第1讲 工程材料简介
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程材料的分类、性能及应用范围;[转贴2006-03-27 17:15:06]第一章一、工程材料的分类、性能及应用范围;工程材料可分为金属材料(黑色金属及有色金属)、非金属材料(高分子材料及无机非金属材料)和复合材料等。
(一)金属材料 1 .黑色金属( 1 )生铁、铁合金。
生铁分炼钢生铁和铸造生铁。
铁与任何一种金属或非金属的合金都叫做铁合金。
( 2 )铸铁。
具有优良的铸造性能和良好的耐磨性、消震性及低的缺口敏感性。
还具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
铸铁包括:灰口铸铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁。
(3 )钢。
①钢的分类如下:A.按化学成分分类,可将钢分为碳素钢和合金钢。
B .按冶炼质量分类,可将钢分为普通钢、优质钢和高级优质钢。
C .按用途分类,可将钢分为结构钢、工具钢、特殊性能钢等。
D .按冶炼方法分类,可将钢分为平炉钢、转炉钢、电炉钢。
E .按脱氧程度分类,可将钢分为镇静金刚、半镇静钢和沸腾钢。
F .按金相组织分类,在退火状态下,可将钢分为亚共析钢、共析钢、过共析钢;在正火状态下,可将钢分为珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢。
G .按供应时的保证条件分类,可将钢分为甲类钢、乙类钢和特类钢。
②钢的牌号表示方法。
根据牌号可以看出钢的类别、含碳量、合金元素及其含量、冶炼质量以及应该具备的性能和用途。
例如甲类钢牌号用“A”字加上阿拉伯数字0 、1 、2 、 3 、4 、 5 、6 、7 表示。
又如20 号钢号,表示平均含碳量为0.20% 的钢。
再如9Cr18 表示平均含碳量为0.9% 、含Cr 量为18% 的不锈钢。
③国外钢的牌号的主要特点方(略)。
④几种常用钢的主要特点及用途。
A.普通碳素钢分甲类钢和乙类钢两种。
甲类钢多用于建筑工业使用的钢筋,机械制造中使用的普通螺钉、螺母、垫圈、轴套等,也能轧成板材、型材(如工字钢、槽钢、角钢等);乙类钢的用途与相同数字的甲类钢相同。
B .普通低合金钢是在普通碳素钢的基础上。
第1章工程材料的基本知识第1章工程材料的基本知识主要内容:1.1金属材料1.2非金属材料的力学性能一、工程材料的种类:工程材料:金属材料、非金属材料和复合材料;1、金属材料:黑色金属、有色金属2、非金属材料:高分子材料、陶瓷材料3、复合材料:金属基复合材料、非金属基复合材料1、使用性能:力学性能、物理性能、化学性能;2、工艺性能:铸成性能、切削性能、冲压性能、焊接加工性能、热处理性能;二、工程材料的主要性能:1.1金属材料金属材料的力学性能也表示机械性能,指金属材料出外载荷1.1.1金属材料的力学性能促进作用下,其抵抗变形和毁坏的能力;特别注意:材料在相同的外部条件和载荷促进作用下,可以呈现相同的特性;例如:常温状态下和低、低温状态下金属材料的力学性能就不一样;静载荷和动载荷促进作用下金属材料的力学性能也不一样;常见的金属材料的力学性能有:强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等;1、强度和塑性(1)强度强度就是指金属材料出外(静)载荷促进作用下抵抗塑性变形和脱落的能力。
强度指标通常用单位面积所忍受的载荷(即力)则表示,符号为σ,单位为mpa。
工程中常用的强度指标存有屈服强度和抗拉强度。
屈服强度就是指金属材料在外力作用下,产生屈服现象时的形变,或已经开始发生塑性变形时的最高形变值,用σs则表示。
抗拉强度就是指金属材料在拉力的促进作用下,被折断前所能够忍受的最小形变值,用σb则表示。
对于大多数机械零件(例如压力容器),工作时不容许产生塑性变形,所以屈服强度就是零件强度设计的依据;对于因脱落而失灵的零件(例如螺栓),而用抗拉强度做为其强度设计的依据。
(2)塑性塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。
工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率。
伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率,用符号δ表示。
断面收缩率指试样拉断后,断面缩小的面积与原来截面积之比,用表示。
伸长率和断面收缩率越大,其塑性越好;反之,塑性越差。