常用工程材料知识讲义
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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。
建筑材料培训讲义一、建筑材料的定义与分类建筑材料是指在建筑工程中所使用的各种材料的总称。
它们是构成建筑物的物质基础,直接影响着建筑物的质量、功能、美观以及耐久性。
建筑材料的分类方式多种多样。
按照材料的化学成分,可以分为无机材料、有机材料和复合材料。
无机材料包括金属材料(如钢材、铝材)、非金属材料(如水泥、玻璃、陶瓷);有机材料有木材、塑料、橡胶等;复合材料则是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法复合而成,例如纤维增强复合材料。
按照材料在建筑物中的功能,可分为结构材料、围护材料和功能材料。
结构材料用于承受荷载,如混凝土、钢材;围护材料用于分隔空间和保温隔热,像砖块、保温板;功能材料则赋予建筑物特殊的性能,比如防水材料、防火材料。
二、常见建筑结构材料(一)钢材钢材具有强度高、韧性好、易于加工等优点,是现代建筑中不可或缺的结构材料。
常见的钢材有热轧型钢、冷轧型钢、钢板、钢管等。
不同类型的钢材在性能和用途上有所差异。
例如,高强度钢材适用于大跨度和高层建筑的结构中,能有效减轻结构自重,提高建筑的抗震性能。
(二)混凝土混凝土是由水泥、骨料(砂、石)、水以及外加剂按照一定比例搅拌而成的人造石材。
它具有抗压强度高、耐久性好、成本低等优点,广泛应用于各类建筑的基础、梁、柱、板等结构构件。
随着技术的发展,高性能混凝土、自密实混凝土等新型混凝土不断涌现,为建筑结构的创新提供了更多可能。
(三)木材木材是一种天然的建筑结构材料,具有质轻、强度较高、保温隔热性能好等特点。
在一些小型建筑和木结构建筑中,木材仍然发挥着重要作用。
但由于木材的资源有限以及防火、防腐等方面的问题,其应用受到一定限制。
三、建筑围护材料(一)砖块砖块是一种传统的围护材料,常见的有红砖、青砖和空心砖等。
红砖强度较高,但生产过程中能耗较大;青砖美观古朴,但成本相对较高;空心砖具有重量轻、保温隔热性能好等优点,是现代建筑中常用的墙体材料。
(二)砌块砌块是一种比砖块尺寸更大的砌体材料,常见的有混凝土砌块、加气混凝土砌块等。
工程材料知识点总结一、工程材料的分类工程材料是指在建筑、道路、桥梁等工程中使用的各种材料。
工程材料按用途和性能可分为结构材料、装饰材料、防护材料。
结构材料主要用于承受力学作用,包括混凝土、钢材、木材等;装饰材料主要用于美观和环境保护,包括瓷砖、玻璃、涂料等;防护材料主要用于防水、隔热、防腐等,包括防水材料、隔热材料、防腐材料等。
二、混凝土及混凝土材料1. 混凝土的组成:混凝土是由水泥、骨料、粉煤灰、矿渣粉等混合配制而成的人工石料。
水泥是混凝土的胶凝材料,骨料是混凝土的填充材料,粉煤灰和矿渣粉是混凝土的掺合材料。
2. 混凝土的性能指标:混凝土的性能指标包括抗压强度、抗折强度、抗渗性、耐久性等。
三、钢材及钢材结构1. 钢材的种类:钢材主要包括普通碳素结构钢、低合金高强度结构钢、不锈钢、耐候钢等。
2. 钢材的性能:钢材具有优良的强度、韧性和可塑性,广泛应用于建筑结构中。
3. 钢结构的设计:钢结构的设计主要包括受力分析、结构优化、节点设计等。
四、木材及木结构1. 木材的种类:木材主要包括软木、硬木、板材等,不同种类的木材具有不同的物理力学性能。
2. 木结构的特点:木结构轻质、强度高、易加工、热工性能好,在建筑中得到广泛应用。
3. 木结构的设计:木结构的设计主要包括结构设计、连接设计、防腐设计等。
五、砖瓦及建筑装饰材料1. 砖瓦的种类:砖瓦主要包括粘土砖、红砖、瓷砖、玻璃砖等,根据用途和性能不同分为墙砖、地砖、护墙板等。
2. 建筑装饰材料的种类:建筑装饰材料主要包括大理石、花岗岩、涂料、墙纸等,用于装饰、改善建筑室内外环境。
六、防护材料1. 防水材料:防水材料主要包括沥青防水卷材、聚合物防水涂料等,用于建筑屋面、地下室、卫生间等防水工程。
2. 隔热材料:隔热材料主要包括聚苯板、岩棉、玻璃棉等,用于建筑外墙、屋面、地面隔热保温。
3. 防腐材料:防腐材料主要包括防腐漆、防腐涂料等,用于建筑结构、设备等的防腐蚀。
岩土工程材料讲义一、岩土工程材料的概念二、土壤材料的分类1.岩石破碎物料:岩石破碎物料是指由天然岩石经过物理或机械方式破碎得到的颗粒状物料,如碎石、砂石等。
2.粘性土:粘性土是指含有较多粘粒(主要是黏土)的土壤,具有较强的可塑性和粘聚力。
3.非粘性土:非粘性土是指粒径较大,含水量较少的土壤,如砂土、砂砾土等。
4.淤泥:淤泥是指含有较多细粒(主要是泥土)的软土,一般水分含量较高,具有较强的塑性和流动性。
5.黏聚土:黏聚土是指含有粘粒和非粘粒(如砂砾、粉砂)共同存在的土壤。
三、岩石材料的分类1.随形岩石:随形岩石是指在自然状态下即可采用的岩石,具有比较均匀的质地和结构,如花岗岩、砂岩等。
2.修整岩石:修整岩石是指原有岩石经过人工加工成符合要求的形状和尺寸的岩石,如方石、圆石等。
3.人工制砂:人工制砂是指通过对天然砂石进行破碎、筛分和洗净等工序,制作出符合要求的人工砂。
4.残石料:残石料是指在采石过程中产生的剩余岩石,通常用于填充和造山等地质工程中。
四、其他辅助材料1.水泥:水泥是岩土工程中常用的胶结材料,可用于土壤和岩石的胶结、修补等工作。
2.砂浆:砂浆是由水泥、砂子和水按一定比例配制而成的混合物,用于填缝、抹灰等工作。
3.钢筋:钢筋是一种常用的加筋材料,用于加强和增加混凝土的承载力。
4.土工合成材料:土工合成材料是一种以高分子化合物为主要成分,经过加工制作出状如纤维网或薄膜的材料,用于土壤加固和过滤等工程中。
五、岩土工程材料的性能要求1.强度:岩土工程材料应具有足够的强度,能够承受外载荷产生的应力,保证工程结构的稳定性和安全性。
2.稳定性:岩土工程材料在长期使用过程中应具有稳定的性能,不易变形、松动或发生破坏。
3.变形性:岩土工程材料的变形应受控制在一定范围内,不应引起工程结构的失稳。
4.补偿性:岩土工程材料应能够适应地质变化和外界环境的影响,能够补偿工程结构的变形和位移。
5.耐久性:岩土工程材料应具有较好的耐久性,不易受到水、化学物质等外界因素的侵蚀和影响,保证工程结构的寿命和可靠性。
工程材料学知识要点(doc 24页)工程材料学知识点第一章材料是有用途的物质。
一般将人们去开掘的对象称为“原料”,将经过加工后的原料称为“材料”工程材料:主要利用其力学性能,制造结构件的一类材料。
主要有:建筑材料、结构材料力学性能:强度、塑性、硬度功能材料:主要利用其物理、化学性能制造器件的一类材料.主要有:半导体材料(Si)磁性材料压电材料光电材料金属材料:纯金属和合金金属材料有两大类:钢铁(黑色金属)非铁金属材料(有色金属)非铁金属材料:轻金属(Ni以前)重金属(Ni 以后)贵金属(Ag,Au,Pt,Pd)稀有金属(Zr,Nb,Ta)放射性金属(Ra,U)高分子材料:由低分子化合物依靠分子键聚合而成的有机聚合物主要组成:C,H,O,N,S,Cl,F,Si三大类:塑料(低分子量):聚丙稀树脂(中等分子量):酚醛树脂,环氧树脂橡胶(高分子量):天然橡胶,合成橡胶陶瓷材料:由一种或多种金属或非金属的氧化物,碳化物,氮化物,硅化物及硅酸盐组成的无机非金属材料。
陶瓷:结构陶瓷 Al2O3, Si3N4,SiC等功能陶瓷铁电压电材料的工艺性能:主要反映材料生产或零部件加工过程的可能性或难易程度。
材料可生产性:材料是否易获得或易制备铸造性:将材料加热得到熔体,注入较复杂的型腔后冷却凝固,获得零件的能力锻造性:材料进行压力加工(锻造、压延、轧制、拉拔、挤压等)的可能性或难易程度的度量焊接性:利用部分熔体,将两块材料连接在一起能力第二章(详见课本)密排面密排方向fcc {111} <110>bcc {110} <111>体心立方bcc面心立方fcc密堆六方cph点缺陷:在三维空间各方向上尺寸都很小,是原子尺寸大小的晶体缺陷。
类型:空位:在晶格结点位置应有原子的地方空缺,这种缺陷称为“空位”。
间隙原子:在晶格非结点位置,往往是晶格的间隙,出现了多余的原子。
它们可能是同类原子,也可能是异类原子。