见到的0、1、2、3、4、等毫米数。读数鼓轮刻有一百等分的刻度线，每格为0.01毫米，每转一圈是一百格，在视场内的双线连同叉线一起移动了一格。
（五）实验记录与计算
d=N/V （10-1）
式中d——压痕对角线中的实际长度（mm）
N ——测微目镜中测得的对角线长度（mm）
V——物镜放大倍，本仪器所用物镜倍率为４０倍
2
P
H
（10-2）.1d
8544
/
v
式中H V——显微硬度(kg/mm2)
P——负荷（kg）
d—压痕对角线长度（mm），
（六）思考题
1．测定硬度的方法有几种？它们什么局限性？
2．测定硬度有什么意义？
3．影响硬度的因素是什么？提高硬度的措施是什么？
4．为什么不同的操作者测定同一试样的硬度所得到的结果不同？
绪论 材料的发展： 公元前1200年左右，人类进入了铁器时代，开始使用的是铸铁，以后制钢工业迅速发展，称为18世纪产业革命的重要内容和物质基础。 20世纪中叶以来，科学技术突飞猛进，日新月异，作为“发明之母”和“产业的粮食”的新材料研制更是异常活跃，出现了称之为“高分子时代”、“半导体时代”、“先进陶瓷时代”和“复合材料时代”等种种提法。在当今新技术革命波及整个国际社会的浪潮冲击下，人类进入了一个“材料革命”的新时代。 1.金属材料 金属具有正的电阻温度系数，通常有良好的导电性、导热性、延展性、高的密度和高的光泽。包括纯金属和以金属元素为主的合金。在工程领域有把金属及其合金分为两类：（1）黑色金属，即铁和铁基合金（钢铁及合金钢）；（2）有色金属，黑色金属以外的所有金属及其合金，常见有铝及铝合金，铜及铜合金等。 金属材料一般有良好的综合机械性能（强度、塑性和韧性等），是工程领域应用最广的材料。金属材料是当今工程领域应用最广的材料材料的发展 2.高分子材料 又称聚合物，包括天然高分子材料（木材、棉、麻等）和合成高分子材料（塑料，合成橡胶等）。其主要组分高分子化合物是有许多结构相同的结构单元相互连接而成。 它具有较高的强度、良好的塑性、较强的耐腐蚀性、绝缘性和低密度等优良性能。高分子材料发明虽晚，但异军突起，因其物美价廉，在工程材料中应用越来越广。 3.复合材料 由两种或两种以上材料组成，其性能是它的组成材料所不具备的。复合材料可以有非同寻常的刚度、强度、高温性能和耐蚀性。按基本材料分类，它可分为金属基复合材料、陶瓷基复合材料和聚合物基复合材料等。复合材料具有极其优异性能，质轻，强度高，韧性好，可制作运动器材，而在航空航天领域更是无可替代。 第一章金属的主要性能 教学目标: １.了解材料的主要力学性能指标：屈服强度、抗拉强度、伸长 率、断面收缩率、硬度、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性等力学 性能及其测试原理； ２．强调各种力学性能指标的生产实际意义； ３．了解工程材料的物理性能、化学性能及工艺性能。 第一节强度和塑性 一、拉伸实验与拉伸曲线
一、名词解释： １、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。 ２、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。 ２、合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度 ４、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。５、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法 三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：
下料锻造正火机加工调质机加工（精） 轴颈表面淬火低温回火磨加工 指出：1、主轴应用的材料：45钢 2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷 3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度 5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S回 四、选择填空（20分） １．合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d） （a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大 （c）无影响（d）上述说法都不全面 ２．适合制造渗碳零件的钢有（c）。 （a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12 （c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi ３．要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ）（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理 4．制造手用锯条应当选用（a ） （a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火 5．高速钢的红硬性取决于（b ） （a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量6．汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c ）（a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火 7．65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ） （a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火 8. 二次硬化属于（d） （a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化 9. 1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b） （a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性
对热能与动力工程专业的认识通过上网查询和老师的介绍，认识到热能与动力工程 是研究热能的释放、转换、传递以及合理利用的学科，它广泛应用于能源、动力、空间技术、化工、冶金、建筑、环境保护等各个领域。 一热能与动力工程专业培养目标 热能与动力工程专业的培养目标；主要培养能源转换与利用和热力环境保护领域具有扎实的理论基础，较强的实践、适应和创新能力，较高的道德素质和文化素质的高级人才，以 满足社会对该能源动力学科领域的科研、设计、教学、工程技术、经营管理等各方面的人才需求。学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识，流体工程、流体力学、流体机械、动力机械、水利工程等宽厚理论基础、热能动力工程专业知识和实践能力，掌握计算机应用与自动控制技术方面的知识。能从事汽车动力工程、制冷与低温技术、暖通空调，能源与环境工程、电厂热能动力、燃气工程、船舶、流体机械等方面的科研、教学、设计、开发、制造、安装、检修、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。 二热能与动力工程专业方向； 我校热能与动力工程专业设立了两个方向; 制冷与空调方向和热电方向。 主干学科：动力工程与工程热物理、机械工程、传热学、工程热力学。 主要课程；工程数学、画法几何与机械制图、工程力学、材料力学、机械原理、机械零件、电工与电子学、机械制造基础、机械原理、机械设计、工程热力学、流体力学、传热学、工程经济学，控制工程基础、微机原理与接口技术、单片机原理、测试技术、制造工艺学、优化设计等。 制冷方向专业科目：主要研究制冷与低温技术。主要有制冷与空调测量技术、制冷原理与装置、低温技术、空气调节、制冷压缩机、制冷系统CAD、计算机绘图、泵与风机、制冷空调电气自动控制、冰箱冷库、制冷热动力学、热泵制冷空调故障诊断等有关课程。专业方向培养从事制冷与空调技术和设备设计、科研、开发、制造和管理工作的高级工程技术人才。 本专业方向毕业生可在制冷、低温和空调技术及其相关应用领域的企业和科研院所、高等学校、设计院以及相关政府管理部门从事制冷与空调技术和设备的研究开发、设计制造、运行控制、管理、技术服务和营销等方面的工作。 热电方向专业科目；主要研究大气环境保护理论和技术，主要有电站锅炉原理核电技术、燃气轮机及其联合循环、热力发电厂、循环流化床锅炉、电厂汽轮机原理，发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等有关课程。 毕业生主要从事热力设备的运行、维护、管理、科研开发以及热力系统的设计等工作，还可以在航天、机械、化工、船舶、核能等行业从事相关工作，也可以在军事部门、核电工业和辐射科学相关的科研设计单位、核电站、高等院校等从事规划、设计、运行、施工、管理、教育和研究开发工作。 三热能与动力工程专业前景： 伴随现实环境的发展，热能与动力工程的重要性正在日渐突出。 目前全世界常规能源的日渐短缺，人类环境保护意识的不断增强，节能、高效、降低或消除污染排放物、发展新能源及其它可再生能源成为本学科的重要任务，在能源、交通运输、汽车、船舶、电力、航空宇航工程、农业工程和环境科学等诸多领域获得越来越广泛的应用，在国民经济各部门发挥着越来越重要的作用。 能源动力及环境是目前世界各国所面临的头等重大的社会问题，我国能源工业面临着经济增长、环境保护和社会发展的重大压力。我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，煤炭占商品煤炭、(％，已成为我国大气污染的主要来源。已经探明的常规能源剩余储量76能源消费的．
热能与动力工程专业模板 一直希望自己能够从事一种富有挑战性的事业，去实现自己的人生价值。为了实现它，我从小就养成了勤奋好学的习惯。从小学到初、高中几乎年年获奖。97年我以优异的成绩考入吉林工业大学汽车学院。这是一个新的起点。现代社会国家的发展要靠工业，特别是汽车工业的发展，而好的汽车要有好的发动机。本着为祖国汽车工业的发展与腾飞而努力的坚定信念，我在校期间刻苦钻研、不耻下问，取得了良好的学习成绩，其中专业课成绩较为突出。加上我校汽车学院优秀的文化传统，在这里我吸取着大量汽车工业知识，享受着汽车文化的熏陶。为了提高自己的英语水平，我辅修了第二专业：经贸英语，并取得了良好的成绩。21世纪是信息社会，作为跨世纪的大学生，我们必须掌握计算机的操作，所以，我除了学好必修的计算机课以外又学习了windows、word、制图cad及internet等计算机操作知识。并且于99年顺利通过了计算机省、国家二级的考核。为了拓宽自己的知识面，我经常钻在图书馆，从历史、地理、军事到经谩⑽幕?领域，我沉浸在知识的海洋，汲取着知识的精髓。同时为了丰富自己的业余文化生活，我积极参加各种文体及社会实践活 动??br>大学的学习更重要的是学习能力的培养，我自己十分注重这一点。在校期间，我时刻严格要求自己，培养着自己如何去学习、如何去掌握知识的能力，以使自己有一个质的飞跃。我坚信，通过这些培养与锻炼，一定会为以后走上工作岗位及发展奠定坚实的基础。贵单位在同行业中有着重要的地位，并有着远大的发展前途。同时，我从多方获悉贵单位十分重
视人才，有着良好的用人机制和发展氛围。自己就迫切希望成为贵单位的一员，为贵单位的发展尽职尽责，用自己的智慧去为单位美好的未来作出贡献。一个年轻的我，一个富有朝气的我，一个充满自信的我，一定会为单位注入新的活力。给我一次机遇，还您一个惊喜。我衷心期待着贵单位的答复。此致 2020-01-06 一直希望自己能够从事一种富有挑战性的事业，去实现自己的人生价值。为了实现它，我从小就养成了勤奋好学的习惯。从小学到初、高中几乎年年获奖。97年我以优异的成绩考入吉林工业大学汽车学院。这是一个新的起点。现代社会国家的发展要靠工业，特别是汽车工业的发展，而好的汽车要有好的发动机。本着为祖国汽车工业的发展与腾飞而努力的坚定信念，我在校期间刻苦钻研、不耻下问，取得了良好的学习成绩，其中专业课成绩较为突出。加上我校汽车学院优秀的文化传统，在这里我吸取着大量汽车工业知识，享受着汽车文化的熏陶。为了提高自己的英语水平，我辅修了第二专业：经贸英语，并取得了良好的成绩。21世纪是信息社会，作为跨世纪的大学生，我们必须掌握计算机的操作，所以，我除了学好必修的计算机课以外又学习了windows、word、制图cad及internet等计算机操作知识。并且于99年顺利通过了计算机省、国家二级的考核。为了拓宽自己的知识面，我经常钻在图书馆，从历史、地理、军事到经谩⑽幕?领域，我沉浸在知识的海洋，汲取着知识的精髓。同时为了丰富自己的业余文化生活，我积极参加各种文体及社会实践活
第一章材料的性能及应用意义 1．使用性能、工艺性能（P．6） 2．力学性能（P．7）3．强度、屈服强度、抗拉强度（P．7）4．刚度，影响因素（P．9）5．塑性（P．11） 6．硬度：概念、优缺点。为什么一般工程图样上常标注材料的硬度，作为零件检验和验收的主要依据？（P．11） 7．硬度测试方法有哪几种？布氏、洛氏、维氏硬度的具体选择方法。（P．11）硬度测试有压入法和刻划法两大类。 8．冲击韧性（P．13）9．疲劳（P．15）10．磨损（P．17）11．工艺性能（P．21） 第二章材料的结构 1．晶体、非晶体（P．26）2．各向异性（P．27）3．典型晶体结构（P．28）4．晶体缺陷：点、线、面（P．30）
第三章材料的凝固与结晶组织 1．凝固、结晶（P．35）2．过冷、过冷度、过冷度与结晶速度的关系（P．36）3．结晶过程：形核与长大（P．37）4．变质处理、原因、机理（P．39）5．同素异构转变（P．40）6．合金、相（P．40）7．合金相结构（P．40）8．固溶体、固溶强化：原因（P．41）9．金属化合物：与固溶体相比有哪些性能特点（P．42）10．匀晶相图、匀晶转变（P．45）11．共晶转变、杠杆定律（P．47）12．共析转变（P．50） 第四章材料的变形断裂与强化机制 1．塑性转变、滑移（P．55）2．细晶强化：原因（P．58）3．冷塑性变形时的组织变化（P．58）4．加工硬化：原因（P．60）5．回复：现象、结果、性能变化（P．61）6．再结晶：现象、结果、性能变化（P．62）7．再结晶温度（P．62）
8．热加工、冷加工：区别（P．64）9．金属强化机制：四种（P．68） 第五章铁碳合金相图及应用 1．铁素体、奥氏体、渗碳体：特性（P．72）2．铁碳合金相图：关键点、线的温度与成分（P．73）3．铁碳合金分类（P．75）4．共析钢、亚共析钢、过共析钢的碳含量和室温组织（P．77）5．力学性能变化（P．82） 第六章钢的热处理 1．热处理工艺、三个阶段（P．85）2．相变点、A1、A3、A cm（P．85）3．共析钢奥氏体化过程（P．86）4．影响奥氏体形成的因素（P．87）5．晶粒度、起始晶粒度、实际晶粒度、（P．88）6．连续冷却、等温冷却（P．90）7．过冷奥氏体、过冷奥氏体等温转变曲线（P．90）8．过冷奥氏体等温转变的组织与性能：三大类（P．91）9．珠光体转变：产物、影响因素、片层间距对性能的影响（P．91）10．贝氏体：半扩散型、上下贝氏体形貌特征、性能特点、原因（P．92） 11．马氏体：两类马氏体形貌特征、性能特点、强化原因（为什么成分不变而强度提高）、亚结构、转变特点、残余奥氏体、冷处理（P．93） 12．影响奥氏体等温转变的因素（P．96）
第一章热科学基础 1.1工程热力学基础 热力学是一门研究能量储存、转换及传递的科学。能量以内能（与温度有关）、动能（由物体运动引起）、势能（由高度引起）和化学能（与化学组成相关）的形式储存。不同形式的能量可以相互转化，而且能量在边界上可以以热和功的形式进行传递。 在热力学中，我们将推导有关能量转化和传递与物性参数，如温度、压强及密度等关系间的方程。因此，在热力学中，物质及其性质变得非常重要。许多热力学方程都是建立在实验观察的基础之上，而且这些实验观察的结果已被整理成数学表达式或定律的形式。其中，热力学第一定律和第二定律应用最为广泛。 1.1.1热力系统和控制体 热力系统是一包围在某一封闭边界内的具有固定质量的物质。系统边界通常是比较明显的（如气缸内气体的固定边界）。然而，系统边界也可以是假想的（如一定质量的流体流经泵时不断变形的边界）。 系统之外的所有物质和空间统称外界或环境。热力学主要研究系统与外界或系统与系统之间的相互作用。系统通过在边界上进行能量传递，从而与外界进行相互作用，但在边界上没有质量交换。当系统与外界间没有能量交换时，这样的系统称为孤立系统。 在许多情况下，当我们只关心空间中有物质流进或流出的某个特定体积时，分析可以得到简化。这样的特定体积称为控制体。例如泵、透平、充气或放气的气球都是控制体的例子。包含控制体的表面称为控制表面。 因此，对于具体的问题，我们必须确定是选取系统作为研究对象有利还是选取控制体作为研究对象有利。如果边界上有质量交换，则选取控制体有利；反之，则应选取系统作为研究对象。 1.1.2平衡、过程和循环 对于某一参考系统，假设系统内各点温度完全相同。当物质内部各点的特性参数均相同且不随时间变化时，则称系统处于热力学平衡状态。当系统边界某部分的温度突然上升时，则系统内的温度将自发地重新分布，直至处处相同。 当系统从一个平衡状态转变为另一个平衡状态时，系统所经历的一系列由中间状态组成的变化历程称为过程。若从一个状态到达另一个状态的过程中，始终无限小地偏离平衡
工程材料及热处理 一、名词解释（20分）8个名词解释 1.过冷度：金属实际结晶温度T和理论结晶温度、Tm之差称为过冷度△T，△T=Tm-T。 2.固溶体：溶质原子溶入金属溶剂中形成的合金相称为固溶体。 3.固溶强化：固溶体的强度、硬度随溶质原子浓度升高而明显增加，而塑、韧性稍有下降，这种现象称为固溶强化。 4.匀晶转变：从液相中结晶出单相的固溶体的结晶过程称匀晶转变。 5.共晶转变：从一个液相中同时结晶出两种不同的固相 6.包晶转变：由一种液相和固相相互作用生成另一种固相的转变过程，称为包晶转变。 7.高温铁素体：碳溶于δ-Fe的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号δ表示。 铁素体：碳溶于α－Fe的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号α或F表示。 奥氏体：碳溶于γ-Fe的间隙固溶体，面心立方晶格，用符号γ或 F表示。 8.热脆（红脆）：含有硫化物共晶的钢材进行热压力加工，分布在晶界处的共晶体处于熔融状态，一经轧制或锻打，钢材就会沿晶界开裂。这种现象称为钢的热脆。 冷脆：较高的含磷量，使钢显著提高强度、硬度的同时，剧烈地降低钢的塑、韧性并且还提高了钢的脆性转化温度，使得低温工作的零
件冲击韧性很低，脆性很大，这种现象称为冷脆。 氢脆：氢在钢中含量尽管很少，但溶解于固态钢中时，剧烈地降低钢的塑韧性增大钢的脆性，这种现象称为氢脆。 9.再结晶：将变形金属继续加热到足够高的温度，就会在金属中发生新晶粒的形核和长大，最终无应变的新等轴晶粒全部取代了旧的变形晶粒，这个过程就称为再结晶。 10.马氏体：马氏体转变是指钢从奥氏体状态快速冷却，来不及发生扩散分解而产生的无扩散型的相变，转变产物称为马氏体。 含碳量低于0.2%，板条状马氏体；含碳量高于1.0%，针片状马氏体；含碳量介于0.2%-1.0%之间，马氏体为板条状和针片状的混合组织。 11.退火：钢加热到适当的温度，经过一定时间保温后缓慢冷却，以达到改善组织提高加工性能的一种热处理工艺。 12.正火：将钢加热到3c A或ccm A以上30-50℃，保温一定时间，然后在空气中冷却以获得珠光体类组织的一种热处理工艺。 13.淬火：将钢加热到3c A或1c A以上的一定温度，保温后快速冷却，以获得马氏体组织的一种热处理工艺。 14.回火：将淬火钢加热到临界点1c A以下的某一温度，保温后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺。（低温回火-回火马氏体；中温回火-回火托氏体；高温回火-回火索氏体） 15.回火脆性：淬火钢回火时，其冲击韧性并非随着回火温度的升高而单调地提高，在250-400℃和450-650℃两个温度区间内出现明显下降，这种脆化现象称为钢的回火脆性。
热能与动力工程简介
热能与动力工程简介 热能与动力工程培养具备热能工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等方面基础知识，能在国民经济和部门，从事动力机械(如热力发动机、流体机械、水力机械)的动力工程(如热电厂工程、水电动力工程、制冷及低温工程、空调工程)的设计、制造、运行、管理、实验研究和安装、开发、营销等方面的高级工程技术人才。 目录 业务培养目标 业务培养要求 主干学科 主要课程 主要专业实验 知识结构要求 就业方向 修业年限 开设院校 业务培养目标 业务培养要求 主干学科
主要课程 主要专业实验 知识结构要求 就业方向 修业年限 ?开设院校 展开 编辑本段业务培养目标 考虑学生在宽厚基础上的专业发展，将热能与动力工程专业分成以下四个专业方向：（1）以热能转换与利用系统为主的热能动力工程及控制方向(含能源环境工程、新能源开发和研究方向)； （2）以内燃机及其驱动系统为主的热力发动机及汽车工程方向； （3）以电能转换为机械功为主的流体机械与制冷低温工程方向； （4）以机械功转换为电能为主的火力火电和水利水电动力工程方向。
即工程热物理过程及其自动控制、动力机械及其自动化、流体机械及其自动控制、电厂热能工程及其自动化四个二级学科。 编辑本段业务培养要求 本专业学生主要学习动力工程及工程热物理的基础理论，学习各种能量转换及有效利用的理论和技术，受到现代动力工程师的基本训练；具有进行动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1.具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力； 2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括工程力学、机械学、工程热物理、流体力学、电工与电子学、控制理论、市场经济及企业管理等基础知识； 3.获得本专业领域的工程实践训练，具有较强的计算机和外语应用能力； 4.具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势；
热能与动力工程是以工程热物理学科为主要理论基础，以内燃机和正在发展中的其它新型动力机械及系统为研究对象，运用工程力学、机械工程学、自动控制、计算机、环境科学、微电子技术等学科的知识和内容，研究如何把燃料的化学能和液体的动能安全、高效、低（或无）污染地转换成动力的基本规律和过程，研究转换过程中的系统和设备的自动控制技术。随着常规能源的日渐短缺，人类环境保护意识的不断增强，节能、高效、降低或消除污染排放物、发展新能源及其它可再生能源成为本学科的重要任务，在能源、交通运输、汽车、船舶、电力、航空宇航工程、农业工程和环境科学等诸多领域获得越来越广泛的应用，在国民经济各部门发挥着越来越重要的作用。这方面人才在加强学生基础理论和综合素质教育的同时，加强计算机及自动控制技术的应用，强化专业实践教学，注重全能训练，全面提高自己的实践动手能力和科学研究潜力. 我国能源动力类专业形成于20世纪50年代。以交通大学为例，1952年院系调整时，当时设在机械系中的动力组就单独成立了动力机械系。由于受当时苏联教育体制的影响，在该学科的发展过程中，专业面曾一度越分越细。50年代初期只有锅炉、气轮机、内燃机等专业，以后又先后办起制冷专业与风机专业，制冷专业又细分出压缩机，制冷及低温专业。在50年代末又创办了核能专业，在60～70年代有些学校先后设立了工程热物理专业。这样能源动力学科中的专业就先后包括有锅炉、涡轮机、电厂热能、风机、压缩机、制冷、低温、内燃机、工程热物理，水力机械以及核能工程等11个专业，形成了明显的以产品带教学的基本格局。热能与动力工程专业中包含的水利水电动力工程专业的前身为水电站动力装置专业。该专业形成于20世纪50年代。新中国成立以后，随着国家对水患的治理和经济建设的发展，国家设立了华东水利学院、武汉水利水电学院、华北水利水电学院等一些专门的水利院校，1958年起在这些院校和西安交通大学水利系（西安理工大学水电学院的前身）设立了水电站动力装置专业，以满足国家对水电建设人才的迫切需求。1977年恢复高考招生后，该专业更名为水电站动力设备专业。1984年该专业更名为水利水电动力工程专业，涵盖了原水能动力工程、水电站动力装置、水电站动力设备、水能动力及其自动化、机电排灌工程、水能动力与提水工程等专业，昆明工业学院、成都科技大学等一些院校都设置了该专业。1998年，按照国家教育部颁布的新的专业目录，水利水电动力工程专业并入热能与动力工程专业，新的热能与动力工程专业包含了原来的热力发动机、流体机械及流体工程、热能工程与动力机械、热能工程、制冷与低温技术、能源工程、工程热物理、水利水电动力、工程冷冻冷藏工程等9个专业。客观上说，这种专业划分与当时我国计划经济的体制以及工业发展的实际情况，在一定程度上是相适应的。过窄的专业面，但却培养了专业工作能力较强的学生。因此，在当时对我国经济的发展和工业体系的重建，曾经起到过积极的作用。但随着社会经济向现代化方向的发展和高新科学技术的进步，特别是我国改革开放以后，国外先进科技、管理体系的大量引进，学科的交叉融合不断产生新的经济增长点，当时实际存在的过细过窄的工科专业设置，总体上已不能适应新的形势和发展对人才的需要，必须进行专业调整。因此，在1993年原国家教委进行的专业目录调整中，将能源动力学科的上述前10个专业压缩为4个专业，即热能工程，热力发动机，制冷与低温工程，流体机械与流体工程，核工程与核技术保留。1998年，教育部颁布了新的专业目录，将上述前4个专业进一步合并为热能与动力工程专业，核工程与核技术专业单独设立，而在引导性的专业目录中，则建议将热能工程与核能工程合并。但当时我国大多数学校还是采用了热能工程与核能工程单独设专业的方案。因此，在2000年教育部设立的新一轮教学指导委员中，在能源动力学科教学指导委员会下分设了三个委员会：热能动力工程，核工程与核技术以及热工基础课程教学指导分委员会。能源动力工业是我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱型产业，同时也是涉及多个领域高新技术的集成产业，在国家经济建设与社会发展中一直起着极其重要的作用。近年来，随着我国各个方面改革的深化发展，包括市场经济的逐步建立，国有大中型企业机制的转换，加入WTO后面临的挑战，以及能源
1．写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。 σe、σs、σ r 0.2、σb、δ、ψ、a k 、σ-1、HRA、HRB、HRC、HBS(HBW)。 σe是弹性极限，是材料产生完全弹性变形时所承受的最大应力值； σs是屈服强度，是材料产生屈服现象时的最小应力值； σ r 0.2是以试样的塑性变形量为试样标距长度的0.2%时的应力作为屈服强度； σb是抗拉强度，是材料断裂前所能承受的最大应力值； δ是伸长率，试样拉断后标距长度的伸长量与原始标距长度的百分比； ψ是断面收缩率，是试样拉断后，缩颈处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比； a k是冲击吸收功，摆锤冲击试验中摆锤冲断试样所消耗的能量称为冲击吸收功； σ-1是材料经受无数次应力循环而不被破坏的最大应力； HRA、HRB、HRC是洛氏硬度由于不同的压头和载荷组成的几种不同的洛氏硬度标尺而产生的三种表示方法； HBS(HBW)是布氏硬度，用淬火钢球做压头测得的硬度用符号HBS表示，用硬质合金做压头测得的硬度用符号HBW表示。 2．低碳钢试样在受到静拉力作用直至拉断时经过怎样的变形过程? 由最初受力时的弹性变形到超过屈服极限的塑性变形到最后超过抗拉强度后的断裂。 3．某金属材料的拉伸试样l0=100mm，d0=10mm。拉伸到产生0.2％塑性变形时作用力(载荷)F0.2=6.5×103N；F b=8．5×103N。拉断后标距长为l l=120mm，断口处最小直径为
d l=6.4mm，试求该材料的σ0.2、σb、δ、ψ。 σ0.2= F0.2/ s0=(6.5×103)/π×（10/2）2 =82.8MPa σb= F b/ s0=(8.5×103)/π×（10/2）2 =108.28MPa δ=(l l- l0)/ l0×100%=20% ψ=( s0- s1)/ s0=[π×（10/2）2-π×（6.4/2）2]/π×（10/2）2=59.04% 4．钢的弹性模量为20.7×104MPa，铝的弹性模量为6.9×104MPa。问直径为2.5mm，长12cm 的钢丝在承受450N的拉力作用时产生的弹性变形量(Δl)是多少?若是将钢丝改成同样长度的铝丝，在承受作用力不变、产生的弹性变形量(Δl)也不变的情况下，铝丝的直径应是多少? Δl=F×l/(E×A)=5.3×10-2mm 根据变形量相等，所以E钢×A钢= E铝×A铝 易求得d铝=4.33mm 5．某钢棒需承受14000N的轴向拉力，加上安全系数允许承受的最大应力为140MPa。问钢棒最小直径应是多少?若钢棒长度为60mm、E=210000MPa，则钢棒的弹性变形量(Δl)是多少? σe= F e/ s0, 所以最小直径d,有π（d/2）2= F e/σe d=11.28mm Δl=F×l/(E×A)=0.04mm 6．试比较布氏、洛氏硬度的特点，指出各自最适用的范围。下列几种工件的硬度适宜哪种硬度法测量：淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度。 布氏硬度： 具有较大的压头和较大的试验力,得到压痕较大，因而能测出试样较大范围的性能。与抗拉强度有着近似的换算关系。测量结果较为准确。对材料表面破坏较大，不适合测量成品。测量过程复杂费事。适合测量灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料，适用于原料及半成品硬度测量。 洛氏硬度： 采用测量压入深度的方式，硬度值可直接读出，操作简单快捷，工作效率高。然而由于金刚石压头的生产及测量机构精度不佳，洛氏硬度的精度不如维氏、布氏。适用于成批量零部件检测，可现场或生产线上对成品检测。 灰铸铁毛坯件适宜用布氏硬来测量；淬硬的钢件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度适宜用洛氏硬度来测量。 7．若工件刚度太低易出现什么问题?若是刚度可以而弹性极限太低易出现什么问题? 工件如果刚度太低则会在受力时较容易产生弹性变形，弹性变形过大。如果刚度可以而弹性极限太低则会在受力时比较容易塑形变形。 8．指出下列硬度值表示方法上的错误。12HRC～15HRC、800HBS、230HBW、550N／mm2HBW、70HRC～75HRC、200N／mm2HBS。 12HRC～15HRC，HRC的表示范围是20~70；
一．名词解释题 间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。 再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。 淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。 枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。 时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。 同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。 热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。 二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。 共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。 比重偏析：因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。 置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。 变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。 晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。 固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。 形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。 残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。 调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。 淬硬性：钢淬火时的硬化能力。 过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。 本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。 C曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。 CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。 马氏体：含碳过饱和的α固溶体。 热塑性塑料：加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的塑料。 热固性塑料：首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的塑料。 回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。 可逆回火脆性：又称第二类回火脆性，发生的温度在400～650℃，当重新加热脆性消失后，应迅速冷却，不能在400～650℃区间长时间停留或缓冷，否则会再次发生催化现象。 过冷度：金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。 二．判断正误并加以改正 1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。（╳）改正：细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。 2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。（╳） 改正：结构钢的淬硬性，随钢中碳含量的增大而增大。 3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。（√） 4、置换固溶体必是无限固溶体。（╳） 改正：置换固溶体有可能是无限固溶体。 5、单晶体必有各向异性。（√） 6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。（╳） 改正：普通钢和优质钢是按钢中有害杂质硫、磷的含量来划分的。 7、过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒。（╳） 改正：过热钢经正火后能显著细化晶粒。 8、奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。（╳） 改正：奥氏体耐热钢不是奥氏体不锈钢。 9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。（√） 10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。（√） 11、铁素体是置换固溶体。（╳） 改正：铁素体是碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体体。 12、晶界是金属晶体的常见缺陷。（√） 13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。（╳） 改正：渗碳体是钢中常见的金属化合物相。 14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。（√） 15、金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象。（√） 16、比重偏析不能通过热处理来消除。 17、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。（╳） 改正：上贝氏体的韧性比下贝氏体差。 18、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。（╳） 改正：对过共析钢工件进行正火可消除渗碳体网。 19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。（√） 20、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk。（╳） 改正：淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须大于Vk。 21、氮化件的变形远比渗碳件的小。（√） 22、工件渗碳后直接淬火其开裂倾向比一次淬火的要小。（√） 23、高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性。（╳） 改正：高锰钢只有在受到强烈的冲击和压力的条件下才能表现出良好的耐磨性。 24、无限固溶体必是置换固溶体。（√） 25、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。（╳） 改正：一般地说，在室温下，金属的晶粒越细小，其强度和韧性越高。 26、所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度。（√） 27、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织。（╳）改正：钢进行分级淬火的目的是为了减小淬火应力，防止工件变形和开裂。 28、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。
热能与动力工程就业前景 网友一热能与动力工程是由以前的几个专业合并一起来的分为制冷方向发电厂方向还有发动机方向还有锅炉方向其实这个专业就业相当乐观。本人学的是发动机方向。我们专业去年十一月份基本上就把工作签完了那时候其他专业还没有开始找工作呢 网友二我就是学这个专业的热能与动力工程就业分类比较多 1.学习锅炉蒸汽轮机的电厂。2.冶金炉、冶金方面的钢铁厂、冶金炉设计院等。3.内燃机、燃汽轮机方面的汽车厂、飞机制造场。4.建筑采暖暖通方面的建筑业。这个专业找工作不成问题现在能源问题突出以后人才肯定抢手。 网友三每个学校对此专业培养方向的细分可能略有不同如合肥工大热能与动力工程专业就覆盖原先的热力发动机、制冷与低温技术和热能工程等九个专业。现我以江苏大学为例本专业有三个方向1、热能与动力工程流体机械及其自动控制方向毕业生可以在流体机械、流体工程、电站运行管理、液压气动、航空航天、给排水、能源利用等行业有关的研究单位、公司、企业、高等院校、政府管理部门从事研究、设计、策划、生产、教学和管理工作。2、热能与动力工程电厂热能工程及其自动化方向毕业生可以在电力系统设计研究院所、火力发电厂、热电厂、动力设备制造企业、高等院校以及有关能源、环保方面的公司和政府管理部门从事有关的研究、教学、开发、策划、管理和营销等工作。 3、热能与动力工程工程热物理过程及其自动控制方向毕业生可在能源利用、燃烧设备、热工过程自动控制系统、微电子器件、环保与大气污染治理、换热设备、动力机械等相关的研究院所、企业、高等院校、政府管理部门从事有关的研究、开发、教学、策划、管理和营销等工作。而且现在机械行业如柴油机行业发展形势很好对这方面人才的需求量也较大我觉得这个专业很好但学习时理
(P. 6) (P. 7) (P. 7) (P. 9) (P. 11) 作为零件检验和验收 (P. 11) (P. 11) (P. 13) (P. 15) (P. 17) (P. 26) (P. 27) 第一章材料的性能及应用意义 1 .使用性能、工艺性能 2. 力学性能 3. 强度、屈服强度、抗拉强度 4. 刚度，影响因素 5. 塑性 6. 硬度：概念、优缺点。为什么一般工程图样上常标注材料的硬度, 的主要依据？ 7. 硬度测试方法有哪几种？布氏、洛氏、维氏硬度的具体选择方法。 硬度测试有压入法和刻划法两大类。 8. 冲击韧性 9. 疲劳 10. 磨损 11. 工艺性能 第二章材料的结构 1 -晶体、非晶体 2. 各向异性 3. 典型晶体结构
第三章材料的凝固与结晶组织 1.凝固、结晶（P. 35） 2.过冷、过冷度、过冷度与结晶速度的关系 （P.36） 3.结晶过程：形核与长大 （P.37） 4.变质处理、原因、机理（P. 39） 5.同素异构转变（P. 40） 6.合金、相（P. 40） 7.合金相结构（P. 40） 8.固溶体、固溶强化：原因（P. 41） 9.金属化合物：与固溶体相比有哪些性能特点（P. 42） 10.匀晶相图、匀晶转变（P. 45） 11.共晶转变、杠杆定律（P. 47） 12.共析转变（P. 50） 第四章材料的变形断裂与强化机制
1.塑性转变、滑移（P. 55） 2.细晶强化：原因（P. 58） 3.冷塑性变形时的组织变化（P. 58） 4.加工硬化：原因（P. 60） 5.|口I复：现象、结果、性能变化（P. 61） 6.再结晶：现象、结果、性能变化（P. 62） 7.再结晶温度（P. 62） 8.热加工、冷加工：区别（P. 64） 9.金属强化机制：四种（P. 68） 第五章铁碳合金相图及应用 1.铁素体、奥氏体、渗碳体：特性（P. 72） 2.铁碳合金相图：关键点、线的温度与成分（P. 73） 3.铁碳合金分类（P. 75） 4.共析钢、亚共析钢、过共析钢的碳含量和室温组织（P. 77） 5.力学性能变化（P.
班级（学生填写） ： 姓名： 学号： 命题： 审题： 审批： ----------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ------------------------------------------------------- （答题不能超出密封线）
班级（学生填写）： 姓名： 学号： ------------------------------------------------ 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ------------------------------------------------ （答题不能超出密封线） 9. 碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。 ( ) 10. 感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。( ) 三、选择题：(每题1分，共10分) 1. 钢中加入除Co 之外的其它合金元素一般均能使其C 曲线右移，从而（ ） A 、增大VK B 、增加淬透性 C 、减小其淬透性 D 、增大其淬硬性 2. 高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（ ） A 、强度硬度下降，塑性韧性提高 B 、强度硬度提高，塑性韧性下降 C 、强度韧性提高，塑性韧性下降 D 、强度韧性下降，塑性硬度提高 3. 常见的齿轮材料20CrMnTi 的最终热处理工艺应该是（ ） A 、调质 B 、淬火+低温回火 C 、渗碳 D 、渗碳后淬火+低温回火 4. 某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ ） A 、时效强化 B 、固溶强化 C 、形变强化 D 、热处理强化 5. 下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（ ） A 、Q235 B 、45 C 、60Si2Mn D 、T12 6. 下列合金中，哪种合金被称为巴氏合金（ ） A 、铝基轴承合金 B 、铅基轴承合金 C 、铜基轴承合金 D 、锌基轴承合金 7. 下列钢经淬火后硬度最低的是（ ） A 、Q235 B 、40Cr C 、GCr15 D 、45钢 8. 高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是（ ） A 、消除残余奥氏体，使碳化物入基体 B 、消除残余奥氏体，使碳化物先分析出 C 、使马氏体分解，提高其韧性 D 、消除应力，减少工件变形 9. 过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时，可用下列哪种工艺消除（ ） A 、完全退火 B 、等温退火 C 、球化退火 D 、正火 10. 钢的淬透性主要决定于其（ ）
个人简历 姓名：性别： 民族政治面貌 出生日期：学历： 目前城市：籍贯： 毕业院校：所修专业：热能与动力工程E-mail：联系电话： 专业成绩：通信地址： 兴趣爱好：足球跑步看书看电影 听歌主修课程：锅炉原理供热工程热力发电厂传热 学工程热力学制冷压缩机制冷原理 空气调节自动化机械原理机械制图 工程力学流体力学 求职意向 求职类型：全职 求职行业：电厂锅炉、能源、空调、暖通、制冷 求职地点：不限薪资要求：面议 教育及培训经历 2007/09—2010/06：热能与动力工程专业本科 实践与实习经历: 2009/9—2009/10 参加电工、金工实习，主要学习了电路板的焊接、钳工、车床、数控机床、 电焊、铸造等工艺。 2010/05—2010/6：到青岛热电厂参观实习；到青岛三菱重工-海尔参观大中型商用空调的生 产流程及生产工艺；到LS空调公司参观直燃吸收式制冷机、电制冷机、 风冷机等中央空调产品的设计。到青岛市远洋大厦参观远洋大厦的空调机 房及系统运行维护。
2010/8—2010/9 青岛啤酒节喜洋洋主题乐园，参与活动内容并获优秀员工称号 在校任职及获奖情况 在校任职：大学四年一直担任班级副班长 获奖情况：大学优秀学生 学生会优秀干事 参加校运动会男子100米获第六名 参加李宁10公里公路赛进入前50 参加校足球赛获得团体第三名 语言及计算机能力 计算机能力：熟悉掌握WINDOWS的操作系统，熟练使用office办公软件和Auto CAD工程制图软件，熟悉C语言编程。 语言水平：普通话：良好 英语：拥有良好的听说能力，擅长口语，并通过了国家英语专业四级考试 自我评价 我来自山东烟台，家靠大海养育了我开朗的性格。大学期间十分珍惜学习时间，专业课成绩突出，对本专业所涉及的工作有深刻的了解。平时酷爱体育运动，身体良好，参加过多次体育活动。课余时间尽量多的参加了社会实践活动，积累了不少与人沟通的经验。有较丰富的实践经验，动手能力强，专业功底扎实,熟练使用CAD等设计软件。担任班委期间组织了几次活动，获得周围同学的认可，善于调节活动气氛，工作一丝不苟，时间观念强，责任感强，乐于助人，多次参加公益活动，富有进取心和事业心，表达能力好，沟通能力强，做事认真细心，具有较强的学习能力。具有较强的团队合作精神，以大局为重，服从领导的分配。