汽车工程材料 第一章 材料的性能
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第一章材料的性能材料的性能通常包括使用性能和工艺性能。
使用性能是指材料在特定的条件下,弄保证安全可靠工作所必备的性能,其中包括力学性能、物理性能和化学性能。
工艺性能是指材料在加工过程中所反映出来的性能,如铸造性能、锻造性能、切削加工性能和热处理性能等材料的使用性能材料的力学性能:是指材料在各种形式外力作用下,抵抗变形和断裂的能力,它是衡量材料性能极其重要的指标。
1.弹性:材料所受的外力去除后能恢复其原来形状的性能。
2.刚度:材料抵抗弹性变形的能力。
3.强度:材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。
4.塑性:材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。
5.硬度:衡量材料软硬程度的指标,是材料抵抗更硬物质压入其表面的能力,也可以说是抵抗局部塑性变形的能力。
6.冲击韧度:材料在冲击载荷作用下抵抗破环的能力成为冲击韧度,简称韧度。
7.疲劳强度:抵抗疲劳破坏的能力。
疲劳强度是在疲劳实验机上测定的。
8.断裂韧度:抵抗裂纹失稳扩张导致材料断裂的能力。
材料的物理性能:材料收到自然界中光、重力、温度场、电场和磁场等作用反映的性能。
1.热性能2.电性能3.磁性能4.光学性能材料的化学性能:材料与其它化学物质起化学反应时显示出来的那些性能。
1.抗氧化性:材料在高温下抵抗周围介质的氧与其作用而不被损坏的能力。
2.抗腐蚀性:材料抵抗空气、水、酸、碱、盐及各种溶液、润滑油等介质侵蚀的能力成为耐蚀性,也叫抗腐蚀性。
材料的工艺性能铸造性能:主要是指液体金属的流动性和凝固过程中的收缩和偏析倾向。
其性能主要取决于材料的流动性和收缩性。
锻造性能:主要是指金属材料承受外力锻打变形而自身不被破环的能力,它包括金属的塑性和抗变形能力。
焊接性能:是指两种相同或不同的材料,通过加热、加压或两者并用将其连接在一起所表现出来的性能。
切削性能:是指材料用切削刀具进行加工时所表现出来的性能。
它决定了刀具的使用寿命和被加工零件的表面粗糙度。
凡使道具使用寿命长且加工后表面粗糙度低的材料,其切削性能好。
《汽车应用材料》(第2版)技能训练题模块1 金属材料的性能一、名词解释1.金属的力学性能2.强度3.塑性4.硬度5.冲击韧性6.疲劳强度7.铸造性能8.锻压性能9.焊接性能 10.热处理性能 11.切削加工性能二、填空题1.载荷按照性质不同一般可分为和。
2.金属材料在载荷作用下,形状和尺寸的变化称为变形。
变形一般分为变形和变形。
3.金属材料的力学性能主要包括、、、、等。
4.拉伸低碳钢时,试样的变形可分为、、和四个阶段。
5.通过拉伸试验测得的强度指标主要有强度和强度,分别用符号和表示。
6.金属材料的塑性也可通过拉伸试验测定,主要的指标有和,分别用符号和表示。
7.洛氏硬度采用了不同的压头和载荷组成不同的硬度标尺,常用的洛氏硬度标尺有、和三种,其中应用最为广泛。
8.530HBW5/750,表示用直径的硬质合金球,在kgf(N)的载荷作用下,保持s时测得的硬度值为。
9.工程技术上常用来测定金属承受冲击载荷的能力。
10.材料经过无限次载荷作用而不发生断裂的最大应力,称为疲劳强度,用符号表示。
11.铁和铜的密度较大,称为金属;铝的密度较小,称为金属。
三、选择题1.拉伸试验时,试样在断裂前所能承受的最大应力称为材料的()。
A.屈服强度B.抗拉强度C.弹性极限2. 测定淬火钢件的硬度,一般常选用()来测试。
A.布氏硬度计B.洛氏硬度计C.维氏硬度计3.金属材料的()越好,则其压力加工性能越好。
A.强度 B. 塑性C.硬度4. 运转中的发动机曲轴、齿轮等零部件所承受的载荷均为()。
A.静载荷 B. 冲击载荷C.交变载荷5. 在作疲劳试验时,试样承受的载荷为()。
A.静载荷 B. 冲击载荷C.交变载荷四、简答题1.什么是强度、塑性?衡量它们的指标各有哪些?分别用什么符号表示?2.什么是硬度?常用的硬度测定方法有哪几种?布氏硬度、洛氏硬度各适用于哪些材料的硬度?下列零件用什么硬度测试方法测定其硬度:(1)钳工用锉刀、手锯、手锤(2)供应态碳钢型材3.什么是冲击韧性?可以用什么符号表示?4.什么叫金属的疲劳?疲劳强度用什么符号表示?5.什么是金属的工艺性能?工艺性能包括哪些内容?6.有一标准低碳钢拉伸试样,直径为10㎜,标距长度为100㎜,在载荷为21000N时屈服,拉断试样前的最大载荷为30000N,拉断后的标距长度为133㎜,断裂处最小直径为6㎜,试计算其屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率。
教案一、课题:第一章金属材料力学性能指标二、教材分析:本章是《汽车材料》第一次课,是属于基础性知识,在教材的安排上是符合认知的过程三、(1)基础知识:掌握强度与塑性、硬度、冲击韧性及金属疲劳概念(2)能力培养:通过本次学习,培养学生在生产和生活中树立善于思考的良好习惯四、教学重点:金属材料的力学性能教学难点:屈服强度和金属疲劳概念五、课型:综合型六、教学方法:讨论+讲授七、教具:铁钉、铁片、铝片等,多媒体幻灯片八、课时:2九、教学过程:第一节课:第一章金属材料力学性能指标(板书)一)、组织教学:安定课堂教学秩序二)、请同学们回顾并思考以下两个问题:1)你所知道的汽车材料有哪些?2)汽车材料的选用与环境有关吗?三)引入新课:(一)、汽车材料分类:1、金属材料---黑色金属、有色金属、合金2、非金属材料----有机高分子、无机非金属材料、新型复合材料3、汽车运行材料---燃料、润滑剂、工作液(板书)(二)、金属材料性能:(分组讨论每组给出答案,老师点拨)1、使用性能----力学性能、物理性能、化学性能、其他性能2、工艺性能----压力加工性能、铸造性能、焊接性能、切削加工热处理(板书)(三)、1、力学性能定义:材料受到外力作用所表现出来的性能,又称机械能。
2、力学性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、抗疲劳性(板书)(四)、两个概念:(板书)1、强度---在外力作用下,金属材料抵抗永久变形和断裂的能力2、塑性---在外力作用下,金属材料产生永久变形而不断裂的能力(五)、同学分组讨论你们所知的外力(载荷)指的是哪些?并指出实例(六)强度有关知识:(请同学描述你所知的强度)(板书)(1)强度的大小用应力表示,金属材料在受到外力作用时必然在材料内部产生与外力相等的抵抗力,即内力。
(2)单位截面上的内力称为应力。
(3)用符号σ表示,σ=F/S(4)单位:Pa(5)通过拉伸试验得到的指标有;弹性极限、屈服强度、抗拉强度。
材料的性能-工程材料引言材料是工程设计和制造中至关重要的因素之一。
不同材料的性能直接影响到工程的可靠性、耐用性、平安性等方面。
本文将介绍工程材料的性能特点,包括力学性能、热性能、化学性能以及其它一些重要性能参数。
力学性能力学性能是材料工程中最根本、最重要的性能之一。
它包括强度、韧性、硬度、弹性模量等指标。
强度是指材料抵抗外部力量破坏的能力,常由抗拉强度或抗压强度来表示。
韧性是指材料在受到外部应力作用下发生塑性变形的能力,常由断裂韧性或冲击韧性来衡量。
硬度是指材料抵抗刮削或压痕的能力,可用洛氏硬度或维氏硬度进行测量。
弹性模量那么表示了材料在受力后会恢复原状的能力。
热性能热性能是材料在受热或受冷时的表现,包括导热性、热膨胀系数、比热容等。
导热性是材料传导热量的能力,由热传导率来度量。
热膨胀系数那么表示材料在温度变化时的体积膨胀或收缩程度。
比热容是指单位质量材料在温度升高1℃时所吸收或释放的热量。
化学性能化学性能是指材料与环境中化学物质发生反响的性能,包括耐腐蚀性、氧化性、复原性等。
耐腐蚀性是材料抵抗化学腐蚀侵蚀的能力,常用酸碱腐蚀试验来评估。
氧化性表示材料与氧气接触时的性能,如金属氧化后形成氧化膜。
复原性是指材料复原他物的能力,用于一些特定工艺中。
其它重要性能参数除了上述的根本性能指标外,还有一些其它重要的性能参数需要考虑。
例如,电导率是指材料导电的能力,常用于电子器件中。
磁性是指材料对磁场的反响能力,用于电磁设备的制造。
透光性是指材料对光线透过的能力,一些光学器件中十分重要。
总结工程材料的性能对工程设计和制造至关重要。
不同材料的性能特点决定了它们的适用范围和工程应用的可行性。
力学性能、热性能、化学性能以及其它一些重要性能参数都需要考虑进去。
通过综合评估材料的性能,可以选择最适宜的材料来满足工程需求。
以上是关于工程材料性能的简要介绍,希望对读者有所帮助。
注意:以上文档为人工智能助手生成,仅供参考。
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工程材料徐自立主编课后习题答案工程材料徐自立主编课后习题答案(华中科技大学出版社)工程材料徐自立主编课后习题答案第一章材料的性能1-1什么是金属材料的力学性能?金属材料的力学性能包含哪些方面?所谓力学性能,是指材料抵抗外力作用所显示的性能。
力学性能包括强度刚度硬度塑性韧性和疲劳强度等1-2什么是强度?在拉伸试验中衡量金属强度的主要指标有哪些?他们在工程应用上有什么意义?强度是指材料在外力作用下,抵抗变形或断裂的能力。
在拉伸试验中衡量金属强度的主要指标有屈服强度和抗拉强度。
屈服强度的意义在于:在一般机械零件在发生少量塑性变形后,零件精度降低或其它零件的相对配合受到影响而造成失效,所以屈服强度就成为零件设计时的主要依据之一。
抗拉强度的意义在于:抗拉强度是表示材料抵抗大量均匀塑性变形的能力。
脆性材料在拉伸过程中,一般不产生颈缩现象,因此,抗拉强度就是材料的断裂强度,它表示材料抵抗断裂的能力。
抗拉强度是零件设计时的重要依据之一。
1-3什么是塑性?在拉伸试验中衡量塑性的指标有哪些?塑性是指材料在载荷作用下发生永久变形而又不破坏其完整性的能力。
拉伸试验中衡量塑性的指标有延伸率和断面收缩率。
1-4什么是硬度?指出测定金属硬度的常用方法和各自的优缺点。
硬度是指材料局部抵抗硬物压入其表面的能力。
生产中测定硬度最常用的方法有是压入法,应用较多的布氏硬度洛氏硬度和维氏硬度等试验方法。
布氏硬度试验法的优点:因压痕面积较大,能反映出较大范围内被测试材料的平均硬度,股实验结果较精确,特别适用于测定灰铸铁轴承合金等具有粗大经理或组成相得金属材料的硬度;压痕较大的另一个优点是试验数据稳定,重复性强。
其缺点是对不同材料需要换不同直径的压头和改变试验力,压痕直径的测量也比较麻烦;因压痕大,不宜测试成品和薄片金属的硬度。
洛氏硬度试验法的优点是:操作循序简便,硬度值可直接读出;压痕较小,工程材料徐自立主编课后习题答案(华中科技大学出版社)可在工件上进行试验;采用不同标尺可测定各种软硬不同的金属厚薄不一的式样的硬度,因而广泛用于热处理质量检验。