工程材料第一章

工程材料第一章第一頁，共二十四頁，2022年，8月28日§1材料的機(jī)械性能強(qiáng)度、塑性——拉伸試驗(yàn)設(shè)：應(yīng)力:應(yīng)變:材料的性能第二頁，共二十四頁，2022年，8月28日材料的性能

§1材料的機(jī)械性能

屈服強(qiáng)度（屈服極限）

抗拉強(qiáng)度（強(qiáng)度極限）應(yīng)力——應(yīng)變曲線σpσeσsσb第三頁，共二十四頁，2022年，8月28日硬度布氏硬度（HBS）

適用范圍：HBS＜450（鋼球）

HBW450～650（硬質(zhì)合金）

退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度

§1材料的機(jī)械性能材料的性能

HB－3000布氏硬度計(jì)1—指示燈2—壓頭3—工作臺4—立柱5—絲杠6—手輪7—載荷砝碼8—壓緊螺釘9—時間定位器10—加載按鈕布氏硬度試驗(yàn)原理圖第四頁，共二十四頁，2022年，8月28日洛氏硬度(HR)

維氏硬度(HV)

軟硬材料均適用材料的性能

§1材料的機(jī)械性能洛氏硬度計(jì)洛氏硬度試驗(yàn)原理圖適用范圍：

表面硬化層金屬鍍層薄片金屬適用范圍：HRA

硬質(zhì)合金、表面淬火層或滲碳層；

（表1-1）HRB

有色金屬和退火、正火鋼等；

HRC

調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼等。第五頁，共二十四頁，2022年，8月28日沖擊韌性（韌度、韌性）沖擊功：沖擊韌性：材料的性能

§1材料的機(jī)械性能第六頁，共二十四頁，2022年，8月28日

材料的性能

§3材料的工藝性能鑄造性能可鍛性能焊接性能切削加工性能熱處理性能“維克斯”3坦克原型車，其炮塔前半部分鑄造而成，后半部分則為焊接結(jié)構(gòu)第七頁，共二十四頁，2022年，8月28日第八頁，共二十四頁，2022年，8月28日特大精密鍛造法蘭，齒圈，環(huán)件第九頁，共二十四頁，2022年，8月28日

第一節(jié)結(jié)合鍵第二章材料的結(jié)構(gòu)第十頁，共二十四頁，2022年，8月28日材料的結(jié)合鍵金屬鍵金屬鍵特點(diǎn)：①良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。②正的電阻溫度系數(shù)。③不透明并呈現(xiàn)特有的金屬光澤。④良好的塑性變形能力，金屬材料的強(qiáng)韌性好。第十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日第二節(jié)純金屬的晶體結(jié)構(gòu)固態(tài)物質(zhì)的存在形式：晶體的特征：晶體的描述

純金屬的晶體結(jié)構(gòu)晶體非晶體質(zhì)點(diǎn)（原子、離子、分子）呈規(guī)則排列熔點(diǎn)一定性能呈各向異性

晶胞晶胞常數(shù)：a、b、c、α、β、γ晶格常數(shù)：a、b、c簡單立方晶胞a＝b＝c

α＝β＝γ＝90℃晶體晶格第十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日

金屬晶格的基本類型純金屬的晶體結(jié)構(gòu)體心立方晶格

bcc

面心立方晶格

fcc

密排六方晶格

hcp

第十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日

晶體的各向異性純金屬的晶體結(jié)構(gòu)晶面{100}{110}{111}bccfcc第十四頁，共二十四頁，2022年，8月28日

金屬實(shí)際結(jié)構(gòu)及晶體缺陷

第三節(jié)金屬實(shí)際結(jié)構(gòu)及晶體缺陷

晶體缺陷的概念晶體缺陷的產(chǎn)生單晶體和多晶體單晶體多晶體第十五頁，共二十四頁，2022年，8月28日晶體缺陷的分類一、點(diǎn)缺陷特征：①本身尺寸很小，但晶格畸變可波及很遠(yuǎn)②空位和間隙原子均處于不斷的運(yùn)動和變化之中

金屬實(shí)際結(jié)構(gòu)及晶體缺陷第十六頁，共二十四頁，2022年，8月28日二、線缺陷——位錯特征：①在位錯線方向尺寸大②位錯線周圍產(chǎn)生晶格畸變

金屬實(shí)際結(jié)構(gòu)及晶體缺陷刃型位錯螺型位錯第十七頁，共二十四頁，2022年，8月28日三、面缺陷——晶界、亞晶界

金屬實(shí)際結(jié)構(gòu)及晶體缺陷特征：①屬面接觸②產(chǎn)生晶格畸變亞晶界晶界第十八頁，共二十四頁，2022年，8月28日晶體缺陷對性能的影響金屬實(shí)際結(jié)構(gòu)及晶體缺陷①使實(shí)際金屬的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理想金屬②晶界處位錯密度高，使其局部σ

H③對實(shí)際金屬來說，晶體缺陷越多（尤其位錯），σ

H

δ（ψ）ak第十九頁，共二十四頁，2022年，8月28日金屬的結(jié)晶結(jié)晶的概念:液體-->晶體凝固的概念:

液體-->固體（晶體或非晶體）結(jié)晶的過冷現(xiàn)象

過冷度

T=T0-Tn結(jié)晶的必要條件：

必須有過冷度！影響實(shí)際結(jié)晶溫度Tn的因素：①V冷Tn

②純度Tn第二十頁，共二十四頁，2022年，8月28日金屬的結(jié)晶結(jié)晶過程即結(jié)晶的一般過程為：晶胚晶核

晶粒

晶體液體結(jié)晶液態(tài)金屬形核晶核長大完全結(jié)晶條件適宜T長大

第二十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日形核方式金屬的結(jié)晶自發(fā)形核（均質(zhì)形核）非自發(fā)形核（非均質(zhì)形核）晶體生長方式平面長大（小體積液體）

枝晶長大（實(shí)際金屬）第二十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日與結(jié)晶有關(guān)的概念長大速度（G）形核率（N）孕育期（τ）結(jié)晶后晶粒大