第12章 机械工程材料
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第一章材料的性能1.1 名词解释δb δb δsδ0.2 δ-1 a k HB HRC1.2 填空题1.材料常用的塑性指标有(延伸率)和(断面收缩率)两种,其中用(延伸率)表示塑性更接近材料的真实变形。
2.检验淬火钢成品件的硬度一般用( 洛氏)硬度,检测退火件、正火件和调质件的硬度常用(布氏)硬度,检验氮化件和渗金属件的硬度采用(维氏)硬度试验。
3.材料的工艺性能是指( 铸造)性能、(锻造)性能、(焊接)性能、(切削加工)性能和(热处理)性能。
4.工程上常用金属材料的物理性能有( 熔点)、(密度)、(导电性)、(磁性)和(热膨胀性)等。
5.表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是(冲击韧性ak ),其单位是( J/cm2 )。
1.3 简答题2.设计刚性好的零件,应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜?3.常用的硬度方法有哪几种?其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较?1.4 判断1.金属的熔点及凝固点是同一温度。
( 错)2.导热性差的金属,加热和冷却时会产生内外温度差。
导致内外不同的膨胀或收缩,使金属变形或开裂。
( 对)3.材料的强度高,其硬度就高,所以刚度大。
( 错)4.所有的金属都具有磁性,能被磁铁所吸引。
( 错)5.钢的铸造性比铸铁好,故常用来铸造形状复杂的工件。
( 错)1.5 选择填空1.在有关零件图图纸上,出现了几种硬度技术条件的标注方法,正确的标注是( D )。
(a)HBS650—700 (b)HBS=250—300Kgf/mm2(c)HRCl5—20 (d) HRC 45—702.在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是( a )。
(a) δb (b) δs(c) δ0.2(d) δp3.在作疲劳试验时,试样承受的载荷为( c )。
(a)静载荷(b)冲击载荷(c)交变载荷4.洛氏硬度C标尺使用的压头是( b )。
(a)淬硬钢球(b)金刚石圆锥体(c)硬质合金球5.表示金属密度、导热系数、导磁率的符号依次为( d )、( f )、( c )。
《机械工程材料》机械工业出版社第版内容总结《机械工程材料》机械工业出版社第3版目录第一章机械零件的失效分析第二章碳钢第三章钢的热处理第四章合金钢第五章铸铁第六章有色金属及其合金第七章高分子材料第八章陶瓷材料第九章复合材料第十章功能材料第十一章材料改性新技术第十二章零件的选材及工艺路线第十三章工程材料在典型机械和生物医学上的应用第一章机械零件的失效分析第一节零件在常温静载下的过量变形失效:零件若失去设计要求的效能变形:材料在外力作用下产生的形状或尺寸的变化弹性变形:能够恢复的变形塑性变形:不能恢复的变形一、工程材料在静拉伸时的应力-应变行为1.低碳钢的应力-应变行为变形过程:弹性变形、屈服塑性变形、均匀塑性变形、不均匀集中塑性变形2.其他类型材料的应力-应变行为纯金属脆性材料高弹性材料二、静载性能指标1.刚度和强度指标(1)刚度指零(构)件在受力时抵抗弹性变形的能力单向拉伸(或压缩)时:E=σ/ε=εA F / ,即EA=F/ε 纯剪切时:G=τ/γ=γτAF / ,即GA=F τ/γ弹性模量E (或切变模量G )是表征材料刚度的性能指标(2)强度指材料抵抗变形或断裂的能力指标有:比例极限σp ,弹性极限σe ,屈服强度σs ,抗拉强度σb ,断裂强度σk2.弹性和塑性指标(1)弹性指材料弹性变形大小弹性能u :应力-应变曲线下面弹性变形阶段部分所包围的面积u=21σe εe=E e 221σ (2)塑性指材料断裂前发生塑性变形的能力断后伸长率: %10000?-=L L L δ 断面收缩率: %10000?-=A A A ψ ψδ、越大,材料塑性越好3.硬度指标表征材料软硬程度的一种性能布氏硬度HBW (硬质合金球为压头)洛氏硬度HRC (锥角为120°的金刚石圆锥体为压头)维氏硬度HV (锥角为136°的金刚石四棱锥体为压头)三、过量变形失效零件的最大弹性变形量△l 或θ(扭转角)必须小于许可的弹性变形量。
《机械工程材料》教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)了解机械工程材料的基本概念、分类及性能;(2)掌握金属材料的组织结构、性能及应用;(3)熟悉非金属材料、复合材料的性能及应用。
2. 过程与方法:(1)通过观察、实验等手段,分析机械工程材料的性能及应用;(2)学会运用相关知识,解决实际工程问题。
3. 情感态度与价值观:(1)培养学生的团队合作精神,提高动手能力;(2)培养学生对机械工程材料的兴趣,增强专业认同感。
二、教学内容1. 机械工程材料的基本概念、分类及性能;2. 金属材料的组织结构、性能及应用;3. 非金属材料的性能及应用;4. 复合材料的性能及应用。
三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)机械工程材料的基本概念、分类及性能;(2)金属材料的组织结构、性能及应用;(3)非金属材料、复合材料的性能及应用。
2. 教学难点:(1)金属材料的组织结构与性能的关系;(2)非金属材料、复合材料的性能及应用。
四、教学方法1. 讲授法:讲解机械工程材料的基本概念、分类及性能;2. 实验法:观察、分析金属材料的组织结构、性能;3. 案例分析法:分析非金属材料、复合材料的性能及应用;4. 小组讨论法:探讨金属材料、非金属材料、复合材料在实际工程中的应用。
五、教学过程1. 导入:(1)简要介绍机械工程材料的概念;(2)引导学生思考机械工程材料在工程中的重要性。
2. 讲解:(1)讲解机械工程材料的分类及性能;(2)讲解金属材料的组织结构、性能及应用;(3)讲解非金属材料、复合材料的性能及应用。
3. 实验:(1)安排学生参观实验室,观察金属材料的组织结构;(2)引导学生动手进行实验,分析金属材料的性能。
4. 案例分析:(1)分析非金属材料在工程中的应用案例;(2)分析复合材料在工程中的应用案例。
5. 小组讨论:(1)组织学生分组讨论金属材料、非金属材料、复合材料在实际工程中的应用;(2)引导学生思考如何选择合适的材料解决实际问题。