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Unit 1 Metals金属Unit 2 Selection of Construction Materials工程材料的选择Unit 3 Mechanical Properties of MaterialsUnit5 Design of machine and machine elements机器和机器零件的设计Machine design机器设计1 Machine design is the art of planning or devising new or improved machines to accomplish specific purposes. In general, a machine will consist of a combination of several different mechanical elements properly designed and arranged to work together, as a whole. During theinitial planning of a machine, fundamental decisions must be made concerning loading, type of kinematic elements to be used, and correct utilization of the properties of engineering materials. Economic considerations are usually of prime importance when the design of new machinery is undertaken. In general, the lowest over-all costs are designed. Consideration should be given not only to the cost of design, manufacture the necessary safety features and be of pleasing external appearance. The objective is to produce a machine which is not only sufficiently rugged to function properly for a reasonable life, but is at the same time cheap enough to be economically feasible.机器设计为了特定的目的而发明或改进机器的一种艺术。
Unit 1 Metals金属绝对纯净的金属从来也没有被生产出来过。
即使绝对纯净的金属可以生产出来，工程师们对它们也并不会特别感兴趣，因为它们很柔软、脆弱。
实际应用中的金属往往都包含着一定数量的一种或多种外来金属或非金属元素，这些外来元素可能是有害的也可能是有益的或者它们对某种特定的属性没有影响。
如果是有害the crystals of the various grains are ran domly orie nted in space. The gra ins are everywhere in in timate con tact with oneanother and joined together on an atomic scale. The region at which they join is known as a grain boun dary.An absolutely pure metal (i.e. one composed of only one type of atom) has never been produced. Engin eers would not be particularly in terested in such a metal even if it were to be produced, because it would be soft and weak. The metals used commercially in evitably con ta in small amounts of one or more foreig neleme nts, either metallic or nonmetallic. These foreig neleme nts may be detrimental , they may be 它们的重量占所有生产出来的金属重量的98%在结构应用（也就是说，可以承受载荷的结构）中居于其次位置的是铝、铜、镍和钛。
Unit 1 Metals金属Unit 2 Selection of Construction Materials工程材料的选择淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它表示钢接受淬火的能力。
钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。
淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关。
钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。
淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。
淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小，而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性，影响奥氏体的稳定性主要是：1.化学成分的影响碳的影响是主要的，当C％小于1.2％时，随着奥氏体中碳浓度的提高，显著降低临界冷却速度，C曲线右移，钢的淬透性增大；当C％大于时，钢的冷却速度反而升高，C曲线左移，淬透性下降。
其次是合金元素的影响，除钴外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，均使C曲线右移，降低临界冷却速度，从而提高钢的淬透性。
2.奥氏体晶粒大小的影响奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响，粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移，降低了钢的临界冷却速度。
但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性。
3.奥氏体均匀程度的影响在相同冷度条件下，奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低，转变的孕育期增长，C曲线右移，临界冷却速度减慢，钢的淬透性越高。
4.钢的原始组织的影响钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响。
5.部分元素，例如Mn，Si等元素对提高淬透性能起到一定作用，但同时也会对钢材带来其他不利的影响。
可锻性(forgeability)金属具有热塑性，在加热状态(各种金属要求温度不同)，可以进行压力加工，称为具有可锻性。
Unit 1 MetalsUnit 2 Selection of Construction Materials淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它表示钢接受淬火的能力。
钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。
淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关。
钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。
淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。
淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小，而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性，影响奥氏体的稳定性主要是：1.化学成分的影响碳的影响是主要的，当C％小于1.2％时，随着奥氏体中碳浓度的提高，显著降低临界冷却速度，C曲线右移，钢的淬透性增大；当C％大于时，钢的冷却速度反而升高，C曲线左移，淬透性下降。
其次是合金元素的影响，除钴外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，均使C曲线右移，降低临界冷却速度，从而提高钢的淬透性。
2.奥氏体晶粒大小的影响奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响，粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移，降低了钢的临界冷却速度。
但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性。
3.奥氏体均匀程度的影响在相同冷度条件下，奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低，转变的孕育期增长，C曲线右移，临界冷却速度减慢，钢的淬透性越高。
4.钢的原始组织的影响钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响。
5.部分元素，例如Mn，Si等元素对提高淬透性能起到一定作用，但同时也会对钢材带来其他不利的影响。
可锻性(forgeability)金属具有热塑性，在加热状态(各种金属要求温度不同)，可以进行压力加工，称为具有可锻性。
可锻性：指金属材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能。
2、应力和应变在任何工程结构中独立的部件或构件将承受来自于部件的使用状况或工作的外部环境的外力作用。
如果组件就处于平衡状态,由此而来的各种外力将会为零,但尽管如此,它们共同作用部件的载荷易于使部件变形同时在材料里面产生相应的内力。
有很多不同负载可以应用于构件的方式。
负荷根据相应时间的不同可分为:(a)静态负荷是一种在相对较短的时间内逐步达到平衡的应用载荷。
(b)持续负载是一种在很长一段时间为一个常数的载荷, 例如结构的重量。
这种类型的载荷以相同的方式作为一个静态负荷; 然而,对一些材料与温度和压力的条件下,短时间的载荷和长时间的载荷抵抗失效的能力可能是不同的。
(c)冲击载荷是一种快速载荷(一种能量载荷)。
振动通常导致一个冲击载荷, 一般平衡是不能建立的直到通过自然的阻尼力的作用使振动停止的时候。
(d)重复载荷是一种被应用和去除千万次的载荷。
(e)疲劳载荷或交变载荷是一种大小和设计随时间不断变化的载荷。
上面已经提到，作用于物体的外力与在材料里面产生的相应内力平衡。
因此,如果一个杆受到一个均匀的拉伸和压缩，也就是说, 一个力,均匀分布于一截面,那么产生的内力也均匀分布并且可以说杆是受到一个均匀的正常应力,应力被定义为应力==负载 P /压力 A,因此根据载荷的性质应力是可以压缩或拉伸的,并被度量为牛顿每平方米或它的倍数。
如果一个杆受到轴向载荷，即是应力，那么杆的长度会改变。
如果杆的初始长度L和改变量△L已知，产生的应力定义如下:应力==改变长△L /初始长 L因此应力是一个测量材料变形和无量纲的物理量 ,即它没有单位;它只是两个相同单位的物理量的比值。
一般来说,在实践中,在荷载作用下材料的延伸是非常小的, 测量的应力以*10-6的形式是方便的, 即微应变, 使用的符号也相应成为ue。
从某种意义上说，拉伸应力与应变被认为是正的。
压缩应力与应变被认为是负的。
因此负应力使长度减小。
当负载移除时，如果材料回复到初始的，无负载时的尺寸时，我们就说它是具有弹性的。
Unit 1 Metals金属Unit 2 Selection of Construction Materials工程材料的选择淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它表示钢接受淬火的能力。
钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。
淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关。
钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。
淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。
淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小，而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性，影响奥氏体的稳定性主要是：1.化学成分的影响碳的影响是主要的，当C％小于1.2％时，随着奥氏体中碳浓度的提高，显著降低临界冷却速度，C曲线右移，钢的淬透性增大；当C％大于时，钢的冷却速度反而升高，C曲线左移，淬透性下降。
其次是合金元素的影响，除钴外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，均使C曲线右移，降低临界冷却速度，从而提高钢的淬透性。
2.奥氏体晶粒大小的影响奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响，粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移，降低了钢的临界冷却速度。
但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性。
3.奥氏体均匀程度的影响在相同冷度条件下，奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低，转变的孕育期增长，C曲线右移，临界冷却速度减慢，钢的淬透性越高。
4.钢的原始组织的影响钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响。
5.部分元素，例如Mn，Si等元素对提高淬透性能起到一定作用，但同时也会对钢材带来其他不利的影响。
可锻性(forgeability)金属具有热塑性，在加热状态(各种金属要求温度不同)，可以进行压力加工，称为具有可锻性。
Unit 1 Metals金属Unit 2 Selection of Construction Materials工程材料的选择淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它表示钢接受淬火的能力。
钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。
淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关。
钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。
淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。
淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小，而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性，影响奥氏体的稳定性主要是：1.化学成分的影响碳的影响是主要的，当C％小于1.2％时，随着奥氏体中碳浓度的提高，显著降低临界冷却速度，C曲线右移，钢的淬透性增大；当C％大于时，钢的冷却速度反而升高，C曲线左移，淬透性下降。
其次是合金元素的影响，除钴外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，均使C曲线右移，降低临界冷却速度，从而提高钢的淬透性。
2.奥氏体晶粒大小的影响奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响，粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移，降低了钢的临界冷却速度。
但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性。
3.奥氏体均匀程度的影响在相同冷度条件下，奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低，转变的孕育期增长，C曲线右移，临界冷却速度减慢，钢的淬透性越高。
4.钢的原始组织的影响钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响。
5.部分元素，例如Mn，Si等元素对提高淬透性能起到一定作用，但同时也会对钢材带来其他不利的影响。
可锻性(forgeability)金属具有热塑性，在加热状态(各种金属要求温度不同)，可以进行压力加工，称为具有可锻性。
Unit 1 MetalsUnit 2 Selection of Construction Materials淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它表示钢接受淬火的能力。
钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。
淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关。
钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。
淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。
淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小，而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性，影响奥氏体的稳定性主要是：1.化学成分的影响碳的影响是主要的，当C％小于1.2％时，随着奥氏体中碳浓度的提高，显著降低临界冷却速度，C曲线右移，钢的淬透性增大；当C％大于时，钢的冷却速度反而升高，C曲线左移，淬透性下降。
其次是合金元素的影响，除钴外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，均使C曲线右移，降低临界冷却速度，从而提高钢的淬透性。
2.奥氏体晶粒大小的影响奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响，粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移，降低了钢的临界冷却速度。
但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性。
3.奥氏体均匀程度的影响在相同冷度条件下，奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低，转变的孕育期增长，C曲线右移，临界冷却速度减慢，钢的淬透性越高。
4.钢的原始组织的影响钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响。
5.部分元素，例如Mn，Si等元素对提高淬透性能起到一定作用，但同时也会对钢材带来其他不利的影响。
可锻性(forgeability)金属具有热塑性，在加热状态(各种金属要求温度不同)，可以进行压力加工，称为具有可锻性。
可锻性：指金属材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能。
Unit 1 Metals金属Unit 2 Selection of Construction Materials工程材料的选择硬层深度大小的能力，它表示钢接受淬火的能力。
钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示.淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性,它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关.钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。
淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂.淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小，而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性,影响奥氏体的稳定性主要是：1。
化学成分的影响碳的影响是主要的，当C％小于1。
2％时，随着奥氏体中碳浓度的提高，显著降低临界冷却速度，C曲线右移，钢的淬透性增大；当C%大于时，钢的冷却速度反而升高，C曲线左移，淬透性下降。
其次是合金元素的影响，除钴外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，均使C曲线右移,降低临界冷却速度,从而提高钢的淬透性.2.奥氏体晶粒大小的影响奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响,粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移，降低了钢的临界冷却速度。
但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性.3。
奥氏体均匀程度的影响在相同冷度条件下,奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低，转变的孕育期增长，C曲线右移，临界冷却速度减慢,钢的淬透性越高。
4.钢的原始组织的影响钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响.5.部分元素，例如Mn,Si等元素对提高淬透性能起到一定作用，但同时也会对钢材带来其他不利的影响。
可锻性（forgeability)金属具有热塑性，在加热状态(各种金属要求温度不同）,可以进行压力加工,称为具有可锻性。
可锻性：指金属材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能。
Unit 1 Metals金属Unit 2 Selection of Construction Materials工程材料的选择淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它表示钢接受淬火的能力。
钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。
淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关。
钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。
淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。
淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小，而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性，影响奥氏体的稳定性主要是：1.化学成分的影响碳的影响是主要的，当C％小于1.2％时，随着奥氏体中碳浓度的提高，显著降低临界冷却速度，C曲线右移，钢的淬透性增大；当C％大于时，钢的冷却速度反而升高，C曲线左移，淬透性下降。
其次是合金元素的影响，除钴外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，均使C曲线右移，降低临界冷却速度，从而提高钢的淬透性。
2.奥氏体晶粒大小的影响奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响，粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移，降低了钢的临界冷却速度。
但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性。
3.奥氏体均匀程度的影响在相同冷度条件下，奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低，转变的孕育期增长，C曲线右移，临界冷却速度减慢，钢的淬透性越高。
4.钢的原始组织的影响钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响。
5.部分元素，例如Mn，Si等元素对提高淬透性能起到一定作用，但同时也会对钢材带来其他不利的影响。
可锻性(forgeability)金属具有热塑性，在加热状态(各种金属要求温度不同)，可以进行压力加工，称为具有可锻性。
U n i t1M e t a l s金属The use of metals has always been a key factor in the development of the social systems of man. Of the roughly 100 basic elements of which all matter is composed, about half are classified as metals. The distinction between a metal and a nonmetal is not always clear-cut. The most basic definition centers around the type of bonding existing between the atoms of the element, and around the characteristics of certain of the electrons associated with these atoms. In a more practical way, however, a metal can be defined as an在人类社会的发展中，金属的应用起着关键性的作用。
构成物质的大约100种基本元素中，大约有一半为金属。
金属和非金属之间的区别不是特别明显。
最基本的定义集中在元素原子间存在的连接形式和与这些原子相关联的电子的某些特性。
然而，在实际应用中，可以将具有某些特性集合金属定义为某种元素。
除了少数例外金属在常温下是固态的。
它们是热和电的良导体，不透光。
它们往往具有较高的密度。
许多金属具有延展性，也就是说，在不被破坏的情况下它们的形状在外力的作用下可以发生变化。
引起永久变形所需的力和最终使金属断裂所需的力相当大，尽管发生断裂所需的力远element which has a particular package of properties.Metals are crystalline when in the solid state and, with few exceptions (e.g. mercury), are solid at ambient temperatures. They are good conductors of heat and electricity and are opaque to light. They usually have a comparatively high density. Many metals are ductile-that is, their shape can be changed permanently by the application of a force without breaking. The forces required to cause this deformation and those required to break or fracture a metal are comparatively high, although, the fracture forces is not nearly as high as would be expected from simple 没有像所预期的撕开金属原子所需的力那么大。
Unit 1Metals金属The use of metals has always been a key在人类社会的发展中，金属的应用factor in the development of the social systems起着重点性的作用。
构成物质的大概100 种of man. Of the roughly 100 basic elements of基本元素中，大概有一半为金属。
金属和非which all matter is composed, about half are金属之间的差别不是特别显然。
最基本的定classified as metals. The distinction between a义集中在元素原子间存在的连结形式和与这metal and a nonmetal is not always clear-cut.些原子有关系的电子的某些特征。
但是，在The most basic definition centers around the实质应用中，能够将拥有某些特征会合金属type of bonding existing between the atoms of定义为某种元素。
the element, and around the characteristics ofcertain of the electrons associated with theseatoms. In a more practical way, however, ametal can be defined as an element which has aparticular package of properties.Metals are crystalline when in the solid除了少量例外金属在常温下是固态state and, with few exceptions (e.g. mercury),的。
Unit 1 Metals金属Unit 2 Selection of Construction Materials工程材料的选择淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它表示钢接受淬火的能力。
钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。
淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关。
钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。
淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。
淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小，而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性，影响奥氏体的稳定性主要是：1.化学成分的影响碳的影响是主要的，当C％小于1.2％时，随着奥氏体中碳浓度的提高，显著降低临界冷却速度，C曲线右移，钢的淬透性增大；当C％大于时，钢的冷却速度反而升高，C曲线左移，淬透性下降。
其次是合金元素的影响，除钴外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，均使C曲线右移，降低临界冷却速度，从而提高钢的淬透性。
2.奥氏体晶粒大小的影响奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响，粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移，降低了钢的临界冷却速度。
但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性。
3.奥氏体均匀程度的影响在相同冷度条件下，奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低，转变的孕育期增长，C曲线右移，临界冷却速度减慢，钢的淬透性越高。
4.钢的原始组织的影响钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响。
5.部分元素，例如Mn，Si等元素对提高淬透性能起到一定作用，但同时也会对钢材带来其他不利的影响。
可锻性(forgeability)金属具有热塑性，在加热状态(各种金属要求温度不同)，可以进行压力加工，称为具有可锻性。
Unit 1 Metals金属Unit 2 Selection of Construction Materials工程材料的选择淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它表示钢接受淬火的能力。
钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。
淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关。
钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。
淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。
淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小，而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性，影响奥氏体的稳定性主要是：1.化学成分的影响碳的影响是主要的，当C％小于1.2％时，随着奥氏体中碳浓度的提高，显著降低临界冷却速度，C曲线右移，钢的淬透性增大；当C％大于时，钢的冷却速度反而升高，C曲线左移，淬透性下降。
其次是合金元素的影响，除钴外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，均使C曲线右移，降低临界冷却速度，从而提高钢的淬透性。
2.奥氏体晶粒大小的影响奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响，粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移，降低了钢的临界冷却速度。
但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性。
3.奥氏体均匀程度的影响在相同冷度条件下，奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低，转变的孕育期增长，C曲线右移，临界冷却速度减慢，钢的淬透性越高。
4.钢的原始组织的影响钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响。
5.部分元素，例如Mn，Si等元素对提高淬透性能起到一定作用，但同时也会对钢材带来其他不利的影响。
可锻性(forgeability)金属具有热塑性，在加热状态(各种金属要求温度不同)，可以进行压力加工，称为具有可锻性。
Unit 1 Metals金属Unit 2 Selection of Construction Materials工程材料的选择淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它表示钢接受淬火的能力。
钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。
淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关。
钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。
淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。
淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小，而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性，影响奥氏体的稳定性主要是：1.化学成分的影响碳的影响是主要的，当C％小于1.2％时，随着奥氏体中碳浓度的提高，显著降低临界冷却速度，C曲线右移，钢的淬透性增大；当C％大于时，钢的冷却速度反而升高，C曲线左移，淬透性下降。
其次是合金元素的影响，除钴外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，均使C曲线右移，降低临界冷却速度，从而提高钢的淬透性。
2.奥氏体晶粒大小的影响奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响，粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移，降低了钢的临界冷却速度。
但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性。
3.奥氏体均匀程度的影响在相同冷度条件下，奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低，转变的孕育期增长，C曲线右移，临界冷却速度减慢，钢的淬透性越高。
4.钢的原始组织的影响钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响。
5.部分元素，例如Mn，Si等元素对提高淬透性能起到一定作用，但同时也会对钢材带来其他不利的影响。
可锻性(forgeability)金属具有热塑性，在加热状态(各种金属要求温度不同)，可以进行压力加工，称为具有可锻性。
Unit 1 Metals金属Unit 2 Selection of Construction Materials工程材料的选择淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它表示钢接受淬火的能力。
钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。
淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关。
钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。
淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。
淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小，而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性，影响奥氏体的稳定性主要是：1.化学成分的影响碳的影响是主要的，当C％小于1.2％时，随着奥氏体中碳浓度的提高，显著降低临界冷却速度，C曲线右移，钢的淬透性增大；当C％大于时，钢的冷却速度反而升高，C曲线左移，淬透性下降。
其次是合金元素的影响，除钴外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，均使C曲线右移，降低临界冷却速度，从而提高钢的淬透性。
2.奥氏体晶粒大小的影响奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响，粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移，降低了钢的临界冷却速度。
但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性。
3.奥氏体均匀程度的影响在相同冷度条件下，奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低，转变的孕育期增长，C曲线右移，临界冷却速度减慢，钢的淬透性越高。
4.钢的原始组织的影响钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响。
5.部分元素，例如Mn，Si等元素对提高淬透性能起到一定作用，但同时也会对钢材带来其他不利的影响。
可锻性(forgeability)金属具有热塑性，在加热状态(各种金属要求温度不同)，可以进行压力加工，称为具有可锻性。
可锻性：指金属材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能。
它包括在热态或冷态下能够进行锤锻，轧制，拉伸，挤压等加工。
可锻性的好坏主要与金属材料的化学成分有关[讨论] 元素在钢中的形成物对可锻性的影响1C 与Fe形成渗碳体Fe3C，与其它合金元素形成合金渗碳体(FeM)3C或合金碳化物。
所有碳化物都有硬度高、塑性低、熔点高的特点，但渗碳体型碳化物在加热到锻造温度时经适当保温可大部分或全部溶入固溶体中，而合金碳化物较难溶入固溶体中，对钢的可锻性影响最大。
一般高合金工具钢含碳高，故具有变形抗力大，塑性差，碳化物不易被粉碎等特点。
2Mn 在钢中形成MnS以代替FeS。
因MnS熔点高（1620℃），且呈断续分布，不像FeS 熔点988℃，呈网状分布在晶界，所以可减少热脆。
锰对钢的过热性（粗晶）很敏感，钢锭加热温度过高，易生粗晶，使锻造困难。
锰对珠光体钢的可锻性影响较小，奥氏体锰钢临界点将降低。
3 Ni 炼钢时有Ni极易吸收氢形成大量气泡，锻造时引起开裂。
Ni与Mn的作用相反，它促使硫化物成网状分布于晶界，使锻造时开裂，所以不宜在含硫的炉气中加热。
珠光体Ni钢在锻造时易形成片状破裂和带状组织。
为了消除这种组织可采用镦粗和拔长交错进行，或在1000～1100℃下长时期扩散退火。
4 Cr 铬在钢中形成较稳定的碳化物，提高碳化物在钢中的溶解温度，减慢溶解速度。
铬能促进使铸锭生成大晶粒，冷却时沿晶界形成内裂。
高铬钢在空气中冷却即能淬火，常在表面生裂，所以不易锻造。
5 V 与碳形成稳定碳化物V能使钢生成细晶组织，阻止过热，适当加入对锻性有利。
6 Mo 钼的熔点高，能降低钢的过热倾向它和Ni一样，使硫化物以网状分布在晶界。
含有0.7%C，2～5%Mo的钼钢，锻造时无特殊困难。
这些钢在空冷时间淬火，要防止冷裂。
Mo提高钢的热强性，提高变形抗力。
7 W 与碳形成稳定的碳化物提高钢的热强性，增大变形抗力8 Cu 铜在钢中可溶于铁素体中，也可沿晶界析出游离铜铜中含0.15%Cu时，加热不当，表面易生裂纹，高温轧制时易产生热脆9 B 硼能细化晶粒，能溶解在γ和α固溶体中，与Fe化合成Fe2B钢中含B＞0.007%时，锻造易裂10 S 在钢中形成硫化物或共晶体，如FeS、Fe的熔点为985℃，且成网状布于晶界显著降低可锻性（红脆）11 P 促成偏析，使晶粒粗大，容易引起锻件表面龟裂降低可锻性Unit 3 Mechanical Properties of MaterialsUnit 4 Membrane Stresses in Shells of Revolution回转壳的薄膜应力A shell of revolution is the form swept out by a line or curve rotated about an axis (A solid of revolution is formed by rotating an area about an axis). Most process vessels are made up from shells of revolution; cylindrical and conical sections; and hemispherical, ellipsoidal and torispherical heads; Fig.1.13.回转壳是由一条直线或曲线绕着一根轴旋转形成的曲面（回转体是由一个面绕着一轴旋转而成的）。
大多数过程容器是由回转壳组成的：圆柱和圆锥形的；半球形的；椭球形的和准球形的；如图1.13.Fig.1.13 Fig.1.14The walls of thin vessels can be considered to be “membranes”; supporting loads without significant bending or shear stresses; similar to the walls of a balloon.薄容器的器壁可以看成是“薄膜”；假设载荷没有明显挠度和剪应力；就像气球的薄膜。
The analysis of the membrane stresses induced in shells of revolution by internal pressure gives a basis for determining the minimum wall thickness required for vessel shells. The actual thickness required will also depend on the stresses arising from the other loads to which the vessel is subjected.对受内压回转体的薄膜应力分析为确定容器壳体最小壁厚奠定了基础。
实际所需壁厚也依赖于容器上所受其他载荷引起的应力。
Consider the shell of revolution of general shape shown in Fig.1.14 under a loading that is rotationally symmetric; that is, the load per unit area (pressure) on the shell is constant round the circumference, but not necessarily the same from top to bottom.如图1.14，研究的是回转壳一般模型在旋转轴对称的载荷作用下的情行；也就是，单位圆周面积上的载荷是一定的，但不都是从上到下。
Let P=pressure,令：P=压力t=thickness of shell, t=壁厚σ=the meridional (longitudinal) stress, the stress acting along a 1meridian,1σ=经向应力σ=the circumferential or tangential stress, the stress acting 2along parallel circles (often called the hoop stress),2σ=周向应力r=the meridional radius of curvature,r1=经向曲率半径12r =circumferential radius of curvature.r 2=环向曲率半径 Note: the vessel has a double curvature; the values of 1r and 2r are determined by the shape.注意：容器有两个曲率；r 1 和r 2值由模型决定。
Consider the forces acting on the element defined by the points a. b c, d. Then the normal component (component acting at right angels to the surface) of the force on the element12[2sin(/2)][2sin(/2)]P r d r d θθ=假设作用在元件上的力由a 、b 、c 、d 四点确定。
那么元件上的法向力（垂直于表面的分力）12[2sin(/2)][2sin(/2)]P r d r d θθ=This force is resisted by the normal component of the forces associated with the membrane stresses in the walls of vessel （given by, force=stress ⨯area ）2121212sin(/2)2sin(/2)tdS d tdS d σθσθ=+通过与容器器壁的薄膜应力联系的法向力来抵抗这个力（即，力=应力*面积）2121212sin(/2)2sin(/2)tdS d tdS d σθσθ=+Equating these forces and simplifying, and noting that in the limit/2/2d dS r θ→, and sin d d θθ→, gives:假设这些力是相等的并简化，取极限/2/2d dS r θ→, 和sin d d θθ→，有1212P r r tσσ+= (1.12)An expression for the meridional stress 1σ can be obtained by considering the equilibrium of the forces acting about any circumferentialline, Fig 1.14. The vertical component of the pressure force2P πθ=2（r sin ）经向应力1σ的一个表达式可由作用在周向线上力的平衡得到，如图1.14.压力的垂直分量2P πθ=2（r sin ）This is balanced by the vertical component of the force due to the meridional stress acting in the ring of the wall of the vessel =2σ1t л(r 2sin θ) sin θ这与作用在容器壁上的经向力的垂直分力是平衡的 =2σ1t л(r 2sin θ) sin θEquating these forces gives:令这两个力相等有： 21Pr 2tσ=(1.13)Equations (1.12) and (1.13) are completely general for any shell of revolution.方程（1.12）和（1.13）对所有的回转壳都适用。
