01第一章材料的性能

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。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 1第一章混凝土结构用材料的性能(课件)1 第一章混凝土结构用材料的性能(课件) 混凝土结构设计原理 1 混凝土结构材料的性能本章主要讨论以下三个内容：? 钢筋的品种、级别、性能及其选用原则； ? 混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能及其选用原则； ? 钢筋与混凝土的共同工作原理。

1.1 钢筋 1.1.1 钢筋的品种与性能 1、热轧钢筋（1）、热轧钢筋的种类表 1-1 常用热轧钢筋的种类、代表符号和直径范围（2）、热轧钢筋的力学性能①应力应变曲线的一般特征及其简化②热轧钢筋的强度及弹性模量钢筋的屈服强度是混凝土结构构件设计计算时的主要依据之一。

屈服极限极限强度（强度极限）。

屈强比，钢筋的屈服强度与极限抗拉强度之比。

一般要求，屈强比小于 0.8。

③塑性性能 A、伸长率?：１ 1 混凝土结构材料的性能 ??l??l?100%。

l 当 l?5d 时，伸长率用?5 表示；当 l?10d 时，伸长率用?10 表示；当l?100mm 时，伸长率用?100 表示；d 为试件直径。

另外，还有均匀伸长率?gt。

B、冷弯性能关于伸长率和冷弯性能的试验方法，如图1 / 121-4、1-5 所示。

2、中高强钢丝和钢绞线（1）、中高强钢丝和钢绞线的力学性能（2）、中高强钢丝和钢绞线的种类（3）热处理钢筋。

3、冷加工钢筋冷加工钢筋，是指在常温下，采用某种工艺对热轧钢筋进行加工得到的钢筋。

常用的加工工艺有，冷拉、冷拔、冷轧和冷轧扭等四种工艺。

（1）、冷拉钢筋，如图 1-8 所示。

（2）、冷拔钢筋，如图 1-9、1-10 所示。

（3）、冷轧带肋钢筋，如图 1-11 所示。

（4）、冷轧扭钢筋，如图 1-12 所示。

第一章材料的性能第一节材料的机械性能一、强度、塑性及其测定1、强度是指在静载荷作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。

材料的强度越大，材料所能承受的外力就越大。

常见的强度指标有屈服强度和抗拉强度，它们是重要的力学性能指标，是设计，选材和评定材料的重要性能指标之一。

2、塑性是指材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。

塑性指标用伸长率δ和断面收缩率ф表示。

二、硬度及其测定硬度是衡量材料软硬程度的指标。

目前，生产中测量硬度常用的方法是压入法，并根据压入的程度来测定硬度值。

此时硬度可定义为材料抵抗表面局部塑性变形的能力。

因此硬度是一个综合的物理量，它与强度指标和塑性指标均有一定的关系。

硬度试验简单易行，有可直接在零件上试验而不破坏零件。

此外，材料的硬度值又与其他的力学性能及工艺能有密切联系。

三、疲劳机械零件在交变载荷作用下发生的断裂的现象称为疲劳。

疲劳强度是指被测材料抵抗交变载荷的能力。

四、冲击韧性及其测定材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力被称为冲击韧性。

为评定材料的性能，需在规定条件下进行一次冲击试验。

其中应用最普遍的是一次冲击弯曲试验，或称一次摆锤冲击试验。

五、断裂韧性材料抵抗裂纹失稳扩展断裂的能力称为断裂韧性。

它是材料本身的特性。

六、磨损由于相对摩擦，摩擦表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使接触表面不断发生尺寸变化与重量损失，称为磨损。

引起磨损的原因既有力学作用，也有物理、化学作用，因此磨损使一个复杂的过程。

按磨损的机理和条件的不同，通常将磨损分为粘着磨损、磨料磨损、接触疲劳磨损和腐蚀磨损四大基本类型。

第二节材料的物理化学性能1、物理性能：材料的物理性能主要是密度、熔点、热膨胀性、导电性和导热性。

不同用途的机械零件对物理性能的要求也各不相同。

2、化学性能：材料的化学性能主要是指它们在室温或高温时抵抗各种介质的化学侵蚀能力。

第三节材料的工艺性能一、铸造性能：铸造性能主要是指液态金属的流动性和凝固过程中的收缩和偏析的倾向。

绪论1、简答题什么是材料的性能？包括哪些方面？[提示]材料的性能定量地反映了材料在给定外界条件下的行为；解：材料的性能是指材料在给定外界条件下所表现出的可定量测量的行为表现。

包括力学性能（拉、压、、扭、弯、硬、磨、韧、疲）物理性能（热、光、电、磁）化学性能（老化、腐蚀）。

第一章单向静载下力学性能1、名词解释：弹性变形塑性变形弹性极限弹性比功包申格效应弹性模量滞弹性内耗韧性超塑性韧窝解：弹性变形：材料受载后产生变形，卸载后这部分变形消逝，材料恢复到原来的状态的性质。

塑性变形：微观结构的相邻部分产生永久性位移，并不引起材料破裂的现象。

弹性极限：弹性变形过度到弹-塑性变形(屈服变形)时的应力。

弹性比功：弹性变形过程中吸收变形功的能力。

包申格效应：材料预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余应力（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余应力降低的现象。

弹性模量：工程上被称为材料的刚度，表征材料对弹性变形的抗力。

实质是产生100%弹性变形所需的应力。

滞弹性：快速加载或卸载后，材料随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。

内耗：加载时材料吸收的变形功大于卸载是材料释放的变形功，即有部分变形功倍材料吸收，这部分被吸收的功称为材料的内耗。

韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

超塑性：在一定条件下，呈现非常大的伸长率（约1000%）而不发生缩颈和断裂的现象。

韧窝：微孔聚集形断裂后的微观断口。

2、简答(1)材料的弹性模量有那些影响因素？为什么说它是结构不敏感指标？解：键合方式和原子结构，共价键、金属键、离子键E高，分子键E低原子半径大，E小，反之亦然。

晶体结构，单晶材料在弹性模量在不同取向上呈各向异性，沿密排面E大，多晶材料为各晶粒的统计平均值；非晶材料各向E同性。

化学成分，微观组织温度，温度升高，E下降加载条件、负载时间。

对金属、陶瓷类材料的E没有影响。

高聚物的E随负载时间延长而降低，发生松弛。

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。

根据实际需求，建议根据完整性、准确性以及个性化需求进行修改和完善。

第一章材料的结构与性能固体材料的性能主要取决于其化学成分、组织结构及加工工艺过程。

所谓结构就是指物质内部原子在空间的分布及排列规律。

材料的相互作用组成物质的质点（原子、分子或离子）间的相互作用力称为结合键。

主要有共价键、离子键、金属键、分子键。

离子键形成：正、负离子靠静电引力结合在一起而形成的结合键称为离子键。

特性：离子键没有方向性，无饱和性。

NaCI晶体结构如图NH1晶体结构性能特点：离子晶体的硬度高、热膨胀系数小，但脆性大，具有很好的绝缘性。

典型的离子晶体是无色透明的。

共价键形成：元素周期表中的W A、皿、W A族大多数元素或电负性不大的原子相互结合时，原子间不产生电子的转移，以共价电子形成稳定的电子满壳层的方式实现结合。

这种由共用电子对产生的结合键称为共价键。

氧化硅中硅氧原子间共价键，其结构如图所示。

性能特点：共价键结合力很大，所以共价晶体的强度、硬度咼、脆性大，熔点、沸点咼，挥发度低。

金属键形成：由金属正离子与电子气之间相互作用而结合的方式称为金属键。

如图所示。

性能特点：1）良好的导电性及导热性；2）正的电阻温度系数；3）良好的强度及塑性；4）特有的金属光泽。

分子键形成：一个分子的正电荷部位与另一分子的负电荷部位间以微弱静电引力相引而结合在一起称为范德华键（或分子键）。

特性：分子晶体因其结合键能很低，所以其熔点很低，硬度也低。

但其绝缘性良好。

材料的结合键类型不同，则其性能不同。

常见结合键的特性见表1-1晶体材料的原子排列所谓晶体是指原子在其内部沿三维空间呈周期性重复排列的一类物质。

晶体的主要特点是：①结构有序；②物理性质表现为各向异性；③有固定的熔点；④在一定条件下有规则的几何外形。

理想的晶体结构1•晶体的基本概念(1) 晶格与晶胞晶格是指描述晶体排列规律的空间格架。

从晶格中取出一个 最能代表原子排列特征的最基本的几何单元， 称为晶胞。

晶胞各棱边 的尺寸称为晶格常数。

简单立方晶格、晶胞示意图(2) 晶系按原子排列形式及晶格常数不同可将晶体分为七种晶系(3) 原子半径原子半径是指晶胞中原子密度最大方向相邻两原子之间距 离的一半。