工程材料的基本知识
工程材料学知识点
工程材料学知识点第一章材料是有用途的物质。
一般将人们去开掘的对象称为“原料”,将经过加工后的原料称为“材料”工程材料:主要利用其力学性能,制造结构件的一类材料。
主要有:建筑材料、结构材料力学性能:强度、塑性、硬度功能材料:主要利用其物理、化学性能制造器件的一类材料.主要有:半导体材料(Si)磁性材料压电材料光电材料金属材料:纯金属和合金金属材料有两大类:钢铁(黑色金属)非铁金属材料(有色金属)非铁金属材料:轻金属(Ni以前)重金属(Ni以后)贵金属(Ag,Au,Pt,Pd)稀有金属(Zr,Nb,Ta)放射性金属(Ra,U)高分子材料:由低分子化合物依靠分子键聚合而成的有机聚合物主要组成:C,H,O,N,S,Cl,F,Si三大类:塑料(低分子量):聚丙稀树脂(中等分子量):酚醛树脂,环氧树脂橡胶(高分子量):天然橡胶,合成橡胶陶瓷材料:由一种或多种金属或非金属的氧化物,碳化物,氮化物,硅化物及硅酸盐组成的无机非金属材料。
陶瓷:结构陶瓷Al2O3,Si3N4,SiC等功能陶瓷铁电压电材料的工艺性能:主要反映材料生产或零部件加工过程的可能性或难易程度。
材料可生产性:材料是否易获得或易制备铸造性:将材料加热得到熔体,注入较复杂的型腔后冷却凝固,获得零件的能力锻造性:材料进行压力加工(锻造、压延、轧制、拉拔、挤压等)的可能性或难易程度的度量焊接性:利用部分熔体,将两块材料连接在一起能力第二章(详见课本)密排面密排方向fcc{111}<110>bcc{110}<111>体心立方bcc面心立方fcc密堆六方cph点缺陷:在三维空间各方向上尺寸都很小,是原子尺寸大小的晶体缺陷。
类型:空位:在晶格结点位置应有原子的地方空缺,这种缺陷称为“空位”。
间隙原子:在晶格非结点位置,往往是晶格的间隙,出现了多余的原子。
它们可能是同类原子,也可能是异类原子。
异类原子:在一种类型的原子组成的晶格中,不同种类的原子占据原有的原子位置。
工程材料基础知识
2.材料的硬度 (1)硬度的概念。硬度是指金属材料抵抗硬物体压入的能力,或者说金属表面对局部塑性变 形的抵抗能力。 (2)布氏硬度(HB)。将一定直径的淬火钢球以规定的载荷P压入被测材料表面,保持一定 时间后,卸除载荷,测出压痕直径d,求出压痕面积S,计算出平均应力值,以此作为布氏硬度 值的计量指标,并用符号HB表示,单位为N/mm2。 (3)洛氏硬度(HR)。测量洛氏硬度时,将压头(金刚石圆锥体或钢球)压入试样表面,经 规定时间后,卸除主试验力,由测量的原残余压痕深度增量来计算硬度值,以符号HR表示。 洛氏硬度的优点是操作简便,压痕小,可用于成品和薄形件;缺点是测量数值分散,不如布氏 硬度测量准确。
(3)疲劳破坏的原因。疲劳断裂一般认为是由于材料表面与内部的缺陷(夹杂、划痕、尖角等) 造成局部应力集中,形成微裂纹。这种微裂纹随应力循环次数的增加而逐渐扩展,使零件的有 效承载面积逐渐减小,以至于最后承受不起所加载荷而突然断裂。
为了提高零件的疲劳强度,除了改善其结构形状,避免应力集中外,还可以通过提高零件表面 加工光洁度和采用表面强化的方法来达到,如对零件表面进行喷丸处理、表面淬火等
西南科技大学毕业论文答辩
1.2.3 工程塑料 西南科技大学毕业论文答辩
1.2.4 材料的选用
1.选材的原则 机械零件的选材是一项十分重要的工作。选材是否恰当,特别是一台机器中关键零件的选材是否恰当, 直接影响到产品的机械性能、使用寿命及制造成本。选材不当,严重的可能导致零件的完全失效。 根据生产经验,判断零件选材是否合理的基本标志有以下3点。 (1)能否满足必需的机械性能。材料的机械性能是选材时考虑的最主要依据。零件的工作条件往往比 较复杂,需要从受力状态、载荷性质、工作温度及环境介质等几个方面全面分析。 ① 受力状态有拉、压、弯和扭等。 ② 载荷性质有静载、冲击载荷、交变载荷等。 ③ 工作温度可分为低温、室温、高温和交变温度。 ④ 环境介质为与零件接触的介质,如润滑剂、海水、酸、碱及盐等。 为了更准确地了解零件的机械性能,还必须分析零件的失效方式,从而找出对零件失效起主要作用的性 能指标。 (2)能否具有良好的工艺性能。在满足了必要的机械性能后,接下来选定的材料要具有良好的工艺性 能,即容易加工出需要的形状,而且质量优良。 (3)低成本。除此之外,还要考虑使用该材料制作的产品具有较低的成本。
工程材料知识点
工程材料知识点1. 工程材料分类1.1 金属材料1.1.1 铁碳合金1.1.2 非铁金属1.1.2.1 铜合金1.1.2.2 铝合金1.2 非金属材料1.2.1 塑料1.2.2 陶瓷1.2.3 复合材料1.3 特种材料1.3.1 纳米材料1.3.2 生物材料2. 材料性能2.1 力学性能2.1.1 强度2.1.2 硬度2.1.3 韧性2.1.4 疲劳性能2.2 物理性能2.2.1 密度2.2.2 热膨胀系数2.2.3 导热性能2.3 化学性能2.3.1 耐腐蚀性2.3.2 化学稳定性3. 材料选择原则3.1 满足工程设计要求 3.1.1 功能需求 3.1.2 经济性3.1.3 可加工性 3.2 考虑环境因素3.2.1 温度3.2.2 湿度3.2.3 化学介质 3.3 考虑可持续性3.3.1 材料回收 3.3.2 环保性4. 材料加工工艺4.1 铸造4.2 锻造4.3 焊接4.4 热处理4.5 机械加工4.5.1 切削加工 4.5.2 非传统加工5. 材料测试与评估5.1 力学性能测试5.1.1 拉伸试验 5.1.2 冲击试验 5.2 物理性能测试5.2.1 热导率测试 5.2.2 密度测定 5.3 化学性能测试5.3.1 耐腐蚀测试5.3.2 化学成分分析6. 材料应用案例6.1 建筑行业6.1.1 结构材料6.1.2 装饰材料6.2 汽车工业6.2.1 车身材料6.2.2 发动机材料6.3 航空航天6.3.1 轻质高强度材料6.3.2 耐高温材料7. 材料发展趋势7.1 智能材料7.2 绿色材料7.3 3D打印材料8. 结语工程材料是现代工业和建筑的基础,了解不同材料的特性、性能和应用对于工程设计和产品开发至关重要。
随着科技的进步,新材料的研发和应用将不断推动各行各业的发展,提高产品性能,降低成本,同时更加注重环保和可持续性。
因此,工程师和设计师需要不断更新材料知识,掌握最新的材料技术和应用趋势。
工程材料知识点大全
工程材料知识点大全1. 介绍工程材料是指用于建筑、制造和修复工程的材料。
不同的工程材料具有不同的性质和用途。
本文将介绍一些常见的工程材料及其知识点。
2. 混凝土混凝土是一种常用的工程材料,用于建筑和基础建设。
它由水泥、砂子和石子等成分组成。
以下是一些混凝土的知识点: - 水泥:水泥是混凝土中的粘合剂,用于将砂子和石子粘合在一起。
常见的水泥类型有普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥。
- 砂子:砂子是混凝土中的细颗粒材料,用于填充水泥和石子之间的空隙。
- 石子:石子是混凝土中的粗颗粒材料,用于增加混凝土的强度和稳定性。
3. 钢材钢材是一种常用的工程材料,用于建筑、桥梁和机械制造等领域。
以下是一些钢材的知识点: - 碳钢:碳钢是最常见的钢材类型,含有较高的碳含量。
它具有良好的强度和可塑性。
- 不锈钢:不锈钢具有抗腐蚀性能,适用于潮湿和腐蚀环境中的工程项目。
- 合金钢:合金钢是由多种金属元素组成的,具有特殊的物理和化学性质,适用于高温和高压环境。
4. 木材木材是一种常见的工程材料,用于建筑、家具和木制品制造等领域。
以下是一些木材的知识点: - 实木:实木是由天然木材制成的,具有天然美观和良好的强度。
- 人造板材:人造板材是由木材颗粒、纤维或薄片制成的,具有较好的稳定性和可塑性。
- 胶合板:胶合板是由多层薄木板胶合而成的,具有较高的强度和耐久性。
5. 玻璃玻璃是一种常见的工程材料,用于建筑和装饰等领域。
以下是一些玻璃的知识点: - 平板玻璃:平板玻璃是最常见的玻璃类型,用于制作窗户和玻璃墙等。
- 钢化玻璃:钢化玻璃是经过特殊处理的玻璃,具有较高的强度和耐热性。
- 夹层玻璃:夹层玻璃是由多层玻璃之间夹有一层塑料膜制成的,具有较好的隔音和防盗性能。
6. 建筑砖建筑砖是一种常见的建筑材料,用于墙体和地面的建设。
以下是一些建筑砖的知识点: - 红砖:红砖是常见的建筑砖种类,具有较好的抗压和保温性能。
- 空心砖:空心砖是内部有空洞的建筑砖,重量轻,适用于高层建筑。
工程材料学知识点总结
工程材料学知识点总结一、材料的基本性质1. 密度:材料的密度是指单位体积内的质量。
密度越大,材料的质量就越大,密度越小,材料的质量就越小。
2. 弹性模量:材料的弹性模量是指材料在受力时产生弹性变形的能力。
弹性模量越大,材料的刚度就越大,抗压抗弯能力就越强。
3. 强度:材料的强度是指材料在受力时承受拉伸、压缩、剪切等力的能力。
强度越大,材料的抗拉强度、抗压强度、抗剪强度就越大。
4. 韧性:材料的韧性是指材料在受外力作用下能够吸收能量的能力。
韧性越大,材料的抗冲击性就越好。
5. 硬度:材料的硬度是指材料的抗划伤、抗刮伤能力。
硬度越大,材料就越难被划伤或刮伤。
6. 热膨胀系数:材料的热膨胀系数是指材料在温度变化时产生体积膨胀或收缩的程度。
热膨胀系数越大,材料在温度变化时的变形就越大。
二、金属材料1. 铁素体和奥氏体:铁素体是铁碳合金中的烤饼组织,具有较低的强度和硬度;奥氏体是铁碳合金中的馒头组织,具有较高的强度和硬度。
2. 钢的分类:钢可以按照成分分为碳钢、合金钢和特种钢;按照用途分为结构钢、工具钢和耐磨钢。
3. 铸铁的分类:铸铁可以按照形态分为白口铸铁和灰口铸铁;按照成分分为白口铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁。
4. 不锈钢的特性:不锈钢具有耐腐蚀、耐高温、抗氧化等特性,适用于化工、食品加工、医疗器械等领域。
5. 铝合金的应用:铝合金具有轻质、耐腐蚀、导热性好的特性,广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
三、非金属材料1. 水泥混凝土:水泥混凝土应用广泛,常见于建筑、桥梁、水利工程等领域。
它具有强度高、耐久性好、施工方便等特点。
2. 砖瓦:砖瓦是建筑材料的重要组成部分,主要用于墙体、地面、屋面的施工。
它们具有隔热、隔音、防潮等特性。
3. 玻璃:玻璃具有透明、坚硬、抗腐蚀等特点,广泛应用于建筑、家具、日用品等领域。
4. 塑料:塑料具有轻质、耐腐蚀、可塑性好的特性,广泛应用于包装、日用品、建筑材料等领域。
5. 纤维素材料:纤维素材料主要包括木材、纸张、纺织品等,具有可再生、易加工、环保等特点。
工程材料知识点
名词解释1.表观密度:材料在自然状态下,单位体积内的质量。
堆积密度:是指粉状或粒状材料在堆积状态下,单位体积的质量。
2、亲水材料:当湿润角小于90度时。
材料表面吸附水分,表现出亲水性,这种材料称为亲水材料。
3、水泥活性混合材料是指磨成细粉后,与石灰或与石灰和石膏拌和在一起,并加水后,在常温下,能生成具有胶凝性水化产物,既能在水中,又能在空气中硬化的混和材料。
4.普通硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、6%—15%混材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称普通硅酸盐水泥5.碱-骨料反应:水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性骨抖发生化学反应,可引起混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏,这种化学反应称为碱一骨料反应6.陈伏:是指石灰膏(或石灰乳)在储灰坑中放置2周以上时间,使过火石灰逐渐熟化的过程。
7、混凝土立方体抗压强度标准值:指按标准方法制作和养护的边长为150mm 的立方体试件,在28d 龄期,用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95 %保证率的抗压强度值。
8、混凝土拌合物的和易性:是指混凝土拌合物是否易于施工操作和获得均匀密实混凝土的性能。
9、混凝土拌合物的流动性:指混凝土拌合物在自重或外力作用下产生流动,能均匀密实地填满模板的性能。
10.合理砂率:合理砂率是在水灰比及水泥用量一定的条件下,使混凝土拌合物保持良好的粘聚性和保水性并获得最大流动性的含沙率。
11.钢的冷弯性能:冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力。
13、石油沥青的针入度:指在规定温度25 ℃条件下,以规定重量100g 的标准针,经历规定时间5s 贯入试样中的深度。
14.沥青的温度敏感性:沥青的粘性和塑性随温度的升降而变化的性能。
填空题1当材料的孔隙率增大时,则其密度 _不变___,松散密度 _减小___,强度 _降低___,吸水率 _增大___,抗渗性 _降低___,抗冻性 _降低___。
2材料的亲水性与憎水性用(润湿角)来表示,材料的吸湿性用(含水率)来表示。
材料工程基础知识点总结
材料工程基础知识点总结
第一章、材料的性能及应用
1、常用的力学性能,如:σS,σb,σe,σP 等所表示的含义,弹性模量E及其主要影响因素、塑性指标的意义。
不同材料所适用的硬度(HB、HR、HV)测量方法。
第二章、原子结构和结合键
1、结合键的类型(主要为金属键、离子键、共价键)及其主要特点,它们对材料性能的主要影响
第三章、晶体结构
1、晶面与晶向的标注和识别
2、BCC、FCC、HCP三种常见金属晶体结构中所含的原子数、它们的致密度。
3、相、固溶体、中间相、固溶强化的概念、固溶体的分类、中间相的分类以及固溶体和中间相的主要区别。
第四章、晶体缺陷
1、晶体缺陷的分类、位错的含义和分类及特点。
位错(及点缺陷)密度的变化对材料性能(主要是力学性能)的影响。
2、晶界原子排列?的特点及其分类,晶界的特性;相界的分类、润湿
第五章、固体材料中原子的扩散
1、Fick第一定律的含义、非稳态扩散的误差函数解的应用计算
2、扩散的机制及影响扩散的主要因素以及在工业上的应用(如:工业渗碳为何在奥氏体状态下进行)
第六章、相平衡与相图原理
1、Gibbs相律含义,二元匀晶、共晶相图分析,杠杆定律的应用计算;相图与合金使用性(强度、硬度)和工艺性(铸造)的关系
2、铁碳相图(简化版)及其标注上面主要的成分点和温度及相;不同含碳量的合金从高温到室温下组织的变化,利用杠杆定律计算组织或相组成物的含量(主要针对C%<2.11%的合金,即钢)第七章、材料的凝固
1、液态合金结构的特点,过冷度及其与冷却速率的关系?。
工程材料知识点总结
工程材料复习总结第一部分项目一:工程材料1.金属材料一般是指具有金属特性的物质。
2.金属材料通常分为钢铁材料、非铁金属材料、粉末冶金材料。
3.钢铁材料是指以铁、碳为主要元素组成的铁碳合金,分为工业用钢、工程铸铁。
4.非合金钢(碳素钢),通常分为碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸钢。
5.工业用钢是指碳的质量分数在%11.2以下并含有其他元素的铁碳合金;工程铸铁是指碳的质量分数在%.2以上并含有其他元素的铁碳合金。
116.钢材生产过程:轧制→锻造→拉拔→挤压7.钢材分类:板材、型材和管材。
项目二:工程材料性能1.力学性能:材料在力的作用下表现出来的特性。
2.力学指标:强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度。
实验:拉伸试验、硬度试验、冲击试验、疲劳试验。
3.变形:材料受到外力作用时,机器零件和部件在宏观上将表现出形状和尺寸的变化。
4.⎩⎨⎧变形外力之后被保留下来的产生不能自行恢复卸除外力继续加大,材料将塑性变形,变形随之消失外力不大时,去除外力弹性变形变形5. 荷载(负荷、负载):材料所受的力。
⎪⎩⎪⎨⎧化向随时间发生周期性变大小、方向或大小和方变动载荷突然增加的载荷冲击载荷载荷大小不变或变动很慢的静载荷分类6.强度:材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
7.变形的五种基本形式:拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转、弯曲。
8.力—伸长曲线()1Oe 弹性变形阶段:发生弹性变形()2eeL 微量塑性变形阶段:弹性变形(大部分)+塑性变形(小部分)()3'eLeL 屈服阶段:屈服现象(水平线段或锯齿形线段)()4M eL '均匀变形阶段:材料发生大量塑性变形()5mz 缩颈阶段:缩颈现象,在z 点发生断裂图2-1 力—伸长曲线9.强度指标强度指标是判定材料强度大小的量化数据,通常用应力表示。
应力是指试验过程中的力除以试样原始横截面积的商,即试样单位横截面积上所受到的力,用符号R 表示,单位为MPa (兆帕)。
工程材料的基本知识
4、铁碳合金的分类
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5、典型铁碳合金的结晶过程分析 1)共析钢的结晶过程
1点温度以上,合金处于液态; 缓冷到1点温度时,开始从液相结晶出奥氏体,温度继 续下降,奥氏体量逐渐增加; 直至2点温度结晶终止,液相全部结晶为奥氏体; 2点至3点间为单一奥氏体的冷却; 当温度降到S点时,奥氏体在恒温下发生共析转变,转 变为珠光体; S点以下,珠光体冷却至室温。
• 硬度的测试方法很多,生产中常用的硬度测试方法(压入
硬度法)有布氏硬度测试法和洛氏硬度试验方法两种。
• (一)布氏硬度试验法
• 布氏硬度试验法是用一直径为D的淬火钢球或硬质合金球
作为压头,在载荷P的作用下压入被测试金属表面,保持一定
时间后卸载,测量金属表面形成的压痕直径d,以压痕的单位
面积所承受的平均压力作为被测金属的布氏硬度值。
8)P点 碳在α-Fe中的最大溶解度,温度727℃,Wc=0.0218%
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2、特性线 1)ACD线 液相线,由各成分合金开始结晶温度点所组成的线,铁碳 合金在此线以上处于液相。 2)AECF线 固相线,由各成分合金结晶结束温度点所组成的线。在此 线以下,合金完成结晶,全部变为固体状态。 3)ECF水平线 共晶线,Wc>2.11%的铁碳合金,缓冷至该线(1148℃) 时,均发生共晶转变,生成莱氏体。
• 布氏硬度指标有HBS和HBW,前者所用压头为淬火钢球,
适用于布氏硬度值低于450的金属材料,如退火钢、正火钢、 调质钢及铸铁、有色金属等;后者压头为硬质合金,适用于布 氏硬度值为450~650的金属材料,如淬火钢等。
• 布氏硬度测试法,因压痕较大,故不宜测试成品件或薄片
金属的硬度。
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• (二)洛氏硬度试验法 • 洛氏硬度试验法是用一锥顶角为120°的金刚石圆锥体或
工程常用材料基础知识
工程常用材料基础知识介绍在工程中,材料是不可或缺的建造要素。
了解常用材料的基础知识对于工程师和建筑师来说至关重要。
本文将介绍一些常用的工程材料,包括钢材、混凝土和木材,以及它们的用途和特性。
钢材钢材是工程中最常用的材料之一。
它由铁和碳组成,通常还含有其他元素,如锰、铬和镍。
钢材具有高强度、耐腐蚀和可塑性等优点,因此被广泛应用于建筑结构、桥梁、机械设备和汽车等领域。
钢材的强度取决于其成分和冷却方式。
高碳钢具有更高的强度,但也更脆。
低碳钢具有较低的强度,但更具韧性。
冷却速度越快,钢材的硬度越高,但也更容易产生应力。
在工程中,钢材经常被用于梁、柱和梁柱连接,以支撑和传递重量。
钢材还可以用于制造管道、钢板和建筑构件等。
混凝土混凝土是另一种常见的工程材料。
它由水泥、砂、骨料和水混合而成,经过硬化后形成坚固的结构。
混凝土具有高强度、耐火性、隔音和绝缘性能。
混凝土的类型包括常规混凝土、高性能混凝土和自密实混凝土等。
常规混凝土通常用于一般的建筑结构,而高性能混凝土更适用于要求更高强度和耐久性的工程,如桥梁和高层建筑。
自密实混凝土具有更好的抗渗透性和耐久性。
混凝土在建筑中广泛应用。
它可以用来制造建筑物的地基、楼板、墙体和梁等。
混凝土还可以用于制造隧道、码头、水坝和其他工程项目。
木材木材是一种自然材料,具有轻质、可加工和环保的特点。
它是使用历史最悠久的建筑材料之一。
木材由纤维素、半纤维素和木质素组成,这些物质赋予了木材强度和稳定性。
木材的种类繁多,常见的有松木、橡木和胡桃木等。
不同的木材具有不同的特点和用途。
例如,松木适用于制作家具和地板,橡木用于制造耐用的家具和室内装饰品,而胡桃木则常用于高端的家具制造。
在工程中,木材主要用于建筑结构和装饰,如梁、柱、楼梯和地板等。
由于木材的自然美感,它也常用于室内装修和家具制造。
其他材料除了钢材、混凝土和木材,工程中还使用其他材料,如玻璃、砖块、石材和塑料等。
这些材料在建筑设计和建筑施工中都扮演重要角色。
工程材料知识资料
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第二节 电缆基本知识
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一、规格型号 海螺生产线建设常用电缆绝大多数为铜芯电缆,主要有交联 电缆、动力电缆、控制电缆、屏蔽电缆、变频电缆等几类。 交联电缆:涉及型号为普通型YJV,铠装型YJV22,阻燃型 ZRYJV等。规格只有n×S,其中n为1或3,表示单芯或三芯,S 为电缆单股铜芯截面积(单位为mm2) 电力电缆:涉及型号分为普通型VV,铠装型VV22、VV29,阻 燃型ZRVV等。规格主要有n×S,也有3×S+1×S1、 3×S+2×S1、4×S+1×S1等类型。
变频电缆:涉及型号为普通型BPTYTVPP2,BPTYJVPP2(丁 氰料制作)。
举例:如ZRYJV-8.7/15kV,3×120+1×50,表示电压等级为 10kV的阻燃交联电缆,其线芯构成为三股截面积为120mm2的 主线芯和一股截面积为50mm2的次线芯。
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技术标准 YJV电缆技术标准为:GB/T12706.1-2002;VV电缆技术标准 为:GB/T12706.1-2002;KVV电缆技术标准为:GB9330.21988;BPVVP、DJYPV电缆技术标准为:企业标准。
3、灯具的技术标准为:GB7000.1-2002(灯具的一般安全要 求与试验);BG7000.10-1999(固定式通用灯具安全要求)
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二、验收 1、外在质量验收 (1)灯体、灯杆无明显变形,表面防腐处理无驳落;到货 产品无损坏、锈蚀、变质等现象。 (2)所有出厂成套产品除买方允许的,必须有明显合同卖 方生产标记。 (3)卖方提供的灯具均应为成套产品,每套灯具包括灯体、 光源、灯具电气及安装附件等。
教你认识建材知识点总结
教你认识建材知识点总结一、水泥类建材1. 水泥水泥是建筑最基本的材料之一,用途广泛,主要用于混凝土、砌体、灰浆等材料的制作。
根据不同的用途,可以分为普通水泥、耐磨水泥、硫铝酸盐水泥等。
对于水泥的选用,需要考虑其强度等级、抗压性能、硬化时间等因素。
2. 石灰石灰是一种重要的建筑材料,主要用于制作灰浆和粉刷。
石灰主要分为生石灰、水合石灰和氧化钙等。
选择石灰时需要考虑其反应性、质量等级等因素。
3. 石膏石膏是一种常用的建筑材料,主要用于制作石膏板、石膏线条、石膏砌块等。
石膏有硬石膏和半硬石膏之分,选择时需要考虑其强度、渗透性等性能。
二、木材类建材1. 天然木材天然木材是一种常用的建筑材料,主要用于制作梁柱、地板、门窗等。
根据木材的不同特性,可以分为软木、硬木、人工林木等。
选择木材时需要考虑其耐腐蚀性、强度、稳定性等因素。
2. 人造板材人造板材是一种经过加工而成的建筑材料,主要包括刨花板、密度板、胶合板等。
人造板材具有稳定性好、材质均匀等优点,选择时需要考虑其环保性、强度等性能。
三、金属建材1. 钢材钢材是建筑工程中使用最广泛的金属建材,主要用于制作梁柱、桁架、钢结构等。
钢材根据其成分不同可分为碳素结构钢、低合金结构钢、合金结构钢等。
选择钢材需考虑其强度、韧性、耐腐蚀性等性能。
2. 铝材铝材是一种常用的金属建材,主要用于制作门窗、幕墙、铝合金门窗等。
铝材具有质轻、耐腐蚀、易加工等特点,选择时需要考虑其强度、表面处理等性能。
四、混凝土类建材混凝土是建筑工程中使用最广泛的材料之一,主要用于制作地基、地板、柱梁等。
混凝土根据其成分及用途的不同,可分为普通混凝土、预拌混凝土、高强混凝土等。
选择混凝土时需要考虑其强度、抗压性等性能。
五、隔热保温材料在建筑工程中,隔热保温材料是非常重要的建材之一,主要包括岩棉、玻璃棉、泡沫塑料等。
这些材料具有隔热、保温、隔音等功能,对于提高建筑的节能性能和舒适性具有重要作用。
六、装饰材料装饰材料是建筑工程中的重要组成部分,主要包括瓷砖、涂料、地板、吊顶材料等。
工程材料知识点总结(全)
第二章第三章第四章材料的性能1、布氏硬度布氏硬度的优点:测量误差小,数据稳定。
缺点:压痕大,不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。
适于测量退火、正火、调质钢,铸铁及有色金属的硬度(硬度少于450HB)。
2、洛氏硬度HRA用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。
HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。
HRC用于测量中等硬度材料,如调质钢、淬火钢等。
洛氏硬度的优点:操作简便,压痕小,适用范围广。
缺点:测量结果分散度大。
3、维氏硬度维氏硬度所用载荷小,压痕浅,适用于测量零件表面的薄硬化层、镀层及薄片材料的硬度,载荷可调范围大,对软硬材料都适用。
4、耐磨性是材料抵抗磨损的性能,用磨损量来表示。
分类有黏着磨损(咬合磨损)、磨粒磨损、腐蚀磨损。
5、接触疲劳:(滚动轴承、齿轮)经接触压应力的反复长期作用后引起的一种表面疲劳剥落损坏的现象。
6、蠕变:恒温、恒应力下,随着时间的延长,材料发生缓慢塑变的现象。
7、应力强度因子:描述裂纹尖端附近应力场强度的指标。
第三章金属的结构与结晶1、晶体中原子(分子或离子)在空间的规则排列的方式为晶体结构。
为便于描述晶体结构,把每个原子抽象成一个点,把这些点用假想直线连接起来,构成空间格架,称为晶格。
晶格中每个点称为结点,由一系列原子所组成的平面成为晶面。
由任意两个原子之间连线所指的方向称为晶向。
组成晶格的最小几何组成单元称为晶胞。
晶胞的棱边长度、棱边夹角称为晶格常数。
①体心立方晶格晶格常数用边长a表示,原子半径为√3a/4,每个晶胞包含的原子数为1/8×8+1=2(个)。
属于体心立方晶格的金属有铁、钼、铬等。
②面心立方晶格原子半径为√2a/4,每个面心立方晶胞中包含原子数为1/8×8+1/2×6=4(个)典型金属(金、银、铝、铜等)。
③密排六方晶格每个面心立方晶胞中包含原子数为为12×1/6+2*1/2+3=6(个)。
工程材料知识
工程材料知识工程材料是指在工程结构中使用的材料,包括金属材料、非金属材料、复合材料和高分子材料等。
其质量和性能直接关系到工程安全和可持续发展。
因此,对于工程材料的知识,对于工程师来说至关重要。
1. 金属材料金属材料是工程结构中最常用的材料之一。
它具有强度高、容易加工、抗腐蚀、导电、导热和廉价等特点。
根据组织结构,金属材料可以分为晶体、多晶体和非晶体三种;根据化学成分,可以分为铁基材料、有色材料和稀有金属材料三种。
工程师需要了解这些不同种类材料的特点以及如何选取适合的金属材料来应用于电子、机械、建筑和航空等各种领域。
2. 非金属材料非金属材料是组成工程结构的另一类重要材料。
它包括陶瓷、玻璃、聚合物和半导体等。
这些材料通常具有较低的密度、良好的耐热性、耐腐蚀性和高的绝缘性等特点。
非金属材料在建筑、电子、医疗、能源和环境等领域中有广泛的应用。
工程师需要了解这些不同种类的材料的物理和化学特性以及工程结构中如何选择和应用这些材料。
3. 复合材料复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成,具有比单一材料更高的性能和应用价值。
常见的复合材料包括玻璃钢、碳纤维增强复合材料和Kevlar纤维增强复合材料等。
复合材料具有轻质化、高强度和高刚度等特点,因此在航空、汽车、运动器材和建筑等领域有很广泛的应用。
工程师需要了解复合材料的制造和组合技术并为工程结构选择适合的复合材料。
4. 高分子材料高分子材料是一类相对新的工程材料,它们由重复单元组成,具有较好的可溶性、成型性、成本低和良好的力学性能等特点。
高分子材料包括塑料、橡胶和纤维等。
这些材料在汽车、医疗、包装和电子等领域中有广泛的应用。
工程师需要了解高分子材料的化学结构和物理性能,以及在不同的应用中如何选择和使用这些材料。
总之,工程材料知识对于设计和开发安全、可靠的工程结构至关重要。
工程师需要了解材料的物理和化学特性,以及如何选择和使用不同种类的材料来确保工程结构在使用过程中的安全性和性能。
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§4-1 工程材料的種類及性能
1. 常用工程材料的種類 1)金屬材料: 包括黑色金屬(鋼鐵)和有色 金屬材料 2)工程陶瓷: 由金屬和非金屬元素的化合物 所構成的各種無機非金屬材料 3)有機高分子材料:工程中常見的有塑料、 橡膠和膠黏劑 4)複合材料:將上述兩種或多種單一材料人工 合成在一起的材料
彈性體
•分類 •天然橡膠:從天然植物中採集到的一種聚乙戊
二烯為主要成分的高聚物,用來製造輪胎,也 可製作膠帶、膠管及各種橡膠製品,如刹車皮
合成橡膠:基本性能和用途與天然橡膠相似,可 用於某些特殊場合,如耐高温、低温的矽橡膠, 耐油的聚硫橡膠和丁腈橡膠,特别耐腐蝕的氟橡 膠等。
2. 陶瓷
•用各種粉狀原料做成一定形狀後,在高温窯爐 中燒製而成的一種無機非金屬固體材料
§4-2 常用金屬材料
1. 碳鋼和合金鋼 碳鋼 :低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼 合金鋼:Байду номын сангаас種金屬合金鋼
2. 鑄鐵 灰鑄鐵 球墨灰鑄鐵 可鍛鑄鐵 合金鑄鐵
3. 有色金屬材料
碳鋼 低碳鋼:含碳量低於 0.30% 強度較差,但有較好的成型性 中碳鋼:含碳量在 0.30% ~ 0.50% 中等強度、延展性及硬度 高碳鋼:含碳量在 0.50% ~ 0.95% 具較耐磨耗特性,故適用於表面 長久受到磨耗之工具,如農具。
•目的使材料的硬度與強度增加,但材料也 會變的較脆。
✓回火 •回火就是把已經淬火的鋼件重新加熱到某 一温度,適當保温後,冷卻到室温的熱處 理過程。
斷裂韌性、强的減震能力、高温性能好、抗潛 變能力强、以及優良的減摩性和耐蝕性等特 點,它還有良好的加工性能。
2)常用複合材料 •纖維增强複合材料 •層疊增强複合材料 •顆粒增强複合材料 •骨架複合材料
§4-4 金屬材料的熱處理
1. 鋼的整體熱處理 2. 鋼的表面熱處理
1. 鋼的整體熱處理
✓退火 •將鋼件加熱到適當温度,保温一定時間, 随後緩慢冷卻以獲得接近平衡狀態組織的 熱處理過程。
青銅以錫為主添加元素,有高的耐磨性、耐腐 蝕性,好的力學性能與鑄造性能,常用以製造 耐磨、減摩擦及耐蝕零件,如齒輪、軸承等。
無錫青銅比錫青銅具有更高的力學性能、耐磨性 和耐蝕性,主要有:鋁青铜,錳青銅等。
§4-3 非金屬材料
1. 常用高分子材料 (1)塑料 (2)橡膠
2. 陶瓷 3. 複合材料
1. 常用高分子材料
合金鋼
鎳可改良材料的韌性、硬化能及抗腐蝕能力
(硬化能愈大,代表鋼材在同一種淬火條件下能被硬化 的深度愈深,但硬化能大並不代表能經由淬火而獲得 更大的硬度。)
鉻可增加硬化能、抗磨耗的能力、高溫強度, 尤其高濃度的鉻可大大提高抗腐蝕的能力,所 以是不銹鋼的重要成份。
硫、磷、鉛可改良鋼的切削性
灰鑄鐵 生產過程簡單,抗壓强度高,耐磨性、消振 性好,抗拉强度稍低,韌性差,常應用於引 擎汽缸體、機械底座、支架等。
2)力學性能-塑性 材料在外力作用下產生塑性變形而不斷裂的能力
伸長率 L1L010% 0
L0
3)力學性能-硬度 硬度是衡量材料軟硬程度的指標。硬度越高, 表示材料抵抗局部塑性變形的能力越大,材料 的耐磨性也較好。
勃式硬度 用 HB 表示 洛式硬度 用 HRB(較軟金屬)或 HRC(較硬金屬)表示
(1)塑料 •以樹脂為主要成分的有機高分子固體材料 •質量輕、比强度高,耐腐蝕性好,絕緣性能優
異,減摩擦、耐磨及自潤滑性能突出,消音吸 振性强,易成型加工,以及其它特殊性能 。
•分類 按樹脂受熱後性質:熱塑性塑料、熱固性塑料 按塑料使用範圍:通用塑料、工程塑料和特種 塑料
(2)橡膠 •以生膠為基礎加入適量的填加劑組成的高分子
球墨灰鑄鐵 為可熱處理的鑄鐵,具中高強度與好的切削性, 可應用於製造曲柄軸、連桿等。
可鍛鑄鐵 強度、軔性與塑性都較灰鑄鐵佳,可應用於製 造曲柄軸、連桿等
有色金屬材料
鋁及其合金:質量輕、比强度和比剛度高、 導電導熱性好、耐腐蝕,因而廣泛用於飛機 製造業,成為航空等工業的主要材料。
銅及其合金:
黄銅是以鋅作為主要合金元素的銅合金
(2)工程材料的物理、化學及加工性能
物理性能:指材料在重力、電磁場、熱力等物理 因素作用下所表現出來的性能或屬 性,包括材料的密度、熔点、導電性、 磁性能、導熱性、熱膨脹性等
化學性能:主要指材料的抗氧化性、耐蝕性和耐酸 性等,反映了材料在常温或高温環境下 抵抗各種化學作用的能力。
材料加工性能:指材料對各種加工方式的適應性
§4-1 工程材料的種類及性能
2. 工程材料的主要性能 (1)工程材料的力學性能 1)强度 2)塑性 3)硬度 4)衝擊韌性 5)疲勞强度 6)耐磨性 (2)工程材料的物理、化學及加工性能
1)力學性能-强度 强度是指在外力作用下材料抵抗變形與斷裂的能力
應力 P A0 應變 (LL0)/L0 (1)彈性極限 e 彈性模E數 (2)降伏極限 y (3)抗拉強度 u
Rockwell Hardness Test (洛式)
4)力學性能-衝擊韌性 材料在衝擊負荷作用下抵抗斷裂的一種能力, 用標準試樣受衝擊器作用所吸收的能量表示。
5)力學性能-疲度強度
材料在無數次重複“交變應力”作用下,而不引 起斷裂的最大應力值。
Fatigue test
6)力學性能-耐磨性 材料在一定工作條件下抵抗磨損的能力。 用體積磨損量、質量磨損量和長度磨損量來評定。
•具有硬度高、抗壓强度大、耐高温、不怕氧化 和腐蝕、隔熱絕緣性能好等特性
•分類
普通陶瓷:廣泛用於建築、日用、衛生、化工、 紡織、高低壓電器等行業的結構件和用品
特種陶瓷:氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物 陶瓷
3. 複合材料 1)複合材料的組成及性能特點
․複合材料至少由兩大類組成:基體相和增强相 ․具有高比强度和比剛度、高的抗疲勞性、高的
•目的是使組織與成份均匀化、或是消除殘 留應力、或是消除内應力、或是消除鋼中 的氫。
✓正常化 •鋼件加熱到某一温度以上,保温適當時間 後,在空氣中冷卻的熱處理過程。
•目的改善鋼的組織和性能,可作為最終熱 處理而直接使用。
✓淬火 •將鋼件加熱到某一温度以上,保温一段時 間,然後以大於臨界冷卻速度冷卻,以獲 得麻田散鐵組織的熱處理過程