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机械工程材料复习机械工程材料1.力学性能：金属在外力作用下所表现出来的性能（强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度）。
2.强度：金属抵抗塑性变形和断裂的能力。
3.强度的主要判据：★弹性极限：试样产生完全弹性变形时所能承受的最大应力（σe）。
★屈服点：试样在拉伸过程中，力不增加仍能继续伸长时的应力（σs）。
★抗拉强度：试样被拉断前所能承受的最大拉应力（σb）。
4.塑性：材料断裂前发生不可逆塑变形的能力。
判据有断后伸长率和断面收缩率。
5.硬度：材料抵抗局部变形的能力（衡量金属软硬程度）。
6.布氏硬度：以一定的载荷把一定大小的淬火钢球（HBS)或硬质合金球(HBW)压入试件表面，保持规定时间后卸除试验力，试件表面得到一压痕。
7.120HBS10/1000/30:用直径10mm的淬火钢球做压头，在1000kgf试验力作用下，保持30s所测得的布氏硬度值是120。
8.HBS适用于测量硬度值小于450的材料，HBW适用于测量硬度值小于650的材料。
★优点：测量误差小，数据稳定，重复性强。
★缺点：压痕面积大，测量费时。
★应用：常用于测量较软的材料（灰铸铁、有色金属、退火正火钢），不适用于测量成品零件或薄壁零件的硬度。
9.洛氏硬度：顶角为120。
金刚石圆锥体或直径为1.588mm的淬火钢球做压头，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
10.洛氏硬度的优缺点：★优点：操作简便、迅速，测量硬度范围大，压痕小。
可直接测量成品或薄壁零件。
★缺点：压痕小，对内部组织和硬度不均匀的材料测量结果不够准确。
★应用：HRA（120。
金刚石圆锥）用于硬度极高的材料（硬质合金）；HRB （1.588mm钢球）用于硬度较软的材料（灰铸铁、有色金属、退火正火钢）；HRC（120。
金刚石圆锥）用于硬度很高的材料(淬火钢)。
11.韧性：金属在断裂前吸收变形能量的能力。
表征金属材料抗冲击的能力。
12.疲劳强度：当应力低于某一值时，材料在该应力作用下，经无数次循环而不断裂的能力。
机械工程材料学习（复习）指导一、学习目的通过本课程的学习要求学生对常用金属材料的成分、结构、组织和机械性能之间的关系有基本的了解；了解如何通过工艺手段改变材料的组织结构，以达到提高材料性能的目的；掌握常用工程材料及其应用的基本知识；初步具备为工程结构和机械零件的设计和制造合理选用材料的能力。
二、学习（复习）方法⒈掌握内在规律，注意前后知识的整体联系与综合应用作为一名工程技术人员，要具备两方面的材料学知识：其一是应了解材料的成分、结构、工艺及外界条件（如载荷、温度、环境介质等）改变时对其性能的影响；其二是应掌握各种工程材料（重点是金属材料）的基本特性和应用范围。
本课程正是为了实现这一要求而设置的。
所有内容都围绕“材料的化学成分→加工工艺→组织结构→性能→应用”之间的相互关系及其变化规律这个“纲”而展开。
因此在进行系统复习和总结时，不论对整个课程各个部分，还是各个章节，都可以用这一纲来引导，做到纲举目张。
从这一主线出发本课程的内容可归纳为四大部分：第一部分：基本理论基础。
主要说明工程材料的化学成分、组织结构与性能之间的相互关系与变化规律。
对应教材内容主要为第一章和第二章。
第二部分：工程材料的强韧化。
强化工程材料主要有优化成分和变更工艺两种途径，本课主要讨论后一种途径，介绍了热处理强化、形变强化、细晶强化、弥散强化、固溶强化、时效强化等五种强化方法。
对应教材内容主要为第三章和第四章。
第三部分：常用工程材料。
主要介绍了工业用钢、铸铁、有色金属及其合金的成分、性能、常用热处理方法、使用状态（组织）和典型用途。
简要介绍了非金属材料的成分、性能和用途。
对应教材内容主要为第五章和第六章。
第四部分：工程材料的合理选用。
主要介绍了机械零件的主要失效形式和选用工程材料的基本原则。
对应教材内容主要为第七章。
理论基础的核心是调整成分和结构；加工工艺强化的关键是控制组织；在掌握以上内容和常用工程材料相关知识的基础上，合理选材是最重要的应用。
第一章⑴晶体:结构具有周期性和对称性的固体，原子或分子排列规则.⑵晶格：用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空间格架.⑶液态金属在理论结晶温度以下开始结晶的现象称过冷。
⑷理论结晶温度与实际结晶温度的差∆T称过冷度∆T= T0 –T1第二章⑴合金是由两种或两种以上金属元素或金属和非金属组成的具有金属特性的物质⑵合金中凡成分相同、结构相同、聚集态相同，并与其它部分有界面分开的均匀组成部分称为相⑶固溶强化：固溶体中晶格畸变较大，随溶质原子增加合金强度和硬度提高，塑性和韧性降低。
⑷以固溶体为基，弥散分布金属间化合物，可提高强度、硬度和耐磨性，即第二相质点强化或称弥散强化。
⑸晶内偏析：溶质原子在液相能够充分扩散，在固相内来不及扩散，以致固溶体内先结晶的中心和后结晶的部分成分不同。
一个枝晶范围内成分不均匀的现象称作枝晶偏析.冷速越大，枝晶偏析越严重。
枝晶偏析会影响合金的力学、耐蚀、加工等性能.第三章⑴滑移：一部分晶体沿着某一晶面和晶向相对于另一部分晶体滑动。
光滑试样在拉伸过程中，表面会出现许多相平行的倾斜线条的痕迹，称滑移带。
滑移的结果在晶体表面形成台阶,称滑移线,若干条滑移线组成一个滑移带。
⑵位错密度增加，导致金属强度和硬度的提高，塑性和韧性下降,称为加工硬化或形变强化⑶再结晶：当变形金属加热到超过回复的某一温度时,将通过形核及核长大的过程重新形成内部缺陷较少的等轴小晶粒，并且该小晶粒不断向变形金属中扩展,直到变形晶粒消失为止. 再结晶也是一个晶核形成和长大的过程，但不是相变过程，再结晶前后新旧晶粒的晶格型和成分完全相同。
与结晶区别：没有新相生成。
⑷低于再结晶温度的加工称为冷加工；而高于再结晶温度的加工称为热加工影响1、热加工可使铸态金属与合金中的气孔焊合，使粗大的树枝晶或柱状晶破碎，从而使组织致密、成分均匀、晶粒细化，力学性能提高。
2、热加工使铸态金属中的非金属夹杂沿变形方向拉长,形成彼此平行的宏观条纹，称作流线，由这种流线体现的组织称纤维组织。
机械工程材料知识点思维导图复习资料-常用零件选材.WPS【珍惜当下，不负遇见】（本文档共【4 】页/【1559 】字）单位姓名20XX年X月常用零件选材⒈掌握轴类零件选材⑴轴常用材料调质钢（45、…）、合金调质钢（40Cr、40MnB、…）、合金渗碳（20CrMnTi、…）、专用氮化钢（38CrMoAlA）、…等⑵机床轴按工作条件分为三类。
1）轻载主轴：低工作载荷＋小冲击载荷＋轴颈部位磨损不严重，普通车床的主轴。
45钢、调质或正火处理，耐磨的部位高频表面淬火强化。
2）中载主轴：中等载荷＋磨损较严重＋有一定冲击载荷，例如铣床主轴。
合金调质钢，如40Cr钢，经调质处理，耐磨部位进行表面淬火强化。
3）重载主轴工作载荷大＋磨损严重＋冲击载荷都严重，组合机床主轴。
20CrMnTi钢制造，经渗碳、淬火处理。
4）高精度主轴精密镗床的主轴。
一般用38CrMoAlA专用氮化钢制造，经调质处理后，进行氮化及尺寸稳定化处理。
⑶重点掌握轴类零件加工工艺路线CM6140车床主轴：轻载主轴工作载荷小，冲击载荷不大，轴颈部位磨损不严重，普通车床的主轴。
45钢、调质或正火处理，耐磨的部位高频表面淬火强化。
选材：45钢热处理技术条件：整体调质、硬度220～250HBS；轴颈和锥孔进行表面淬火，硬度52～58HRC加工工艺路线：下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精加工→表面淬火及低温回火→磨削加工主轴(45钢)采取各种热处理工艺锻造---热加工，可以改善铸态组织，提高材料致密度和力学性能正火目的---在于得到合适的硬度，便于切削加工；改善锻造组织，为调质做准备调质---淬火+高温回火，得到的组织为回火索氏体，使主轴得到较高的综合机械性能和疲劳强度，还为最终的高频表面淬火做准备。
安排在粗加工之后，半精加工之前。
轴颈和锥孔：进行表面淬火+低温回火，目的在于提高硬度，增加耐磨性。
⒉重点掌握齿轮类零件材料选择材料的要求：高的接触疲劳强度、高的抗弯强度、良好的切削性能、淬火性能齿轮常用材料：锻钢、优质碳素钢： 45、合金调制合金钢： 40Cr、合金渗碳钢20CrMnTi、…1）轻载齿轮：低工作载荷＋小冲击载荷＋轴颈部位磨损不严重，普通车床的主轴。
大学机械工程材料知识点归纳总结机械工程是一门涉及物质和能量转换的学科，而材料工程是机械工程中至关重要的组成部分。
材料的选择和应用直接影响到机械产品的性能和可靠性。
在大学机械工程学习中，深入了解和掌握各类机械工程材料的性质和应用是非常重要的。
本文将对大学机械工程中的常见材料进行知识点归纳总结。
一、金属材料1. 金属的分类与特点金属材料广泛应用于机械工程中，常见的金属材料包括铁、铝、铜、镁等。
金属材料的特点是具有良好的导电、导热性能，可塑性强，同时具有较高的强度和耐用性。
2. 钢材钢材是机械工程中最常用的金属材料之一。
钢材的特点是硬度高、强度大、耐磨、耐腐蚀等。
根据用途的不同，钢材可以分为结构钢、工具钢、不锈钢等。
3. 铝合金铝合金是一种轻质、高强度的金属材料，具有良好的导热性和耐腐蚀性。
在机械工程中，铝合金常用于制造航空器、汽车零部件等。
4. 铜合金铜合金具有良好的导电性和导热性，耐腐蚀性能强。
在机械工程中，铜合金常用于制造电子元件、电缆等。
5. 镁合金镁合金是一种轻质材料，具有良好的强度和刚性。
在机械工程中，镁合金常用于制造航空零部件、汽车发动机等。
二、非金属材料1. 塑料塑料是一种轻质、非金属的材料，具有良好的绝缘性、耐酸碱性等特点。
在机械工程中，常见的塑料材料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。
2. 复合材料复合材料是由两种或更多种不同材料组合而成的材料。
复合材料的特点是具有优异的力学性能、抗冲击性和耐磨性。
在机械工程中，常见的复合材料有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
3. 陶瓷材料陶瓷材料具有良好的耐热性、耐磨性和绝缘性，但韧性较差。
在机械工程中，常见的陶瓷材料有氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等。
4. 纤维材料纤维材料具有良好的韧性和轻质性能，常见的纤维材料有玻璃纤维、碳纤维等。
纤维材料在机械工程中用于制造复合材料、纺织品等。
总结：机械工程材料的选择对于产品的性能和可靠性至关重要。
不同的材料具有不同的特点和应用范围，合理选择材料是进行机械设计和制造的基础。
机械工程材料考试重点材料的性能1材料的性能分为使用性能（力学性能、物理性能、化学性能）和工艺性能（铸造、锻压、热处理、切削加工）。
2材料的力学性能：材料在外力作用时所表现的性能（强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度）。
材料在外力作用下将发生形状和尺寸的变化叫变形。
外力去除后能恢复的叫弹性形变，不能恢复的叫塑性形变。
3评价材料的力学性能最简单有效的方法是测定材料的拉伸曲线。
在弹性形变范围内，应力与应变的比值叫弹性模量E（即OA的斜率）；其物理意义是产生单位弹性形变时所需应力的大小；是材料最稳定的性质之一；它的大小主要取决于材料的本性，除随温度升高二逐渐降低外，其它强化材料的手段对其影响很小。
材料受力时抵抗弹性形变的能力叫强度，其指标量为弹性模量，一般可用增加横截面积或改变截面形状的方法提高零件的刚度。
4材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力叫强度，其中以拉伸试验测得的屈服强度和抗拉强度应用最多。
塑性变形发生而应力不增加叫屈服，反映材料抵抗永久变形的能力，是最重要的零件设计指标之一。
抗拉强度反映材料抵抗断裂破坏的能力，也是零件设计和材料评价的重要指标。
5塑性是材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力，指标为伸长率和断面收缩率。
材料的韧性指材料从变形到断裂整个过程所吸收的能量，即拉伸曲线与横坐标所包围的面积。
6硬度是材料抵抗局部塑性形变的能力：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。
布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定；缺点是压痕大，不能用于太薄件。
洛氏硬度优点：操作简便，压痕小，适用范围广，可用于成品件的检验，缺点是测量结果分散度大，重复性差，各标尺的洛氏硬度值不能互相比较。
维氏硬度：有以上两者的优点，既可测量由极软到极硬的材料，又能相互比较。
缺点是需要在显微镜下测量压痕的尺寸，操作不如洛氏简便。
7冲击韧性：材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。
冲击吸收能量为冲击韧性的度量，冲击韧性随温度的下降而下降。
疲劳强度σ-1：材料经受多次对称循环交变应力作用而不发生破坏的最大应力值疲劳强度：8材料的物理性能：密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性、磁性。
