机械工程材料Ch00-Introduction
机械工程材料教案
机械工程材料教案一、教学目标: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、复合材料的分类、性能及应用。
4. 能够根据工程需求选择合适的材料。
二、教学内容:1. 机械工程材料的基本概念及分类定义、功能及分类金属材料、非金属材料、复合材料2. 金属材料的组织结构与性能晶体结构、晶粒大小、相变机械性能、物理性能、化学性能3. 金属材料的应用黑色金属(铁合金)、有色金属(铜、铝等)常用金属材料的性能及应用场合4. 非金属材料陶瓷、塑料、橡胶、玻璃等性能及应用5. 复合材料定义、分类及特点常用复合材料的组成、性能及应用三、教学方法:1. 采用讲授法,讲解机械工程材料的基本概念、分类、性能及应用。
2. 利用案例分析法,分析实际工程中材料的选择与使用。
3. 开展小组讨论,探讨不同材料在工程中的应用优势及局限性。
四、教学准备:1. 教案、教材、课件等教学资源。
2. 相关案例资料、图片等辅助教学素材。
五、教学评价:1. 课堂问答:检查学生对机械工程材料基本概念、性能及应用的掌握程度。
2. 小组讨论:评估学生在实际工程中材料选择与使用的分析能力。
3. 课后作业:检验学生对课堂所学知识的巩固情况。
六、教学内容:6. 材料的失效分析与预防失效模式及原因断裂、磨损、腐蚀、疲劳等预防措施及材料选择7. 材料的标准与测试国际、国家标准简介材料性能的测试方法试验设备及测试过程八、教学内容:8. 材料的加工工艺与性能铸造、焊接、热处理、切削等对材料性能的影响加工工艺的选择原则九、教学内容:9. 材料的可持续发展与环保环保材料的选择与应用材料生产与使用对环境的影响可持续发展策略及实践十、教学内容:10. 现代材料科技发展趋势新型合金材料纳米材料生物医用材料智能材料与器件十一、教学方法:1. 采用讲授法,讲解材料的失效分析与预防、标准与测试、加工工艺与性能等内容。
2. 利用案例分析法,分析实际工程中材料的失效案例,探讨预防措施及材料选择。
【材料课件】机械工程材料绪论第一章
•试样的静拉伸过程
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【材料课件】机械工程材料绪论第一 章
(1)强度:材料抵抗变形或者断裂的能力
•比例极限 sp
•弹性极限 se
•屈服强度 ss
•抗拉强度 sb
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【材料课件】机械工程材料绪论第一 章
(2)弹性和塑性指标
弹性:材料发生弹性变形的大小。 塑性:材料断裂前发生塑性变形的能力
合用于一般零件抗断裂设计。
4 低温冲击试验:(材料的韧脆转变温度TK)
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【材料课件】机械工程材料绪论第一 章
材料韧脆转变温度TK的确定和应用
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【材料课件】机械工程材料绪论第一 章
三、断裂韧性及衡量指标
1 断裂韧度KIC: 是评定材料抵抗脆性断裂的力学性 能指标,指的是材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。
• (2)在了解材料性能和设计之间关系的基础上,可根 据零件的工作条件和失效形式,正确设计和合理选材;
• (3)能够根据结构、工艺、外界条件(温度、环境介 质)改变对材料性能的影响,正确制定零件的冷、热加工 工艺路线。
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【材料课件】机械工程材料绪论第一 章
第一章 机械零件的失效分析
•本章主要内容
【材料课件】机械工程 材料-绪论-第一章
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2020/10/30
【材料课件】机械工程材料绪论第一 章
绪论
• 机械工程材料的定义、分类和常用的性 能指标;
• 学习本门课程的目的。
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【材料课件】机械工程材料绪论第一 章
一 机械工程材料的定义和分类
1 、 定义 机械工程材料主要指用于机械工程、
《机械工程材料》课程教学大纲
《机械工程材料》课程教学大纲适用于本科机械设计制造及其自动化专业学分:2.5 总学时:40 理论学时:32 实验/实践学时:8一、课程的性质、任务和要求《机械工程材料》是机械设计制造及其自动化专业的专业基础课。
本课程共40学时,2.5学分。
《机械工程材料》课程的主要任务是:通过该课程的学习,使学生获得有关工程材料及热处理的基本理论、基础知识;熟悉常用工程材料的成分、组织和性能之间的关系;具备根据零件的使用性能要求,合理选用材料、正确选定热处理方法、妥善安排工艺路线的初步能力。
学习本课程后,应达到下列基本要求:1. 熟悉工程材料的主要力学性能;2. 熟悉纯金属的晶体结构和结晶,晶体缺陷及其对性能的影响;3. 熟悉合金的结构和性能,相与组织的概念,熟练掌握二元合金相图和铁碳合金相图及其应用;4. 熟悉金属塑性变形的实质及对金属组织和性能的影响;5. 熟悉钢在热处理过程中的组织转变及转变产物的形态和性能;掌握退火、正火、淬火、回火及表面热处理的工艺特点和应用;了解常见热处理缺陷、产生原因及预防措施;6. 掌握碳素钢、合金钢和铸铁的种类、牌号、性能及应用;了解其它金属材料的特点及应用;7. 熟悉常用工程塑料的种类、结构特点、性能和应用;8.了解工程材料的表面处理方法;9.了解机械零件的主要失效形式;10.熟悉选用工程材料的基本原则,根据零件的使用要求,材料工艺性及经济性,能合理的选用材料及相应的处理方法。
二、本课程与其它课程的关系、主要参考教材本课程的先修课程为:大学物理、工程图学、金工实习。
参考教材:[1] 齐宝森等. 机械工程材料[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2012[2] 吕烨等. 机械工程材料[M]. 北京:高等教育出版社,2012[3] 于永泗,齐民. 机械工程材料[M].大连:大连理工大学出版社,2012[4] 文九巴. 机械工程材料[M]. 北京:机械工业出版社,2012[5] 束德林. 金属力学性能[M]. 北京:机械工业出版社,1995三、课程内容(一)、绪论主要内容为:材料科学的发展及工程材料的概念;学习本课的目的、要求和方法;工程材料的分类。
机械工程材料
聚四氟乙烯夹层垫片
聚四氟乙烯密封带、密封条
三、热固性塑料及应用
(一)酚醛塑料(PF)
以酚醛树脂为基,加入木粉、布、石棉、纸等填料
经固化处理而形成的交联型热固性塑料。
具有较高的强度和硬度、耐热性、耐磨性、耐蚀性及 良好的绝缘性。
主要用于制造齿轮、轴承等结构件和各种电气绝缘 零件,可用来做涂料、胶粘剂和日常生活用的电木 制品(插头、开关、电话机外壳等),也可制作汽 车的刹车片,化学工业用耐酸泵,纺织工业用无声 齿轮及制作玻璃钢、模压塑料等。
全塑球阀
2.聚氯乙烯 (PVC)
产量仅次于PE,是最早工业化生产的塑料品种之一 。
硬质聚氯乙烯制品有管、板、棒、焊条、管件、离 心泵、通风机等。
软质聚氯乙烯用于常温电气绝缘材料和电线的绝缘 层。
3.聚丙烯 (PP) 是常用塑料中唯一能经受高温(13ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ℃)消毒
的品种。
常用来制造各种机械零件,如法兰、接头、 泵叶轮、汽车上取暖及通风系统的结构件。
4.聚酰胺 (PA,又称尼龙或锦纶) 是目前机械工业中应用最广泛的一类工程塑料。 机械强度很高,耐磨减摩,自润滑性能好,而且 耐油、耐蚀、消声、减振。
大量用于制造小型零件,代替非铁(有色)金属 及其合金。尼龙易吸水,吸水后性能和尺寸变化 大。
5.聚四氟乙烯 (F-4、PTFE) 俗称氟塑料、塑料王,商品名称特氟隆。
离,从而达到增加大分子链的柔顺性的目的。 ⑤如氧化石蜡、磷酸脂类。
③润滑剂 为防止塑料在成型过程中粘在模具或其它设备上而
加入的,同时可使制品表面光亮美观的物质称润 滑剂(如硬脂酸等)。
④着色剂 为使塑料制品具有美观的颜色及适合使用的要求而
《机械工程材料》教案
《机械工程材料》教案一、教学目标1. 了解机械工程材料的基本概念、分类和性能。
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、复合材料的分类、性能及应用。
4. 能够根据工程需求选择合适的材料。
二、教学内容1. 机械工程材料的基本概念及分类材料的定义、分类及编号金属材料、非金属材料、复合材料的特征及应用2. 金属材料的组织结构与性能金属的晶体结构金属的力学性能、工艺性能及物理性能金属的强化途径3. 常用金属材料及应用碳钢、合金钢、不锈钢的性能及应用常用有色金属及其合金的性能及应用4. 非金属材料塑料、橡胶、陶瓷的性能及应用复合材料的性能及应用5. 材料的选用及工艺路线设计材料选用的原则工艺路线设计的方法及步骤三、教学方法1. 讲授:讲解基本概念、原理、性能及应用。
2. 互动:提问、讨论,巩固知识点。
3. 案例分析:分析实际工程案例,掌握材料选用及工艺路线设计。
4. 实验:观察材料组织结构,验证性能指标。
四、教学资源1. 教材:《机械工程材料》2. 课件:讲解要点、图片、案例分析3. 实验设备:金相显微镜、硬度计等4. 网络资源:相关论文、视频、网站等五、教学评价1. 平时成绩:课堂提问、作业、实验报告2. 考试成绩:期末考试、考查知识掌握程度3. 综合评价:分析案例、设计工艺路线,评价应用能力六、教学重点与难点1. 教学重点:机械工程材料的基本概念、分类和性能金属材料的组织结构、性能及应用非金属材料、复合材料的分类、性能及应用材料选用的原则和方法2. 教学难点:金属材料的组织结构与性能之间的关系非金属材料、复合材料的性能及应用材料选用和工艺路线设计的实践应用七、教学进度安排1. 课时:共计32课时2. 分配:基本概念及分类:4课时金属材料的组织结构与性能:6课时常用金属材料及应用:4课时非金属材料:3课时复合材料:3课时材料的选用及工艺路线设计:6课时实验:3课时机动:2课时八、教学步骤1. 引入:通过实例引入机械工程材料的概念,激发兴趣。
机械制造工程材料简介课件
(Ref. /models/audi-r8 Discovery Channel)
Ed. by Che-Chih Tsao, PME, NTHU
P 26
In history -- Zeppelins and Hindenburg
/zeppelins-under-construction/the-framework-of-lz-129-quothindenburgquot-underconstruction/8597/
Ed. by Che-Chih Tsao, PME, NTHU
P 23
Ed. by Che-Chih Tsao, PME, NTHU
P 24
Audi R8
USD$114,900 “Build your own Audi R8”
Ed. by Che-Chih Tsao, PME, NTHU
P 25
P 18
Ed. by Che-Chih Tsao, PME, NTHU
P 19
Ed. by Che-Chih Tsao, PME, NTHU
P 20
Ed. by Che-Chih Tsao, PME, NTHU
P 21
Ed. by Che-Chih Tsao, PME, NTHU
P 22
Audi A-8 all-Al body structure
Physical properties Mechanical properties
Fundamentals: Microscopic Types, Properties and Costs
Ed. by Che-Chih Tsao, PME, NTHU
P2
Learning Matrix
机械工程材料课件幻灯片-讲义
铸铁及有色金属的硬度。
钢
b(MPa)
材料的b与HB之间的经验关系:
对于低碳钢: b(MPa)≈3.6HB 对于高碳钢:b(MPa)≈3.4HB 对于铸铁: b(MPa)≈1HB或
b(MPa)≈ 0.6(HB-40)
黄铜球墨铸铁
HB
洛氏硬度
n 洛 氏 硬 度 用 符 号 HR 表 示 , HR=k-(h1h0)/0.002
铸铁
黑色金属 碳钢
金属材料
合金钢
铝合金
有色金属 铜合金
其它有色金属 塑料
高分子材料 橡胶
非金属材料
陶瓷材料 合成纤维
复合材料
第一章 材料的性能
n 使用性能:材料在使用过
程中所表现的性能。包括
船神
舟
力学性能、物理性能和化
一
号
学性能。
飞
n 工艺性能:材锻压、焊接、热处
韧
体心立方金属具有韧脆 转变温度,而大多数面 心立方金属没有。
TITANIC
建造中的 Titanic 号
TITANIC的沉没 与船体材料的质 量直接有关
Titanic 号钢板(左图)和近代船用钢板(右 图)的冲击试验结果
Titanic
近代船用钢板
四、疲劳
n 材料在低于s的重复交变应力作用下发生断裂的现象。
e
即材料承受最大弹性变形时
的应力。
n 刚度:材料受力时抵抗弹性
变形的能力。指标为弹性模 量E。
Etg(MP) a
弹性模量的大小主要取决于材料的本性,除随温度升
高而逐渐降低外,其他强化材料的手段如热处理、冷
热加工、合金化等对弹性模量的影响很小。可以通过
机械工程材料PPT
二、工程材料及其类别
2. 工程材料的性能:
使用性能:材料在使用条件下具有的性能 (力学性能、物理性能、化学性能及生物功能) 工艺性能:材料在加工过程中下具有的性能 (且削加工性能、铸造性能、压力加工性能、焊接
性能和热处理性能等)
•《机械工程材料》PPT课件
三、机械工程材料
四、课程的目的
随着机械工业的发展,对于产品要求越来越高,无 论是制造机床还是建造轮船、石油化工设备、都要 求产品技术先进,质量高、寿命长、造价低。因此 在产品设计和制造过程中,会遇到越来越多的材料 和材料加工方面的问题。这就要求机械工程技术人 员掌握必要的材料科学和材料工程知识,具备准确 的选择材料和加工方法,合理安排加工工艺路线。
•《机械工程材料》PPT课件
四、课程的目的
机械制造与材料:结构—性能—加工工艺
内部结构与性能:材料的性能来源于该材料的内部结构,这是对 工程师和学者最具有重要价值的一个原则。 加工工艺与性能:材料必须进行加工,以满足工程师对所设计产 品的要求,目的是要了解结构变化的本质,以便于制定适当的工艺 流程。 使用行为:在材料的选用中,不仅要考虑初始要求,而且要考虑 使那些材料内部结构发生变化,从而导致材料性能发生变化的使用 条件。
机械上的应用。
•《机械工程材料》PPT课件
主要参考文献
•《机械工程材料》PPT课件
第一章 机械零件(或器件)的失效分析
•《机械工程材料》PPT课件
第一章 机械零件(或器件)的失效分析
失效的基本概念
1. 零件(构件)的功能:
(1)在一定的载荷、介质、温度作用下保持一定几何形状和尺寸; (2)实现规定的机械运动; (3)传递力和能量。
机械工程材料
(二)典型牌号
低淬透性合金渗碳钢 20Mn2、20MnV; 中淬透性合金渗碳钢 20CrMn、20CrMnTi; 高淬透性合金渗碳钢 18Cr2Ni4WA
热处理特点:
渗C+淬火+低温回火 组织: 表层 合金渗C体+回火M(高C)+少量A’ 低碳回火M
心部
T(或低碳回火M)+少量F
三、合金调质钢 经过 处理(淬火+高温 回火)后使用的中碳合金结构钢。 主要用于制造受力复杂、要 求综合力学性能的重要零件如精密 机床的主轴、发动机的曲轴等等。
二、 合金渗碳钢
经过渗碳热处理后使用的低碳合 金钢。 工作环境:主要用于制造在摩擦 力、交变接触应力和冲击条件下工作 的零件,如齿轮。 性能要求:表面要求高的硬度和 耐磨性及高的接触疲劳强度,心部则 要求良好的韧性。
(一) 成分及性能特点
低碳 wc=0.10~0.25%,保 证零件心部足够的韧性。 加Cr、Ni、Mn、B,↑钢的 淬透性,并改善心部的组织及性 能。 加微量V、Ti、W、Mo,形 成特殊碳化物,阻止A↑。
在要求相同硬度条件下, 合金钢的回火温度高, 塑韧性好。
HRC
一些含Cr、W、Mo、 V等合金元素较多的合金钢 ,在500~600℃范围内回火 时,由于沉淀析出这些合金 元素的碳化物并呈弥散状分 布,因而对材料起到沉淀强 化的作用。 淬火钢在较高温度回火 时,硬度不降低反而升高的 现象称为二次硬化。
(一)成分及性能特点
• • wC=0.03%~0.45%,含C范围宽。 按少量多元的原则加入合金元素:
Cr、Mn、Ni、Si、Mo、V、Nb、Ti、Al
Cr、Mn、Ni、Si ↑钢的淬透性; Mo、V、Nb、Ti、Al 形成特殊碳 化物使钢产生二次硬化, V、Nb、Ti 有细化晶粒的作用
机械工程材料课件
陶瓷材料是以天然矿物或人工合成的无机非金属单质为原料,经过高温烧结而 成的无机非金属材料。由于其硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性强等特点,陶瓷材 料在机械、化工、电子、航空航天等领域得到广泛应用。
复合材料
总结词
复合材料是由两种或两种以上材料组成的新材料,具有单一材料所不具备的优异性能。
详细描述
复合材料是由两种或两种以上材料组成,通过物理或化学的方法将它们结合在一起,形 成一种新的材料。这种新的材料可以发挥各组成材料的优点,弥补它们的不足,从而获 得更优异的性能。复合材料具有轻质高强、耐腐蚀、隔热隔音等特点,被广泛应用于航
空航天、汽车、建筑、体育器材等领域。
04
材料的选择与运用
材料的选择原则
适用性原则
材料应适用于机械工程应用,满足设计要求和加 工工艺要求。
安全性原则
材料应具有足够的力学性能、耐久性和稳定性, 以确保机械设备的运行安全。
经济性原则
在满足性能要求的前提下,应选择成本较低、资 源丰富的材料,以降低制造成本。
铜及铜合金
具有良好的导电性和导热性,广泛用 于电气、电子和建筑等领域。
铝及铝合金
质轻、耐腐蚀,广泛应用于航空、汽 车和包装等领域。
金属材料的加工工艺
铸造工艺
通过将熔融态的金属倒入 模具中,冷却凝固后形成 铸件。
锻造工艺
通过施加外力使金属坯料 变形,以获得熔融金属或其焊接材 料,使两块金属连接在一 起。
材等领域。
材料在机械工程中的应用
制造机械零件
各种材料在机械零件制造中扮 演着重要的角色,如金属、塑
料、陶瓷等。
增强机械强度
通过选用高强度材料,可以有 效地提高机械结构的强度和刚 度,从而提高机械的整体性能 。
《机械工程材料》说课稿PPT29页
Abstract: Creativity needs talents. With the further teaching reform continually, education for all-around development that emphasizes on the cultivation of a creative mind and practice ability has become the consensus of current education reform. Teachers in the future education not only make students the main role but act as helpers and instructors. To realize the combination of physics teaching and innovation education, teachers ought to strengthen innovation consciousness and update teac
机械工程材料概述PPT73页
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
机械工程材料概述
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事, 只想现 在的事 。现在 有成就 ,以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人,心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前,莽撞的 人只能 引为烧 身,只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
机械工程材料课件10181
过量变形 断裂 疲劳断裂 磨损失效 腐蚀失效 蠕变变形和断裂失效
第一节 零件在常温静载下的过量变形
第一章 机械零件(或器件)的失效分析
变形:材料在外力作用下产生的形状或尺寸的变化
外力去除 ? 变形恢复
弹性变形:变形能够恢复 塑性变形:变形不能够恢复
第一节 零件在常温静载下的过量变形
第一章 机械零件(或器件)的失效分析
3. 现代材料学
现代材料学是以金属学、高分子材料、陶瓷材料为基础, 研究所有固体材料的成分、组织和性能之间关系的的一门科学。
现代社会对材料的要求:具有高性能或具有特殊性能的金属、 非金属及复合材料。
一、材料科学与社会发展
信息社会的材料产业结构及材料发展趋势: 从工业社会向信息社会过渡中
产业结构从劳动密集型、资金密集型向技术密集型和知识密 集型发展
第一章 机械零件(或器件)的失效分析
学习失效的目的
机械设计者→→为了防止零件失效 ↓ ↓
设计正确 选材恰当 工艺合理
工作条件-对材料的性能要求→→正确选材→→制定 工艺路线→→确定失效的抗力指标
第一章 机械零件(或器件)的失效分析
失效的例子
第一章 机械零件(或器件)的失效分析
失效的例子
第一章 机械零件(或器件)的失效分析
第一节 零件在常温静载下的过量变形
二. 静载性能指标
1. 刚度和强度指标 (2) 强度
第一章 机械零件(或器件)的失效分析
是材料应力和应变成正比的最大应力 是不产生塑性变形的最大应力 是材料开始产生塑性变形的应力
是材料产生最大均匀塑性变形的应力 是材料发生断裂的应力
第一节 零件在常温静载下的过量变形
O
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Bronze smelting and casting technology
司母戊鼎
河南安阳晚商遗址出土 青铜铸造 高133厘米
重875kg
饰纹优美
越王勾践剑
春秋晚期越国青铜兵器 出土于湖北江陵楚墓 长55.7厘米
2、Classification of Engineering Materials
Engineering material is used in the manufacturing of engineering structure and mechanical parts.
工程材料是用于制造工程结构和机械零件并主要要求
解决了晶体理论计算强度 与实验测得的实际强度之 间存在的巨大差别的矛盾, 对于人们认识材料的力学 性能及设计高强度材料具
有划时代的意义。
金属钛中的位错
材料发展的历程示意图
Materials Science
材料科学是以材料为 研究对象的一门科学。
主要研究内容:
挑战者号爆炸瞬间
⑴ 研究材料的化学组成、结构与性能的关系; ⑵ 研究材料的形成机理和制取方法; ⑶ 研究材料物理性能的测试方法和技术; ⑷ 分析材料的损坏机理; ⑸ 研究材料的合理加工方法和最佳使用方案
建立了材料科学研究中心,并把约2/3大学
的冶金系或矿冶系改建成了冶金材料科学系 或材料科学与工程系。 涉及的材料由金属扩展到了陶瓷和高分子聚 合物材料。可见,高技术需要先进材料的支
持。
Materials Development In China
早在公元前6000~ 5000年的新石
器时代,中华民族的先人就能用
我国从春秋战国时期便开始大量使用铁器,明朝科学家宋应 星在《天工开物》一书中就记载了古代的渗碳热处理等工艺。 这说明早在欧洲工业革命之前,我国在金属材料及热处理方 面就已经有了较高的成就。
宋应星
生铁炒熟铁图
新中国成立后,先后建起了鞍山、攀枝花、宝钢等大型钢铁基 地。钢产量由49年的15.8万吨上升到现在(2011年)的6.9亿吨。
课程性质:是机械类和近机类各专业的技术基础课
课程任务:
⑴ 了解工程材料的一般知识; ⑵ 建立化学成分、组织结构、加工工艺与性能之间的关系:
工艺-组织-性能之间关系的例子
Steel with 0.4%C
① 化学成分(成分):组成材料各元素在材料中的浓度。
② 组织:用肉眼或借助于不同放大倍数的显微镜所观察到的
1863年,光学显微镜首次应用于金属
光学显微镜
研究,诞生了金相学(Metellography), 使人们能够将材料的宏观性能与微观 组织联系起来。
灰铸铁的显微组织
Pb-Sn共晶组织
Materials Science-Microstructure
1912年发现了X-射线对晶体的作用并在随后被用于晶体衍射 分析,使人们对固体材料微观结构的认识从最初的假想到科 学的现实。
神 舟 发二 射号 工” 位飞 船 运 往
“
“神舟”二号发射成 功
“神舟”三号 发射成功
神 舟 ” 四 号 飞 船
“神舟”四号 发射成功
“ 神 舟 ” 三 号 飞 船
“
升 空
杨 利 伟
返 回
全人类共同的家园
飞天
返回舱
Materials Science-Microstructure 人类对材料的认识是逐步深入的。
现代航空发动机燃烧室温度
最高的材料就是通过粉末冶 金法制备的氧化物粒子弥散
航空发动机
强化的镍基合金复合材料。
很多高级游艇、赛艇及体育 器械等是由碳纤维复合材料
制成的,它们具有重量轻,
弹性好,强度高等优点。
3、Application and Advanced of Engineering Materials
鞍钢 攀钢夜 景
原子弹、氢 弹的爆炸, 卫星、飞船 的上天等都
中 国 造 第 卫 一 星 颗 人 中 国 第 一 颗 原 子 弹 爆 炸 中 国 第 一 颗 氢 弹 爆 炸
长 征 火 箭 大 家 族
说明了我国
在材料的开 发、研究及 应用等方面 有了飞跃的 发展。
中国的航天事业-“神舟”号飞船
“神舟”一号 发射成功 “ 神 舟 ” 一 号 飞 船
金属材料
有色金属(Nonferrous Metal)—轻金属,重金属,贵 金属,稀有金属
以金属键结合为主 良好的导电性、导热性、
延展性和金属光泽
用量最大、应用最广泛
铁及铁合金称为黑色金属,即钢铁材料,其世界年产量已 达10亿吨,在机械产品中的用量已占整个用材的60%以上。
带材
异形材
板材
随着经济的飞速发展和科学技术的进步,对材料的要求越来越 苛刻,结构材料向高比强、高刚度、高韧性、耐高温、耐腐蚀、 抗辐照和多功能的方向发展。
国产东风4D-0088内燃机车
美国F-117隐身飞机
Advanced Materials
Machinery industry is an important field applying materials
References
1.《机械工程材料》于永泗 大连理工大学出版社 2.《工程材料》朱张校 清华大学出版社 3.《工程材料的结构与性能(影印版)》 Daniel Henkel 清华大学出版社 4. 赵程,杨建民. 机械工程材料,机械工业出版社。
剑锷锋芒犀利
锋能割断头发
古代剑刃制造中的特殊技术
梯 度 材 料 古 已 有 之 这 是 古 代 剑 刃 截 面 图
春秋战国时代的
青铜剑,剑身及
剑锋由不同成分 的青铜组成,是
复合材料很好的
例子
黄石铜矿遗址
春秋晚期 矿井深达50m 炼铜炉渣多达40万吨
实属罕见
Materials Science Development In China
陶瓷制品
陶瓷发动机
高分子材料 (High Polymer Materials)
以分子键和共价键
为主
塑性、耐蚀性、电
共 价 键
绝缘性、减振性好, 密度小
包括塑料、橡胶及
分 子 键
合成纤维等
高分子材料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造 工业和化学、交通运输、航空航天等工业中被广泛应用。
力学性能的结构材料。
按组成与结合键分: 1、金属材料(Metal) 2、高分子材料(High Polymer) 3、陶瓷材料(Ceramic) 4、复合材料(Composite)
Classification of Metal Materials
黑色金属(Ferrous Metal)-Iron and St音客机
在航天飞机表面装陶瓷防护瓦片
Chapter 0-Introduction
Light-guide fibre-Optical Communication
(Materials) ---- (Technology)
Chapter 0-Introduction
前苏联在1957年把第一颗人造卫星送入太空, 令美国人震惊不已,认识到在导弹火箭技术 上落后了。 因此在其后的十年里,在十多所大学中陆续 前 苏 联 第 一 颗 人 造 卫 星 及 其 运 载 火 箭
Chapter 0-Introduction
No semiconductor materials of industrial production,
there can be no current computer technology
龙芯
联想计算机
Chapter 0-Introduction
High Temperature Alloy
随着机械工业的发展,对产品的要求越来越高。 在产品设计与制造过程中,会遇到越来越多的材料及材料加工
方面的问题。
要求机械工程技术人员掌握必要的材料科学与材料工程知识,
具备正确选择材料和加工方法、合理安排加工工艺路线的能力。
铸造一级涡轮盘
4、Characteristic and Tasks of This Course
管材
金属材料制品
陶瓷材料(Ceramic Materials)
以共价键和离子键
为主
熔点高、硬度高、
耐腐蚀、脆性大
分为传统陶瓷、特
种陶瓷和金属陶瓷
三类
传统陶瓷又称普通陶瓷,是以天然材料(如黏土、石英、长石 等)为原料的陶瓷,主要用作建筑材料使用。 特种陶瓷又称精细陶瓷,是以人工合成材料为原料的陶瓷,常 用作工程上的耐热、耐蚀、耐磨零件。
Si表面的重构图象
X-射线衍射仪
Materials Science-Microstructure 1932年发明了电子
显微镜,把人们带
到了微观世界的更 深层次(10-7m)
光镜下 电镜下
透射电子显微镜(TEM)
扫描电子显微镜
Materials Science-Dislocation
1934年位错理论的提出,
3、Application and Advanced of
Engineering Materials
4、Characteristic and Tasks of this course
Chapter 0-Introduction
1、Materials and
Materials Science
象形尊(西周)
铁器
石器
Chapter 0-Introduction
Materials and its development level of utilization degree has become a symbol of human civilization and progress