华南理工大学机械工程材料课件-第十一章
华南理工大学机械工程材料课件-第十章教程
第一节工程陶瓷（engineering ceramics engineering ceramics）第节高分子材料（高聚物polymer 第二节工程陶瓷（工程陶瓷（engineering ceramics engineering ceramics）第三节复合材料（复合材料（composites composites））2012-05-24高分子化合物的分子量一般>104。
高分子化合物有天然（松香、天燃橡胶等）的，也有人工合成（塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料等）的。
工业用高分子材料主要是人工合成的。
[ CH –CH z大分子链中重复结构单元(如聚乙烯中)称为[22]n 链节。
聚乙烯分子链2 、高分子材料的分类⑴按用途分：分塑料、橡胶、纤维、胶粘剂、涂料等。
⑵按聚合物反应类型分：加聚物和缩聚物加聚物和缩聚物。
⑶按聚合物的热行为分：热塑性聚合物和热固性聚合物⑷按主链上的化学组成分：碳链聚合物、杂链聚合物和元素有机聚合物2012-05-245T g -玻璃化温度；Tf-粘流温度线性非晶态高聚物的变形-温度曲线-玻璃化温度；T -粘流温度T g 玻璃化温度；T f 粘流温度线性非晶态高聚物的变形温度曲线表示。
线性非晶态高聚物的变形-温度曲线-玻璃化温度；T -粘流温度T g 玻璃化温度；T f 粘流温度线性非晶态高聚物的变形温度曲线表示。
线性非晶态高聚物的变形-温度曲线电器配件：热固性塑料2012-05-2411轮胎；内胎橡皮船；电线电缆包皮；管道密封圈应用：轮胎；内胎、橡皮船；电线、电缆包皮；管道、密封圈。
轮胎胶管密封圈景以粘土为原料，经成型、烧结而成的陶瓷。
德镇瓷器含较多杂质、玻璃相等，性能不高。
绝除日用陶瓷、瓷缘子器外，大量用于电器、化工、建筑、纺织等化、建筑、纺织等工业部门。
162012-05-24高耐蚀性化工用泵阀门等耐蚀材料•高耐蚀性：化工用泵、阀门等耐蚀材料。
•耐热(可使用到1950℃): 高温器皿、炉件等高温结构材料。
化工原理课件 第十一章 气液传质设备
比表面积 填料特性 空隙率
填料因子
类型： 个体填料
规整填料
在选择填料时，一般要求：
比表面积及空隙率要大，
填料的润湿性要好，
气体通过能力大，阻力小，
液体滞留量小，
单位体积填料的重量轻， 造价低，并有足够的机械强度。
《化工原理》电子教案/第十一章
六、塔板负荷性能图
设计出的塔板结构是否合理，是否能满足上述各项流 体力学性能良好的要求，需要检验。
检验的方法就是绘制塔板负荷性能图（理论上，每块 塔板都有一个负荷图）。
《化工原理》电子教案/第十一章
29/58
VG
操作弹性＝气量上限 气量下限
液相下限线
六、塔板负荷性能图
过量液沫夹带线
液泛线
操作点1
了不少于80种的各 种类型塔板。
缺点：结构复杂，制造成本高，压降大，液泛气速
筛 孔 型
低，故生产能力较小。
浮 阀 型
喷 射 型 ：
其 它 型 ：
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《化工原理》电子教案/第十一章
二、板式塔类型
泡 罩 型
筛 孔 型
特点：结构简单、造价低、压降小、生产能
浮 阀 型 喷 射 型 ：
1、漏液
2、液沫夹带
3、液泛
4、气泡夹带
5、塔板上的液面落差
6、塔板上液体的返混
7、气体通过塔板的压降
8、液体停留时间
23/58
《化工原理》电子教案/第十一章
四、塔板的流体力学性能
1、漏液 ----- 一定存在，不可避免。
严重漏液----不允许，是塔的不良操作现象之一。
不良后果：降低板效，严重时使板上不能积液。 产生的原因：气速过小，或液体分布严重不均。
机械工程材料ppt课件
1,纯铁(重要特性是结晶过程具有同素
目 录 异构转变 );
2, 铁素体 :是碳溶于α-Fe中形成的固
上一页 溶体，常用符号“α”或“F”表示。
下一页
3,奥氏体 :奥氏体是碳溶于γ-Fe中形
成的固溶体，用“γ”或“A”表示。
4,渗碳体:是铁与碳的稳定化合物Fe3C，
退出
其碳的质量分数为6.69％。 渗碳体在高温下可以分解形成石墨态的自
第3章 合金的相结构与二元合金相图
目录
上一页 下一页 退出
• 3.1 合金的相结构 • 3.2 匀晶相图 • 3.3 共晶相图 • 3.4 合金的性能与相图的关系
2020/11/4
7
常见心律失常心电图诊断的误区诺如 病毒感 染的防 控知识 介绍责 任那些 事浅谈 用人单 位承担 的社会 保险法 律责任 和案例 分析现 代农业 示范工 程设施 红地球 葡萄栽 培培训 材料
4.3 铁碳合金的平衡结晶过程及组织
目
录
•
铁碳合金按其碳的质量分数及室温平衡组织 分为三大类，即工业纯铁、钢和铸铁。
• 4.3.1 工业纯铁: (Wc<0．0218％)室温平衡组织
上一页 为铁素体加少量Fe3CⅢ;
下一页 • 4.3.2 共析钢 :室温平衡组织为珠光体 ; • 4.3.3 亚共析钢 :在室温下的组织由先共析铁素
再结晶 • 第3章 合金的相结构与二
元合金相图 • 第4章 铁碳合金 • 第5章 钢的热处理 • 第6章 合金钢 • 第7章 铸铁
• 第8章 有色金属及其合金 • 第9章 非金属材料 • 第10章 纳米材料与功能材料 • 第11章 铸造 • 第12章 金属压力加工 • 第13章 焊接 • 第14章 机械零件的选材及工
机械工程材料ppt课件
渗碳体硬度极高（800HBW）,塑性和韧性极低，脆 性大，是一种硬而脆的相。在铁碳合金中，渗碳体常以 片状、网状、粒状等形态与其他相共存。渗碳体主要作 为强化相存在于钢铁中，它的数量、形态（片状、网状、 粒状等）、大小和分布对钢铁材料的性能有重要影响。 渗碳体是一种亚稳定相，在一定条件下可以分解出石墨。
维氏硬度试验原理——将顶部两相对面具有规定角度的 正四棱锥体金刚石压头用一定的试验力压入试样表面， 保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角 线长度，以压痕单位面积上承受的平均压力大小表示材 料的硬度。（与布氏硬度有相似之处）
8
维氏硬度的特点及其应用：
优点：硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的 材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变，使维氏硬 度在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。目 前工业上所用到的几乎全部金属材料，维氏硬度试验都 可以测量，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬 的材料（3000个维氏硬度单位）。维氏硬度试验的试验 力可以很小，压痕非常小，特别适合测试薄小材料。
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+ 铁碳合金基本相
铁素体——碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体，用符号“F” 表示。铁素体保持α-Fe的体心立方晶格类型。铁素体的 强度、硬度较低，塑性、韧性较好。是工业纯铁的主要 组织。
奥氏体——碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体，用符号“A” 表示。奥氏体保持γ-Fe的面心立方晶格类型。奥氏体具 有一定的强度和硬度，塑性、韧性较好。奥氏体属于高 温组织，具有良好的塑性和小的变形抗力，是锻造加工 的理想组织。
高分子材料（橡胶、塑料等）
非金属材料 无机非金属材料（S、P）
复合材料（金属陶瓷复合材料）
2
材料的性能是机械制造过程中正确选用零件材料的重要 依据。
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 第11章 其它工程材料
第二节 陶瓷材料
（2）氮化硅陶瓷（以Si3N4为主晶相 ）
性能：“像钢一样强、金刚石一样硬、铝一样轻” 制备方法：
热压烧结Si3N4 ： Si3N4粉为原料+添加剂 高温、高压下烧结成型 加工较困难，用于制造形状简单的耐磨耐热零件和 刀具
第二节 陶瓷材料
由含氟单体共聚而成。 • 优点：耐高温达300℃，耐酸碱，耐油性最好，抗辐射；电绝
缘性、机械性能、耐化学腐蚀性、耐臭氧、耐大气老化 性均优良。 • 缺点：加工性差，耐寒性差，弹性透气性较低，价格昂贵。 • 使用温度范围：－20℃~＋200℃。 主要用于制造飞机、火箭 上的耐真空、耐高温、耐化学腐蚀的密封材料、胶管或其他零件 及汽车工业。
即 M=m×n
第一节 高分子材料
2、高分子化合物的合成方法
大分子链通过分子键结合在一起形成聚合物，聚合物的 相对分子量必须要达到一定的数量才能显示某种力学性能。
单体通过聚合反应形成聚合物。
常见的聚合反应有：
均聚反应：加聚反应的单体只有一种
➢加聚反应
共聚反应：加聚反应的单体有两种或多种
➢缩聚反应
第一节 高分子材料
(2) 按功能可分为
通用塑料：产量大，应用广，力学性能一般，如聚氯乙烯、聚 苯乙烯、 酚醛塑料等
工程塑料：力学性能较高或具有特殊性能 ，如聚甲醛、聚酰胺 、ABS、聚碳酸酯等
类别
热塑性 塑料
热固性 塑料
第一节 高分子材料
热塑性塑料与热固性塑料
典型塑料及代号
特征
聚氯乙烯（PVC） 聚乙烯（PE） 聚丙烯（PP） 聚酰胺（PA） 缩醛塑料（POM） 聚碳酸脂（PC）
华南理工大学机械工程材料课件-第十一章教程
第一节机械零件的失效形式第二节选材的基本原则
第三节热处理方案的选择及热处理技术的标注第四节预防和控制热处理变形的方法及措施第五节
典型零件选材与工艺分析
1
2012-05-24
3
失效分析是机械产品设计、制造的依据；
1943年美国T-2油轮发生断裂
形的情况下突然发生的脆性断裂往往会造成灾难性事故
形的情况下突然发生的脆性断裂，往往会造成灾难性事故。
防止脆断的方法：准确分析零件所受应
防止脆断的方法
力及应力集中的情况，选择满足强度要
求并具有定塑性和韧性的材料
求并具有一定塑性和韧性的材料。
断口分析：是断裂失效分析的核心，同
时又是断裂失效分析的向导，指引断裂
时又是断裂失效分析的向导指引断裂
失效分析少走弯路。
2012-05-24
7
2）初始成本↓，质量↓，附加成本↑。
2012-05-24
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组织要求等。
C620车床主轴及热处理技术条件
建议加厚槽底
开工艺孔危险截面
攻丝凸轮及其变形情况
开艺孔
合理安排孔洞位置变不通孔为通孔
采用封闭结构采用对称结构弹簧卡头
镗杆截面
磨床顶尖45钢齿轮
汽车变速箱齿轮
3. 机床齿轮
轴的失效形式：
直升飞机螺旋桨驱动齿轮轴扭断
⑴车床主轴
C620车床主轴简图
e)时效:消除磨削应力，稳定组织及尺寸，满足精度要求；
内燃机曲轴
175A型柴油机曲轴简图
热锻模机床床身手术等
5CrNiMo热锻模、机床床身、手术刀等。
刃具材
刃具选材。
华南理工机械工程材料答案
说在最前面的话对考华工机械材料加工方向，并选择考“金属学与热处理”科目的，个人觉得难度并非很大，拿到130分并非难事。
但今年达到这个分数的人似乎并不多，个人觉得其他人是因为看过真题后产生掉以轻心的邪念！才导致悲剧的发生！确实，稍微复习就能很轻松上100分，但110分以下的分数都是相当于考砸的分数！材料加工这个专业录取分数高，原因就是专业课容易拿高分！如果这科拿不到高分，上线就危险了！即使勉强上线，奖学金也是危险！（另外还必须拿到高分的就是数学了。
）要得到事半功倍的复习效果，应该防范两种极端。
极端一：杀鸡用牛刀。
为取得理想分数，就要准备充分，把要考到的知识点都复习到位。
但是如果是关于这门课的资料的都看，就连和华工考相同的专业课的其他学校的资料也找来看的话，那就是小题大做了！这样做将会花费大量的时间，虽然把知识学到了，但对考华工一点帮助都没有。
以过来人的身份，我可以很负责任的说：考华工需要的资料并不多，就是：指定教材，PPT课件，十年真题。
如果还要说需要什么的话，就是这份盛行于网上的《华南理工机械工程材料答案》。
除此四样的其他资料，一眼都不要看！这个断言大概到10月份接触真题的时候你就可以自己印证了。
但十月份才发现这个事实，你就追悔莫及了！极端二：掉以轻心。
预先看过真题的人都会觉得这些年真题都不难，每题都好像会做，所以这样的考生容易给专业课安排复习时间较少！或则开始复习时间较晚！经常的表现为：暑假前还未买到教材，开学前还未把教材看过几遍；专业课复习时间比政治复习时间少！真题出题规律研究较少，复习流于表面。
所以，建议有这样心理的同学尽快端正态度，否则专业课就得拉总分的后腿了！个人建议就是：九月份把教材、PPT课件看熟，多看几遍，特别是根据PPT讲义把握《机械工程材料》的脉络，《机械工程材料》和PPT讲义一定要多熟，《金属学与热处理》看两遍就可以了。
十月份把十年真题全部做完，答案以《机械工程材料》为落脚点，因为真题答案都是在这本教材上直接抄写出来，建议在课本相应的地方划出了，方便最后冲刺的时候看，用我教材复印件的就可以看到我不仅在课本上标示出答案，还在旁边把年份也标了出来，这对研究华工出题规律极有好处。
华南理工大学机械工程材料课件-第七章
第一节 概述 第二节 合金元素在钢中的作用 第三节 合金结构钢 第四节 轴承钢 第五节 合金工具钢 第六节 不锈耐蚀钢和耐热钢 第七节 粉末冶金材料 1一、合金钢的概念 为了提高钢的性能（力学、工艺、物理、化学） ，在碳 钢基础上有意加入一定量合金元素，这类钢就称为合金钢。
二、钢中的合金元素 2第一节概述 三、合金钢的分类及编号方法 1、分类 (1) 按成分分类 碳钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 C% <0.25 0.25~0.6 >0.6 合金钢 低合金钢 中合金钢 高合金钢 Me 总量% <2.5 2.5~10 >10 (2) 按使用特性分类 3按使用特性分类 42. 编号方法 合金钢的编号能反映出该钢号的主要成分，包 括碳质量分数、合金元素及其质量分数。
编号原则：数字＋合金元素符号＋数字 ⅰ碳质量分数 ⅱ合金元素及其质量分数 如：20CrMnTi 、W18Cr4V 5数字＋合金元素符号＋数字 ¾合金结构钢: ●前面的两位数字表示钢的平均碳质量分数的万分数。
●元素符号后面的数字则表示元素平均质量分数的 百分数。
当元素质量分数小于1.50％时，编号中 只标明元素符号而不标出表示质量分数的数字。
例如：60Si2Mn 、20CrMnTi ¾铬轴承钢则属特殊， G+Cr+数字（Cr 的质量分数的千分 数），钢号前冠以专业用钢代号“G ”，不标含碳量。
例如：GCr15表示该钢Cr 的质量分数为1.5％。
2012-05-14 6 第一节概述 数字＋元素符号＋数字 ¾ 合金工具钢及不锈钢： ●前面的一位数字表示钢的平均碳质量分数的千分数。
但当钢中的碳质量分数大于或等于1.0％时，不标数字。
例 ：5CrMnMo ，1Cr18Ni9Ti ， Cr12MoV 有例外：高速工具钢W18Cr4V ， Wc 为0.7-0.8％,但不标。
● 后面数字表示方法同合金结构钢 所有合金钢的合金元素量标法相同 7 合金元素在合金钢中可能处于的三种状态： 固溶状态、化合状态及游离态。
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第一节机械零件的失效形式第二节选材的基本原则
第三节热处理方案的选择及热处理技术的标注第四节预防和控制热处理变形的方法及措施第五节
典型零件选材与工艺分析
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失效分析是机械产品设计、制造的依据；
1943年美国T-2油轮发生断裂
形的情况下突然发生的脆性断裂往往会造成灾难性事故
形的情况下突然发生的脆性断裂，往往会造成灾难性事故。
防止脆断的方法：准确分析零件所受应
防止脆断的方法
力及应力集中的情况，选择满足强度要
求并具有定塑性和韧性的材料
求并具有一定塑性和韧性的材料。
断口分析：是断裂失效分析的核心，同
时又是断裂失效分析的向导，指引断裂
时又是断裂失效分析的向导指引断裂
失效分析少走弯路。
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2）初始成本↓，质量↓，附加成本↑。
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组织要求等。
C620车床主轴及热处理技术条件
建议加厚槽底
开工艺孔危险截面
攻丝凸轮及其变形情况
开艺孔
合理安排孔洞位置变不通孔为通孔
采用封闭结构采用对称结构弹簧卡头
镗杆截面
磨床顶尖45钢齿轮
汽车变速箱齿轮
3. 机床齿轮
轴的失效形式：
直升飞机螺旋桨驱动齿轮轴扭断
⑴车床主轴
C620车床主轴简图
e)时效:消除磨削应力，稳定组织及尺寸，满足精度要求；
内燃机曲轴
175A型柴油机曲轴简图
热锻模机床床身手术等
5CrNiMo热锻模、机床床身、手术刀等。
刃具材
刃具选材。