第二局部,工程材料,2024/12/11,工程材料,工程材料的分类和性能,1,金属材料及其热处理,2,工程塑料、特种陶瓷、复合材料,3,2024/12/11,工程材料的分类和性能,2.1.1,工程,材料的分类,工程材料学：材料学的有用局部，主要阐述结构材料的成分、组织、性能及应用等方面的一般规律结构材料：工程上要求强度、韧性、塑性、硬度等机械性能的材料功能材料：具有光、电、磁、热等特殊物理性能的材料2024/12/11,金属材料,：,黑色金属,铁和以铁为基的合金,(,钢、铸铁等,),有色金属,黑色金属以外的所有金属及其合金,高分子材料,：,塑料,主要指工程塑料,合成纤维,由单体聚合而成再经过机械处理成纤维材料,橡胶,经硫化处理，弹性优良的聚合物，分通用和特种橡胶胶粘剂,分树脂型、橡胶型和混合型,2024/12/11,陶瓷材料：,一般陶瓷,主要为硅、铝氧化物的硅酸盐材料,特种陶瓷,高熔点的氧化物、碳化物、氮化物等烧结材料,金属陶瓷,用生产陶瓷的工艺来制取的金属与碳化物或其它化合物的粉末制品,复合材料：由两种或两种以上的材料组合而成的材料,按基体相种类分：聚合物基、金属基、陶瓷基、石墨基等,按用途分：结构、功能、智能复合材料,2024/12/11,2.1.2,工程,材料的性能,力学性能,金属材料在外力作用时表现出来的性能。
外力形式：拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转等载荷形式：静载荷、冲击载荷、交变载荷等指标：硬度、强度、刚度、塑性、韧性和疲劳强度等2024/12/11,强度,金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力分：抗拉强度,b,、抗压,bc,、抗弯,bb,、抗剪,b,、抗扭,t,ob,弹性变形阶段,bcd,屈服阶段,dB,强化阶段,Bk,缩颈阶段,k,试样断裂,2024/12/11,弹性极限,e,（,elastic limit,）,材料拉伸时保持弹性变形，不发生永久变形的最大应力e,=P,e,/F,o,工程上,p,、,e,视为同一值,刚度,表示材料弹性变形抗力的大小弹性模量,E,是衡量材料产生弹性变形难易程度的指标E,愈大，使其产生一定量弹性变形的应力也应愈大E=/,应力应变的比值单位,MPa,2024/12/11,屈服极限,s,（屈服强度或屈服点）,金属材料开始发生明显塑性变形的抗力s,=P,s,/F,o,0.02,产生,0.02%,剩余塑性变形的抗力的极限应力值用于无屈服点的中高碳钢脆性材料：,b,=,s,灰口铸铁,抗拉强度,b,（强度极限）,试样被拉断前的最大承载能力,材料抵抗外力而不致断裂的极限应力值,2024/12/11,塑性,材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。
伸长率和断面收缩率表示，两个值越大塑性越好硬度,金属材料外表在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力按试验方法不同分布氏硬度（,HB,）、洛式硬度（,HR,）、维氏硬度（,HV,）和肖氏硬度（,HS,）布氏硬度与抗拉强度存在一定线性关系2024/12/11,冲击韧度：冲击载荷下材料抵抗变形和断裂的能力焦耳,/,厘米,（,J/cm,）,a,k,=,冲击破坏所消耗的功,A,k,/,标准试样断口截面积,F,a,k,值低的材料叫做脆性材料，断裂时无明显变形，金属光泽，呈结晶状a,k,值高，明显塑变，断口呈灰色纤维状，无光泽，韧性材料A,k,=,mg,(,H,1,-,H,2,),2024/12/11,A,k,=,h,1,-,h,2,2024/12/11,疲劳强度,-1,80%,的断裂由疲劳造成,经受无数次应力循环而不致断裂的最大应力值陶瓷、高分子材料的疲劳抗力很低，金属材料疲劳强度较高，纤维增强复合材料也有较好的抗疲劳性能影响因素：循环应力特征、温度、材料成分和组织、夹杂物、外表状态、剩余应力等2024/12/11,Thank You!,2024/12/11,演讲完毕，谢谢观看！,。