材料的性能及应用意义

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工程材料的分类、性能及应用范围

工程材料的分类、性能及应用范围

工程材料的分类、性能及应用范围第一章一、工程材料分类、性能及应用范围;工程材料可分为金属材料(黑色金属及有色金属)、非金属材料(高分子材料及无机非金属材料)和复合材料等。

(一)金属材料1 .黑色金属( 1 )生铁、铁合金。

生铁分炼钢生铁和铸造生铁。

铁与任何一种金属或非金属合金都叫做铁合金。

(2 )铸铁。

具有优良铸造性能和良好耐磨性、消震性及低缺口敏感性。

还具有良好耐热性和耐腐蚀性。

铸铁包括:灰口铸铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁。

( 3 )钢。

①钢分类如下:A .按化学成分分类,可将钢分为碳素钢和合金钢。

B .按冶炼质量分类,可将钢分为普通钢、优质钢和高级优质钢。

C .按用途分类,可将钢分为结构钢、工具钢、特殊性能钢等。

D .按冶炼方法分类,可将钢分为平炉钢、转炉钢、电炉钢。

E .按脱氧程度分类,可将钢分为镇静金刚、半镇静钢和沸腾钢。

F .按金相组织分类,在退火状态下,可将钢分为亚共析钢、共析钢、过共析钢;在正火状态下,可将钢分为珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢。

G .按供应时保证条件分类,可将钢分为甲类钢、乙类钢和特类钢。

②钢牌号表示方法。

根据牌号可以看出钢类别、含碳量、合金元素及其含量、冶炼质量以及应该具备性能和用途。

例如甲类钢牌号用“A”字加上阿拉伯数字0 、1 、2 、 3 、4 、5 、6 、7 表示。

又如20 号钢号,表示平均含碳量为0.20% 钢。

再如9Cr18 表示平均含碳量为0.9% 、含Cr 量为18% 不锈钢。

③国外钢牌号主要特点方(略)。

④几种常用钢主要特点及用途。

A .普通碳素钢分甲类钢和乙类钢两种。

甲类钢多用于建筑工业使用钢筋,机械制造中使用普通螺钉、螺母、垫圈、轴套等,也能轧成板材、型材(如工字钢、槽钢、角钢等);乙类钢用途与相同数字甲类钢相同。

B .普通低合金钢是在普通碳素钢基础上。

加入了少量合金元素,不仅具有耐腐蚀性、耐磨损等优良性能,还具有更高强度和良好力学性能。

土木工程材料的性能及其在建筑领域中的应用

土木工程材料的性能及其在建筑领域中的应用

土木工程材料的性能及其在建筑领域中的应用摘要:本文主要探讨土木工程材料的性能,并讨论其在建筑领域中的应用。

首先,我们将介绍常见的土木工程材料,包括水泥、混凝土、钢筋等,并简要介绍它们的特点和用途。

接着,我们将重点讨论这些材料的性能特点,包括耐久性、强度、可塑性等,以及它们在建筑领域中的应用案例。

最后,我们将总结土木工程材料的关键性能和应用,探讨相关研究的前景。

关键词:建筑材料;土木工程;施工应用引言:土木工程材料是建筑领域中不可或缺的关键要素。

它们在保障结构安全和可持续发展中起着重要作用。

随着科学技术的进步,土木工程材料的性能也得到了不断提升,为工程建设提供更高质量和更安全的选择。

本文将就土木工程材料的性能及其在建筑领域中的应用进行深入探讨,旨在为工程师和研究人员提供指导和借鉴。

1常见的土木工程材料水泥水泥是一种常用的建筑材料,其具有优秀的粘结性和耐久性。

水泥主要由石灰和硅酸盐等矿物质经过煅烧而成。

它在混凝土中作为主要胶凝材料,能够使混凝土的强度和耐久性得到增强。

此外,水泥还可用于制作砌筑砖块、砂浆等。

1.2混凝土混凝土是土木工程中最常见的构造材料之一。

它由水泥、砂、骨料和水按一定比例掺合而成。

混凝土具有较高的强度、抗压、耐久性和耐久性,能够承受巨大的荷载。

它广泛用于建筑物的地基、柱、梁、板、墙等构件的制作。

1.3 钢筋钢筋是一种高强度的钢材,广泛用于土木工程的钢筋混凝土结构中。

钢筋能够有效增强混凝土的抗拉强度和抗震性能。

在钢筋混凝土结构中,钢筋起到承载荷载的作用,使结构具有较高的耐力和韧性。

2土木工程材料的性能特点2.1耐久性土木工程材料的耐久性是指材料在长期使用条件下能够保持其原有性能和稳定性的能力。

耐久性是土木工程材料的重要指标之一,它直接影响着工程结构的使用寿命和安全性。

在建筑领域中,耐久性优良的材料能够有效地防止结构的老化、腐蚀和损坏,延长结构的使用寿命,减少维修和更换的成本。

2.2 强度土木工程材料的强度是指材料抵抗外力作用下变形和破坏的能力。

材料的组成结构性能与应用之间的关系

材料的组成结构性能与应用之间的关系

材料的组成结构性能与应用之间的关系一、前言材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。

是人类赖以生存和发展的物质基础。

20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。

80年代以高技术群为代表的新技术革命,又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。

这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。

材料除了具有重要性和普遍性以外,还具有多样性。

由于材料多种多样,分类方法也就没有一个统一标准。

二、材料的分类与组成2.1从物理化学属性来分材料可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和不同类型材料所组成的复合材料。

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

①黑色金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳2%~4%的铸铁,含碳小于2%的碳钢,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。

广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。

有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。

③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。

其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。

无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。

是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。

无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。

在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。

具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。

这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。

金属材料在人类社会中的作用及应用

金属材料在人类社会中的作用及应用

金属材料在人类社会中的作用及应用能源、信息、材料是社会发展的三大支柱。

其中材料是人类生存和发展的物质基础,它是社会发展和进步的标志,是人类文明的重要支柱。

而材料又主要分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料,这其中,金属材料是人类历史上系统的应用研究时间最长,在目前应用也较为广泛的一种重要材料。

一、金属材料对人类社会的意义金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。

包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。

金属材料可以说是人类社会发展的见证者,因为它在人类社会各个转型期起到了举足轻重的作用。

人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。

继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。

现在,种类繁多的金属材料已经成为人类社会发展的重要物质基础,尤其是钢铁,对人类文明发挥着重要的作用。

一方面是由于它本身具有比其他材料更加优越的综合性能,能够更适应科技和生活方面提出的各种不同的要求;另一方面,是由于它始终蕴藏着的在性能、数量、质量方面的巨大潜力,能够随着日益增长的要求不断发展和更新。

作为人类最早发现并开始加以利用的一种材料,金属可以说从方方面面影响着人类的历史发展进程。

二、金属材料的应用金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

①黑色金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳2%~4%的铸铁,含碳小于2%的碳钢,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。

广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。

有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。

有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。

③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。

混凝土抗冲击性能测试及其应用

混凝土抗冲击性能测试及其应用

混凝土抗冲击性能测试及其应用一、应用背景和意义混凝土是建筑工程中主要的结构材料,其性能的好坏直接关系到建筑物的安全性和寿命。

在建筑物的使用过程中,可能会遇到地震、爆炸等外力冲击,因此混凝土的抗冲击性能是非常重要的。

为了保证建筑物的安全性,需要对混凝土的抗冲击性能进行测试,并在设计和施工中根据测试结果进行调整和优化。

二、混凝土抗冲击性能测试方法1. 冲击试验法冲击试验法是目前应用最广泛的混凝土抗冲击性能测试方法之一,它可以模拟建筑物遭受地震、爆炸等外力冲击的情况。

具体操作步骤如下:(1)将混凝土试件放置在试验机上,并将冲击器固定在试验机上。

(2)将冲击器以一定速度撞击混凝土试件,记录撞击前后混凝土试件的变形情况。

(3)根据试验结果计算混凝土的抗冲击性能指标,如抗冲击强度、能量吸收等。

2. 爆炸试验法爆炸试验法是一种模拟爆炸冲击的混凝土抗冲击性能测试方法,它可以评估混凝土在爆炸冲击下的破坏程度和耐久性。

具体操作步骤如下:(1)将混凝土试件放置在爆炸试验台上,并将爆炸源放置在试件的一侧。

(2)引爆爆炸源,记录试件在爆炸冲击下的变形情况。

(3)根据试验结果计算混凝土的抗冲击性能指标,如抗爆炸强度、能量吸收等。

三、混凝土抗冲击性能测试结果的分析和应用1. 分析测试结果通过混凝土抗冲击性能测试可以得出混凝土的抗冲击强度、能量吸收等指标,这些指标可以用于评估混凝土的抗冲击性能。

一般来说,较高的抗冲击强度和能量吸收表示混凝土具有较好的抗冲击性能。

2. 应用测试结果混凝土抗冲击性能测试结果可以用于指导建筑物的设计和施工。

在设计过程中,可以根据测试结果选择合适的混凝土配合比和结构形式,以提高建筑物的抗冲击性能。

在施工过程中,可以根据测试结果对混凝土进行质量控制,确保混凝土的抗冲击性能符合设计要求。

四、混凝土抗冲击性能测试案例以某高层建筑为例,设计要求该建筑的混凝土结构在遭受地震和爆炸等外力冲击时能够保持稳定,不发生垮塌或严重破坏。

现代金属材料的研究及应用

现代金属材料的研究及应用

现代金属材料的研究及应用一、研究现代金属材料的必要性在现代工业生产中,金属材料是不可缺少的一种重要原材料。

金属材料具有强度高、可塑性好、导电性能优异等优点,适用于制造机器、汽车、航空器等各类工业产品。

因此,研究现代金属材料的性能、制备工艺及应用具有重大意义。

二、现代金属材料的研究现状随着人们对于金属材料的不断了解和深入研究,现代金属材料得到了更广泛的应用。

目前,主流的现代金属材料包括高强度钢、铝合金、镁合金、钛合金等几种类型。

1. 高强度钢高强度钢是一种同时具备优异力学性能和可塑性的金属材料。

其主要特点是强度高、可塑性好、韧性优良等,常用于制造航空器、汽车和建筑结构等领域。

2. 铝合金铝合金是一种轻质金属材料,具有耐腐蚀性强、导热性好、可塑性高等特点。

由于其重量轻、强度高、热膨胀系数小等特点,适用于制造汽车、航空器和船舶等轻型产品。

3. 镁合金镁合金是一种轻质结构金属材料,具有导热性好、可塑性高、强度高等优点。

由于其重量轻、刚性优良、吸热能力强等特点,适用于制造航空器、汽车和电子产品等领域。

4. 钛合金钛合金是一种高强度、轻质金属材料,具有抗蚀性和优异的耐高温性。

由于其密度小、刚性高、强度大等优点,适用于制造航空航天和医疗设备等高端产品。

三、现代金属材料的应用范围现代金属材料在各个领域具有广泛的应用。

主要应用于以下几个方面:1. 航空航天领域现代金属材料在航空航天领域的应用非常广泛。

以高强度钢和钛合金为例,它们在制造飞机机身、发动机等方面具有不可替代的重要地位。

2. 汽车制造领域现代汽车制造中,铝合金和高强度钢广泛应用于车身结构和发动机等关键部件。

铝合金的轻量化优势、高强度钢的刚性优越性,都能够有效提升汽车性能。

3. 建筑领域现代金属材料在建筑领域的应用越来越广泛。

以钢结构为例,它由于其强度高、重量轻、可塑性好等因素,可大幅度减少建筑施工时间和成本,也可适用于建筑外墙、屋面等多种场合。

4. 医疗设备领域钛合金在医疗领域有着广泛的应用前景。

常用金属材料的种类、性能特点及应用

常用金属材料的种类、性能特点及应用

金属材料与其他材料的复合应用
总结词
金属材料与其他材料如塑料、陶瓷等的复合 应用,可以发挥各自的优势,拓展了金属材 料的应用领域。
详细描述
金属材料与其他材料如塑料、陶瓷等的复合 应用已经成为一种新的发展趋势。通过将金 属材料与不同材料进行复合,可以发挥各自 的优势,弥补单一材料的不足,拓展金属材 料的应用领域。这种复合材料在汽车、电子 、建筑等领域具有广泛的应用前景,为金属
汽车工业
汽车车身材料
钢铁、铝等金属材料是汽车车身的主 要材料,它们具有高强度和良好的成 型性,能够满足汽车设计的各种需求 。
汽车零部件材料
金属材料还广泛应用于汽车零部件的 制造,如发动机、变速器、底盘等。 它们需要具有良好的力学性能、耐腐 蚀性和耐磨性。
航空航天
航空航天结构材料
铝、钛、钢等金属材料因其高强度、轻质和良好的耐腐蚀性而被广泛应用于航 空航天领域。它们能够满足航空器在高速、高海拔和极端环境下的性能要求。
塑性
金属材料在受力后发生屈服, 产生永久变形而不破坏的能力 。
高强度材料
如钢铁、钛合金等,常用于结 构件和承重部件。
塑性好的材料
如纯铜、铝等,易于加工成型 。
硬度与耐磨性
硬度
金属抵抗其他物质压入 其表面的能力。
耐磨性
高硬度材料
耐磨材料
金属抵抗磨损的能力。
如硬质合金、碳化钨等, 用于制造切削工具和耐
磁性材料
铁、钴、镍等金属及其合金具有磁性,是制造各种磁性器件的主要原料,如电磁 铁、发电机和变压器等。
04 金属材料发展趋势
高性能金属材料
总结词
高性能金属材料具有高强度、高韧性、耐腐蚀等特性,广泛应用于航空航天、汽车、能 源等领域。

纳米尼龙的特性及用途

纳米尼龙的特性及用途

纳米尼龙的特性及用途纳米尼龙是一种经过纳米技术改性的尼龙材料,具有许多特殊的性能和应用。

下面将详细介绍纳米尼龙的特性及其广泛的用途。

1. 强度和韧性:纳米尼龙具有良好的强度和韧性,比普通尼龙材料更加耐用和可靠。

这使得纳米尼龙成为制造高强度和高耐候性产品的理想材料,如汽车零部件、高压管道和航空航天器件。

2. 耐磨性:纳米尼龙具有出色的耐磨性能,能够抵抗机械磨损和摩擦。

因此,纳米尼龙广泛应用于制造耐磨零部件,如机械传动零件、轴承和轮胎。

3. 抗腐蚀性:纳米尼龙具有很高的抗腐蚀性,能在恶劣的环境条件下保持材料的稳定性和性能。

这使得纳米尼龙在化学工业、海洋工程和水处理领域得到广泛应用。

4. 轻量化:纳米尼龙是一种轻质材料,具有较低的密度和重量。

这使得纳米尼龙成为制造轻量化产品的理想选择,如汽车部件、航空航天部件和体育用品。

5. 热稳定性:纳米尼龙具有较高的热稳定性,能够在高温条件下保持材料的性能。

这使得纳米尼龙在高温环境下使用的应用得到了广泛开发,如电子产品、热交换器和电力装备。

6. 电学性能:纳米尼龙具有良好的绝缘性能和导电性能。

这使得纳米尼龙在电子器件的制造和微电子工艺中得到广泛应用。

7. 抗紫外线性能:纳米尼龙具有良好的抵抗紫外线和氧化性能,能够在户外环境下长时间保持稳定性。

这使得纳米尼龙在户外用品、建筑材料和防火材料中应用广泛。

8. 可塑性和可加工性:纳米尼龙是一种易于加工和塑性变形的材料,能够通过注塑、挤出和压延等工艺制备成各种形状和尺寸的产品。

这使得纳米尼龙在塑料制品和工程塑料领域得到广泛应用。

总之,纳米尼龙具有强度和韧性好、耐磨、耐腐蚀、轻质、热稳定、电学性能好、抗紫外线、可加工等多种特性。

基于这些特性,纳米尼龙在汽车工业、航空航天、机械制造、化工工业、电子器件、建筑材料等领域具有广泛的应用前景。

未来随着纳米技术的不断发展,纳米尼龙将进一步突破传统材料的限制,推动各个领域的创新与发展。

金属材料的低温性能与低温材料应用

金属材料的低温性能与低温材料应用

金属材料的低温性能与低温材料应用在极端的低温环境中,金属材料的性能受到极大的挑战。

低温下金属材料的力学性能、热学性能以及电学性能等都会发生显著的变化。

因此,研究金属材料的低温性能,并应用这些性能在低温条件下的工程领域中是非常重要的。

一、低温下金属材料的力学性能低温对金属材料的力学性能有很大影响,主要体现在以下几个方面:1. 强度下降:在低温下,金属的屈服强度、抗拉强度以及抗压强度都会明显下降。

这是由于低温会导致金属材料的结晶缺陷减少,晶粒尺寸增加,从而降低了金属的强度。

2. 脆性变化:低温会使某些金属从延展性材料转变为脆性材料。

通过改变金属的成分和热处理方式,可以提高金属的低温韧性。

3. 高温导电性降低:低温下,金属的导电性能会降低。

这是由于低温会导致金属材料的电阻率增加,电子迁移能力变差。

二、低温材料在航天领域的应用低温材料在航天领域具有重要的应用价值。

以下是一些常见的低温材料及其应用示例:1. 超导材料:超导材料在低温下具有无电阻、无磁场排斥和完全迈克尔孤子的特性。

这些特性使得超导材料在磁共振成像、电力输配系统以及粒子加速器等领域有广泛的应用。

2. 低温陶瓷材料:低温陶瓷材料具有优异的绝缘性能和高温稳定性,被广泛应用于超导体和电子元件中。

3. 低温塑料材料:低温塑料材料具有较低的玻璃化转变温度,可以在极低温度下保持其弹性和可塑性。

在航天器的保温隔热层中,低温塑料材料可以有效隔离高温和低温之间的热量传输。

4. 低温粘合材料:低温粘合材料具有较强的粘接强度和良好的化学稳定性。

在航天器的结构连接中,低温粘合材料可以有效地将不同金属部件连接在一起。

三、金属材料低温性能的改善措施为了改善金属材料的低温性能,以下是一些常见的改善措施:1. 材料组成优化:通过合理调整金属材料的成分,可以改变金属在低温下的相变行为,从而提高其低温性能。

2. 织构控制:通过控制金属材料的晶粒织构,可以改变其低温下的力学性能。

新材料的特点及应用领域

新材料的特点及应用领域

新材料的特点及应用领域新材料是指在材料科学与工程领域中,利用现代材料技术手段研发出的具有新的特点和性能的材料。

新材料与传统材料相比,具有许多独特的特点和优势,广泛应用于各个领域。

首先,新材料具有高性能特点。

新材料能够满足更高的使用要求,具有更好的机械性能、热性能、电磁性能等。

例如,高强度材料能够承受更大的力,高温材料能够在极端的温度条件下保持稳定性,导电材料能够传导电流等。

这种高性能的特点使得新材料在高速交通、能源领域、航天航空等对材料性能要求较高的领域得到广泛应用。

其次,新材料具有多功能性。

新材料能够通过结构设计、改性或者组合等手段,赋予材料多种不同的功能。

例如,纳米材料具有较大的比表面积,可以用于催化、吸附、传感等方面;形状记忆合金能够在特定的条件下实现形状的改变;功能性陶瓷材料能够实现电、热、磁、光等多种功能。

这种多功能特点使得新材料在智能材料、仿生材料、传感器等领域得到广泛应用。

再次,新材料具有轻量化特点。

新材料通常具有较低的密度,可以在减轻结构重量的同时保持较高的强度和刚度。

例如,高强度、低密度的碳纤维增强复合材料被广泛应用于航空航天、航海船舶等领域,可以大幅度降低重量,提高燃油效率。

这种轻量化特点使得新材料在汽车、铁路、船舶等交通运输领域以及体育用品等领域得到广泛应用。

此外,新材料具有可持续发展特点。

新材料的研发更加注重环境友好、节约资源和可再生能源的利用。

例如,可降解材料能够在使用一段时间后自然降解,避免对环境造成污染;太阳能材料能够将太阳光直接转化为电能,实现可再生能源的利用。

这种可持续发展的特点使得新材料在环保、节能、可再生能源等领域得到广泛应用。

综上所述,新材料具有高性能、多功能、轻量化及可持续发展等特点。

根据不同材料的特点和优势,新材料在各个领域得到了广泛应用。

例如,在交通领域,新材料被用于制造节能环保的轻量化汽车、高速列车等;在医疗领域,新材料被应用于人工关节、矫形器械等方面;在能源领域,新材料被应用于太阳能电池、燃料电池等;在环保领域,新材料被应用于清洁能源、废水处理等。

金属材料机械性能的指标及意义

金属材料机械性能的指标及意义

金属材料机械性能的指标及意义材料在一定温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。

锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括:强度、硬度、塑性和韧性等。

(1)强度强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力。

强度指标是设计中决定许用应力的重要依据,常用的强度指标有屈服强度σs或σ0.2(国外用re表示)和抗拉强度σb(国外用rm表示),高温下工作时,还要考虑蠕变极限σn和持久强度σd。

(2)塑性塑性就是指金属材料在脱落前出现塑性变形的能力。

塑性指标包含:伸长率δ,即为试样折断后的相对弯曲量;断面收缩率ψ,即为试样折断后,折断处横截面内积的相对增大量;冷弯(角)α,即为试件被伸展至受到拉面发生第一条裂纹时所测出的角度。

(3)韧性韧性是指金属材料抵抗冲击负荷的能力。

韧性常用冲击功ak和冲击韧性值αk表示。

αk值或αk值除反映材料的抗冲击性能外,还对材料的一些缺陷很敏感,能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化。

而且ak对材料的脆性转化情况十分敏感,低温冲击试验能检验钢的冷脆性。

则表示材料韧性的一个代莱指标就是断裂韧性δ,它就是充分反映材料对裂纹拓展的抵抗能力。

(4)硬度硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。

硬度试验的方法较多,原理也不相同,测得的硬度值和含义也不完全一样。

最常用的是静负荷压入法硬度试验,即布氏硬度(hb)、洛氏硬度(hra、hrb、hrc)、维氏硬度(hv),其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。

而肖氏硬度(hs)则属于回跳法硬度试验,其值代表金属弹性变形功的大小。

因此,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。

在断裂力学基础上创建出来的材料抵抗裂纹拓展脱落的韧性性能称作断裂韧性。

(kic,gic)常用的35crmo在850℃油淬,550℃回火后,机械性能如下:σb≥980mpa;σs≥835mpa;δ5≥12%;ψ≥45%;ak≥63j;而高级优质的35crmoa的性能应该更加优良稳定。

钛重要意义及应用情况

钛重要意义及应用情况

钛重要意义及应用情况钛是一种重要的金属材料,具有重要的意义和广泛的应用。

以下将就钛的重要意义及其应用情况进行详细介绍。

一、钛的重要意义:1. 轻质高强:钛的密度仅为4.5g/cm³,远低于钢材的7.8g/cm³,但其强度却接近高强度钢。

这使得钛合金成为制造高性能结构材料和重要零部件的理想选择。

2. 耐腐蚀性良好:钛具有极强的耐腐蚀性,能够在酸、碱、盐等腐蚀性介质中长期保持良好的性能。

这使得钛合金在化工、海洋工程、航空航天等领域得到广泛应用。

3. 生物相容性好:钛合金在医疗领域应用广泛,主要因为其与人体组织的生物相容性良好。

钛合金使用安全,几乎不会引起排斥反应和过敏现象,可用于制作人工骨骼、修复及植入器械等。

4. 超导性能优越:某些特殊的钛合金在低温下表现出优异的超导特性,可广泛应用于能源领域和电磁设备制造。

5. 良好的机械加工性:钛具有良好的塑性和可锻性,可以通过常规的冷、热加工方法进行成型,并可制成各种复杂的零部件。

二、钛的应用情况:1. 航空航天领域:钛合金是航空航天制造中常用的结构材料。

在航空发动机、飞机机身、翼面等关键部件中广泛应用,可有效减轻重量,提高飞行性能。

2. 车辆工业:钛合金在汽车制造中应用越来越广泛。

由于钛的轻质高强特性,使用钛合金可以减轻车身质量,降低油耗,提高汽车的燃油经济性。

3. 化工领域:钛具有耐高温、耐酸碱等优良的耐腐蚀性能,被广泛应用于化工设备、反应器、储罐等部件的制造。

4. 医疗领域:钛合金具有良好的生物相容性,广泛应用于人工骨骼、牙科修复、植入器械等医疗领域。

钛合金的生物相容性和生物媒介性较高,对组织和人体无害。

5. 电子领域:钛合金在电子设备中应用较广。

钛基薄膜是太阳能电池表面的关键材料,也可用于制作集成电路、电容器等元件。

6. 包装材料:由于钛具有优异的耐腐蚀性和气密性,被广泛应用于食品、药品等行业的包装材料。

7. 其他领域:钛合金还广泛应用于海洋工程、地下工程、船舶制造、体育器材、化妆品等领域。

材料的蠕变性能研究及其应用

材料的蠕变性能研究及其应用

材料的蠕变性能研究及其应用材料的蠕变性能是指材料在长时间高温和持续应力下可能发生的形变现象。

它在工程设计和材料选择中具有重要的意义。

本文将分析材料的蠕变性能研究,探讨其应用领域,并介绍一些相关的实例。

一、蠕变性能研究1. 影响蠕变的因素材料的蠕变性能受多种因素的影响,包括温度、应力、加载时间和材料的化学成分等。

温度是蠕变的主要驱动力,高温会导致材料晶体结构发生改变,从而引起形变。

应力是指材料所受到的外力,而加载时间则是指在一定的温度和应力下所作用的时间。

2. 蠕变性能的测试方法为了研究材料的蠕变性能,科学家们发展了一系列的测试方法。

其中最常见的方法是蠕变实验,通过在高温下对材料施加恒定的力来观察其变形情况。

此外,还有一些间接的测试方法,如热蠕变微观分析和差热分析等。

3. 提高蠕变抗力的方法考虑到材料在高温和应力环境下可能发生的蠕变,科学家们还提出了一系列的方法来提高材料的蠕变抗力。

例如,通过控制材料的成分和晶体结构来提高其抗蠕变能力。

此外,采用表面涂层和添加合适的合金元素也可以改善材料的蠕变性能。

二、蠕变性能的应用1. 高温材料蠕变性能的研究对于高温材料的选择和改良具有重要的意义。

例如,在航空发动机和核能设备等高温环境中,需要使用能够承受长时间高温和持续应力的材料。

通过研究材料的蠕变性能,可以选择出适合特定环境的高温材料,并进行进一步的改良。

2. 地质工程在地质工程中,蠕变性能的研究也具有重要的应用价值。

例如,在地下隧道的建设过程中,需要选择能够承受地下高温和持续应力的材料,以确保隧道的安全性和稳定性。

通过对材料的蠕变性能进行研究,可以为地质工程提供重要的参考依据。

3. 材料设计材料的蠕变性能也对于材料的设计和开发具有指导意义。

通过研究材料的蠕变行为,可以优化材料的组成和结构,以提高其抗蠕变能力。

在材料开发过程中,这种研究方法可以帮助科学家们选择最合适的材料,并对其进行优化设计。

三、实际应用案例1. 航空发动机航空发动机工作时处于高温高压环境下,材料的蠕变性能对其工作性能和寿命有着重要影响。

材料性能及应用意义

材料性能及应用意义

材料性能及应用意义材料的性能是指材料在特定工程应用条件下所表现出来的物理、化学和力学性质。

材料性能是评价材料质量和适用性的重要指标,也是确定材料是否能够满足特定需求的关键因素。

不同材料的性能可以大相径庭,因此在选择合适的材料时,需要根据具体的应用要求来确定材料的性能指标。

材料的性能涉及多个方面,包括力学性能、热学性能、光学性能、电学性能、磁学性能等。

力学性能包括强度、硬度、韧性、弹性模量等指标,用于评估材料的抗拉、抗压、抗弯等力学性能。

热学性能包括导热性、膨胀性、熔点等指标,用于评估材料的热传导能力和热稳定性。

光学性能包括折射率、吸光性、透光性等指标,用于评估材料的透光性和折射率。

电学性能包括电阻率、介电常数、导电性等指标,用于评估材料在电场中的响应能力。

磁学性能包括磁导率、磁化强度、磁滞回线等指标,用于评估材料的磁响应能力。

材料的性能对于不同领域的应用具有重要意义。

以下是几个常见领域的应用意义:1.工程领域:在工程领域中,材料的性能决定了结构件的可靠性、耐久性和稳定性。

优质的材料能够提供较高的强度和刚度,从而保证结构件在承受外部荷载时不会发生形变和破坏。

例如,用于制造飞机和汽车的高强度钢材能够保证结构的刚度和耐用性。

同时,工程材料的热稳定性和耐蚀性也是关键指标。

例如,用于化工设备的耐腐蚀合金能够在恶劣的化学环境中保持其性能稳定。

2.电子领域:电子设备对于材料性能的要求非常高,例如导电性、热稳定性、尺寸稳定性等。

电子材料的性能对于电子设备的性能和寿命具有直接影响。

例如,高导电性的铜材料被广泛用于制造电路板和导线,以保证电子设备的导电性能。

此外,电子材料的光学性能也非常重要,用于制造显示器和光学器件。

3.生物医学领域:生物医学材料的性能对于体内植入材料、医疗设备和药物传递系统的功能和生物相容性具有重要影响。

例如,生物医用金属材料需要具有较高的生物相容性、强度和耐腐蚀性,以适应人体环境的要求。

另外,生物医用陶瓷材料具有优异的生物相容性和机械性能,用于制造人工骨骼和牙科修复材料。

橡胶材料的抗冲击性能

橡胶材料的抗冲击性能

橡胶材料的抗冲击性能橡胶材料作为一种常见的工程材料,其优良的抗冲击性能使其在各个领域得到广泛应用。

本文将探讨橡胶材料的抗冲击性能及其相关因素,并分析其在实际应用中的意义。

1. 橡胶材料的抗冲击性能介绍橡胶材料由于其特殊的结构和化学成分,具有良好的抗冲击性能。

当外界施加冲击力时,橡胶能够迅速吸收冲击能量并扩散至周围区域,从而减缓冲击力对其他环境或结构物的伤害。

橡胶的高弹性和柔软性使其具有出色的缓冲和减震效果,因此能够有效抵抗冲击造成的损伤。

2. 影响橡胶材料抗冲击性能的因素(1)硬度:橡胶材料硬度的不同会直接影响其抗冲击性能。

较硬的橡胶通常具有较好的抗压性能,但其对冲击的吸能能力较差。

相比之下,较软的橡胶能够更好地吸收冲击能量,具有更好的抗冲击性。

(2)弹性模量:橡胶材料的弹性模量代表了其弹性恢复能力,即回复到初始形状的能力。

弹性模量越低,代表橡胶材料的弹性越好,其抗冲击性能也更好。

(3)材料的厚度:橡胶材料的厚度决定了其对冲击能量的吸收能力。

一般来说,较厚的橡胶能够吸收更多的冲击能量,从而提高其抗冲击性能。

(4)温度:温度对橡胶材料的抗冲击性能也有较大影响。

在低温环境下,橡胶变得脆弱,其抗冲击性能下降;而在高温环境下,橡胶材料的柔软度降低,同样影响其抗冲击性能。

3. 橡胶材料抗冲击性能在实际应用中的意义橡胶材料的抗冲击性能在许多领域都具有重要作用。

例如,在交通工具制造领域,橡胶被广泛应用于车辆的减震装置和汽车轮胎中,以减小车辆行驶过程中的震动和冲击,提供更安全舒适的乘坐体验。

此外,橡胶材料的抗冲击性能还在建筑领域中使用,用于减震设备、桥梁支座等建筑结构中,以增加对地震等冲击力的抵抗能力。

4. 提升橡胶材料抗冲击性能的方法为了提高橡胶材料的抗冲击性能,可以采取以下方法:(1)增加橡胶材料的柔软性,可以通过添加适量的软化剂或改变橡胶的交联程度实现。

(2)提高橡胶材料的弹性模量,可以通过调整橡胶的化学配方或改变橡胶的交联密度来实现。

环境材料的性质特点及应用

环境材料的性质特点及应用

环境材料的性质特点及应用环境材料是指在建筑、水利、能源等各个领域中,为了改善环境质量、提高资源利用效率和降低环境污染而研发的材料。

环境材料的性质特点及应用主要如下:一、低能耗:环境材料制备过程中,通常采用低温、低能耗的工艺,能有效地节约能源。

此外,环境材料还具有热导率低、保温性能好的特点,能有效地降低建筑、水利、能源等领域中的能耗。

因此,环境材料广泛应用于建筑保温材料、隔热材料、节能材料、新能源领域等。

二、环保可持续:环境材料通常采用可再生资源和可回收资源为原材料,制造过程中不会产生或排放大量的有害物质,对环境没有污染。

环境材料还具有易于回收、可循环利用的特点,因此能够实现资源的可持续利用。

在实际应用中,环境材料主要应用于减排与污染防治、废弃物资源化利用、水处理、空气净化等领域。

三、防火阻燃:环境材料具有优良的防火性能,能够有效地阻止火势扩散和火灾的蔓延,保障人身安全和财产安全。

在建筑、交通运输、电气、石油化工等领域中,环境材料广泛应用于防火装饰材料、阻燃材料、消防设备等。

四、耐久性:环境材料具有较好的耐久性,可长期保持其性能和外观。

它们能够耐受恶劣的气候和环境条件,不易受到腐蚀、老化和磨损,因此在建筑、交通运输、环境工程等领域中有较广泛的应用。

例如,建筑领域中常用的水泥、钢材、玻璃等材料就具有较高的耐久性。

五、功能多样化:环境材料的性能多样化,可以根据具体需求开发出具有不同功能和特性的材料。

例如,环境材料可以通过改变其成分和结构,实现绝热、隔热、防水、防潮、保温、吸音、除尘、净化空气等功能。

在实际应用中,环境材料被广泛用于各种工程项目,如建筑、交通、水利、能源、环保等。

六、经济效益:环境材料具有较高的性价比,使用环境材料可以降低工程投资成本、维护成本和资源消耗,从而提高经济效益。

同时,环境材料的使用还可以促进产业的发展和转型升级,带动相关产业链的发展,增加就业机会,推动经济可持续发展。

总之,环境材料具有低能耗、环保可持续、防火阻燃、耐久性强、功能多样化、经济效益等性质特点,广泛应用于建筑、交通、水利、能源、环保等领域,发挥了重要的作用。

常用材料的性能及应用范围

常用材料的性能及应用范围

公司常用原材料的种类、性能和应用范围一、钢材的基础知识1、钢材的化学成分:钢材的化学成分主要包括以下几种:C Si Mn Mo Cr Ni V Ti W Nb Cu Al P S,专门用途的钢材,在牌号前部加上代表该钢用途的代号。

也有在钢材牌号后面加上A、E 等符号,这里的A、E不是钢材的化学元素符号,而是代表另外一种用途的钢种。

例如:0Cr18Ni9、00Cr17Ni14Mo2、1Cr5Mo、35CrMoA、Y1Cr17。

2、钢材的机械性能(力学性能):钢材的机械性能常用的主要有以下几种:抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率、冲击值、布氏硬度、铬氏硬度、维氏硬度。

a)抗拉强度:在用金属试样作拉伸试验时,在试样要拉断前所承受的最大负荷与试样原始截面之比,称为强度极限或抗拉强度,用“σb”表示,单位为“MPa”。

b)屈服强度:材料在拉伸过程中,当载荷达到某一值时,载荷不变而试样仍继续伸长的现象称为屈服。

材料开始发生屈服时所对应的应力,称为屈服点、屈服强度或屈服极限,用“σS”表示,单位“MPa”在进行阀门设计时,抗拉强度和屈服强度是选择阀门主要部件材料的主要依据。

c)延伸率:金属材料在作拉伸试验时,试样拉断后,其标距部分的总伸长△L与原标距长度L0之比的百分比,称为伸长率或延伸率,用“δ”表示。

d)断面收缩率:金属材料在拉断后,其缩径处横截面积的最大缩减量与原横截面积的百分比,称为断面收缩率,作“ψ”表示。

延伸率和断面收缩率是检验金属材料塑性的主要依据。

延伸率或断面收缩率太小,材料就成了脆性材料,如铸铁。

e)冲击韧性:用一定尺寸和形状的试样,在规定类型的试验机上,用大能量一次冲击,将冲断试样所消耗的功A k除以缺口处的断面积Fo,即为冲击韧性,用“A k”表示,单位为J/cm2。

f)布氏硬度、铬氏硬度、维氏硬度是三种不同的检验钢材硬度的的方法,单位分别为“HB”、“HRC”、“HV”。

他们互相之间有一定的换算关系,同时他们与材料的抗拉强度也有一定的换算关系。

金属材料的防静电性能与防静电材料应用

金属材料的防静电性能与防静电材料应用

金属材料的防静电性能与防静电材料应用金属材料的防静电性能对于许多行业来说至关重要。

静电不仅会对金属材料造成损坏,还可能引发火灾或爆炸等安全隐患。

因此,合理选择和应用防静电材料是非常必要的。

本文将介绍金属材料的防静电性能以及防静电材料的应用。

一、金属材料的防静电性能金属材料通常具有良好的导电性能,但同时也易导致静电积聚。

为了提高金属材料的防静电性能,可以采用以下措施:1. 表面处理:通过改变金属材料的表面电阻率,可以降低或消除静电积聚。

常见的表面处理方法包括涂覆导电层、氧化处理和电解处理等。

2. 接地:将金属材料与地面连接,利用地面作为静电的消散通道,以减少静电积聚。

可以使用接地导线或导电地垫等方式进行接地。

3. 防静电喷涂:使用防静电喷涂剂在金属材料表面形成一层绝缘膜,阻止静电的积聚和释放。

这种方法可以保护金属材料不受静电损害,并提高其防静电性能。

二、防静电材料的应用为了进一步提高金属材料的防静电性能,可以使用各种防静电材料进行辅助应用。

以下是几种常见的防静电材料及其应用场景:1. 防静电涂料:防静电涂料通常是一种导电性和/或抗静电性的涂层,可以应用在金属材料的表面,有效减少静电的积聚和释放。

常见的使用场景包括电子器件的保护、防爆设备和防静电地板等。

2. 绝缘材料:绝缘材料可以作为金属材料的包裹层,起到隔绝静电的作用。

常见的绝缘材料包括塑料薄膜、橡胶和绝缘胶带等。

应用场景包括电线电缆的保护、电子元件的封装等。

3. 导电材料:导电材料具有良好的导电性能,可以用于金属材料的导电连接。

常见的导电材料包括铜箔、银浆和导电橡胶等。

应用场景包括电路板的制造、电子元件的连接等。

4. 防静电地板:防静电地板是一种特殊设计的地板材料,具有良好的抗静电性能。

它可以有效地防止静电的积聚,并将静电消散到地面。

防静电地板广泛应用于电子工厂、医院手术室和实验室等场所。

总结:金属材料的防静电性能与防静电材料的应用对于许多行业来说具有重要意义。

工程材料 第一章 材料的性能及应用意义

工程材料 第一章 材料的性能及应用意义

HR = (0.2 - △h) / 0.002 (mm),
其中 △h = h1 - h0
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
洛氏硬度计
一、力学性能
3. 维氏硬度(HV) GB4342 -1984
(1)金刚石正四棱锥压头,精确 操作复杂,适用于科学研究。 (2)压力可选5~120Kg间的特定 值,适用各种硬度值的测量。 (3)压痕小,可测表面硬化层。
冲击吸收功AK
1 2
3
TK
温度T
三种不同冷脆倾向的材料
1—面心立方晶格的金属 2—中、低强度体心立方晶格的金属 3—高强度材料
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
冲击吸收功的测定
一、力学性能
不同材料的冲击抗力:
§1.2 材料的使用性能
冲击能量A
A'
A" N'
K 1
2
N"
冲击破断次数 lgN
1—高强度低韧性材料 2—低强度高韧性材料
§1.2 材料的使用性能
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
(六)韧性——材料在塑性变形和断裂的全过程中吸收能量的能 力,它是材料强度和塑性的综合表现。
韧性不足可用脆性来表达。 韧性高低决定是韧性断裂,还是脆性断裂。
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
1. 冲击韧度 Ak ——材料抵抗冲击载荷的能力
二、物理性能
§1.2 材料的使用性能
(一)密度 (二)热学性能:熔点、热容、热膨胀、热传导等。 (三)电学性能:电阻率、电阻温度系数、介电性。 (四)磁学性能:磁导率、饱和磁化强度和磁矫顽力。

材料的性能及应用意义

材料的性能及应用意义

机械性能对应用的影响
强度
强度决定了材料抵抗外力作用的能力,对材料的承载能力和安全性有影响。例如,桥梁和高层建筑需要高强度的钢材 以承受重力和风载等外力作用,而汽车和飞机则需要高强度的轻质材料以提高燃油效率和行驶性能。
韧性
韧性决定了材料抵抗冲击和震动的能力,对材料的延展性和断裂抗力有影响。例如,装载重型机械的运输车辆需要高 韧性的轮胎以承受颠簸和冲击,而体育器材则需要良好的韧性和轻质材料以提高运动员的安全性和竞技表现。
硬度
硬度决定了材料抵抗刮擦和磨损的能力,对材料的表面质量和耐久性有影响。例如,刀具和切割工具需 要高硬度的刀刃以保持锋利和切割效果,而耐磨设备则需要高硬度的表面涂层以提高使用寿命和降低维 护成本。
05 材料的发展趋势和未来展 望
高性能材料的发展
总结词
高性能材料在强度、硬度、耐腐蚀、耐高温等方面具有优异性能,是当前材料 科学领域研究的热点。
详细描述
随着科技的不断发展,高性能材料在航空航天、汽车、能源、电子信息等领域 的应用越来越广泛。例如,碳纤维复合材料因其轻质高强、耐腐蚀等优点,被 广泛应用于航空航天器的制造。
新材料的应用前景
总结词
新材料具有独特的物理、化学、生物等性能,在新能源、生物医疗、环保等领域 具有广阔的应用前景。
详细描述
性。
相容性
材料与其他物质相互融合或发 生化学反应的能力,影响材料
的兼容性和应用范围。
机械性能
强度
材料抵抗外力作用而不发生破坏的能力,是 衡量材料承载能力的关键指标。
硬度
材料表面抵抗被划伤或刻入的能力,影响材 料的耐磨和耐刮擦性能。
韧性
材料吸收能量并抵抗脆性断裂的能力,影响 材料的抗冲击和抗震性能。
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(d)剪切
(e)扭转
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
(一)强度 ----- 材料在外力作用下对变形与断裂的抵抗能力。
1. 比例极限 σp
2. 弹性极限 σe 3. 屈服强度 σs 4. 抗拉强度 σb(新国标 中用Rm表示)
低碳钢拉伸flash
屈强比( σs /σb ),其值一般在0.65~0.75之间。屈强比愈小,工 程构件的可靠性越高,万一超载也不会马上断裂;屈强比愈大,材 料的强度利用率愈高,但可靠性降低。
一、力学性能
比强度——材料的强度与密度之比。
§1.2 材料的使用性能
名称
纯铝 纯铁 纯钛
密度 (g/cm3) 2.7 7.87 4.5
强度 (MPa)
比强度
80~100 30~37 180~280 23~36 405~500 90~111
一、力学性能
(二)刚度——材料对弹性变形的抵抗能力。
§1.2 材料的使用性能
强度保证材料不发生过量塑性变形、断裂。 刚度保证材料不发生过量弹性变形。
实际工件的刚度首先取决于其材料的弹性模量,即 E = σ/ε。
(1)对于金属材料,其弹性模量E主要取决于基体金属的性质,难以通过 合金化、热处理、 冷加工等方法使之改变,即 E 是结构不敏感性参数。 (2)陶瓷材料、 高分子材料、 复合材料的弹性模量对其成分和组织结构 是敏感的,可以通过不同的方法使其改变。
(五)硬度—材料表面局部区域内抵抗变形或破裂的能力。
对某一零件有力学性能要求时,一般在设计图纸上提出硬度技术要求, 而不是强度和塑性;并按硬度来检验。
硬度试验的优点:
1. 硬度试验设备简单,操作迅速方便。
2. 一般不破坏成品零件,无需加工专门的试样,试验对象可以是各类工 程材料和各种尺寸的零件。
3. 硬度与强度、塑性、耐磨性之间的关系密切,可按硬度估算强度而免 做复杂的拉伸实验。 4. 硬度与工艺性能之间有联系,可作为评定材料工艺性能的参考。 5. 硬度能较敏感地反映材料的成分与组织结构的变化,可用来检验原材 料和控制冷热加工质量。
一、力学性能
1. 布氏硬度(HB) GB231-1984
§1.2 材料的使用性能
HB = F/S
HBS — 淬火钢球 (< 450HB) (新国标中HBS已取消) HBW— 硬质合金球(< 650HB) (1)误差小,重复性好。
(2)压痕面积大,不适合成品检验。
(3)与强度σb之间存在近似的换算: σb 0.36HB
HR = (0.2 - △h) / 0.002 (mm), 其中 △h = h1 - h0
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
洛氏硬度计
一、力学性能
3. 维氏硬度(HV) GB4342 -1984
§1.2 材料的使用性能
(1)金刚石正四棱锥压头,精确 操作复杂,适用于科学研究。
(2)压力可选5~120Kg间的特定 值,适用各种硬度值的测量。 (3)压痕小,可测表面硬化层。
一、力学性能
即材料断裂前的塑性变形能力。
§1.2 材料的使用性能
(四)塑性—在外力作用下材料产生塑性变形而不破坏的能力,
1. 伸长率,以δ表示
l1 l 0 δ 100% l0
A0 A1 100% A0
2. 断面收缩率,以ψ表示 (新国标中用Z表示)
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
(4)塑性加工性能(热、冷加工)
(5)切削加工性能(冷加工) 3. 经济性能:能用、够用、耐用。 4. 环保性能:与人类友好。
§1.1 材料性能依据
材料的性能是用于表征材料在给定的外界条件下所表现出来的行为。 材料的化学成分和内部结构是其内部依据,材料成分和结构确定后就表现 出一定的性能。此时的“结构”包含四个层次: (1)原子结构;(2)结合键;(3)原子排列方式; (4)组织。
注意:(1)结构不敏感性能:E、Tm等。
(2)结构敏感性能:强度、塑性、韧性等。
§1.2 材料的使用性能
一、力学性能
(1)强度 (5)硬度
(2)刚度 (3)弹性 (4)塑性 (6)韧性 (7)疲劳性能(8)耐磨性
二、物理性能 三、化学性能
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
(a)拉伸
(b)压缩
(c)弯曲
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
一、力学性能
2. 洛氏硬度(HR) GB230 -1991
§1.2 材料的使用性能
(1)HRA(金刚石圆锥)— 高硬度表面、硬质合金 (2)HRB(淬火钢球) — 未淬火钢、灰铸铁、有色金属 (3)HRC(金刚石圆锥)— 淬硬钢、调质钢 洛氏硬度共15种标尺,每一种标尺硬度适用范围不同。
一、力学性能
硬度测试方法:
§1.2 材料的使用性能
1. 布氏硬度 GB231-1984 2. 洛氏硬度 GB230-1991
3. 维氏硬度 GB4342-1984
4. 锉刀法 一组硬度差为5HRC的锉刀, 如:10HRC、 15HRC、 20HRC等。
硬度测试三要素:
( 1)载荷大小;(2)压头尺寸;(3)加载及保压时间。
§1.2 材料的使用性能
硬度举例
1. T8钢退火后: 170~200HBW 2. T8钢正火后: 25 ~ 35HRC T8钢淬火后: 50~ 55HRC T12钢淬火后: 60~ 65HRC W18Cr4V钢淬火后: 58~62HRC 3. YG8(钨钴类硬质合金): 88~91HRA 4. 20钢经渗碳、淬火+低温回火后: 表面58~64HRC,心部10~15HRC
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
(三)弹性——外力作用下材料发生弹性行为的综合性能指标。
滞弹性(弹性滞后):加载时应变不立即达到平衡值,卸载时变形也不 立即恢复。 对于易受振动且要求消振的零件,如机床床身和汽轮机叶片,要求材料 具有良好的消振性。机床床身可用灰铸铁制造,汽轮机叶片则采用 Cr13型钢 制造。 对于仪表上的传感元件和音响上的音叉、簧片等,则不希望有滞弹性出 现,选材时应予注意。
材料的性能及应用1.2 材料的使用性能
§1.3 材料的工艺性能
引言 材料是人类社会经济地制造有用器件的物质。
1. 所谓有用 — 使用性能:力学性能、物理性能、化学性能 2. 所谓制造(原材料变成产品)—工艺性能 (1)铸造性能(热加工) (2)焊接性能(热加工) (3)热处理性能(热加工)
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