1前言与模块21金属材料的力学性能PPT课件
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《汽车材料》
《汽车材料》目录
模块2.1金属材料的力学性能 模块2.2 黑色金属（钢铁材料） 模块2.3 有色金属及其合金 模块2.4 典型汽车零件金属材料的选用 模块2.5 汽车常用非金属材料 模块2.6 汽车常用液态材料
前言
1、汽车材料是一门从生产实践中发展起来、又直接为生产服务 的专业基础课，具有很强的实践性；
❖ (2)冲击载荷：突然增加或消失的载荷，例如：空气锤锤头 下落时锤杆所承受的载荷。
❖ (3)疲劳载荷：周期性的动载荷，例如：机床主轴就是在变 载荷作用下工作的。
❖ 常见的变形方式有：拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切等。
力学性能概念：
❖ 金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为 力学性能（或称为机械性能）。
工艺性能
1.铸造性能 2.冷热压力加工性能 3.焊接性能 4.热处理性能 5.切削加工性能
变形的概念及载荷分类：
❖ 机器上由金属材料制成的零部件，工作过程中在外力（又称 载荷）的作用下，都会发生形状、尺寸改变，这种改变称为 变形。 根据载荷作用性质不同，可分为静载荷、冲击载荷、疲 劳载荷等三种。
❖ (1)静载荷：大小不变或变动很慢的载荷，例如:床头箱对机 床床身的压力。
❖ 力学性能指标有强度、硬度、塑性、冲击韧性 等。
❖ 常用的试验方法有拉伸试验、硬度试验、冲击 试验等。
❖ 金属材料的力学性能是机械设计、材料选择、 工艺评定及材料检验的主要依据。
§1.1 弹性和刚度
❖ 弹性：外力作用下产生变形，所受外力后恢复其 原来的形状的性能。 这种随外力去除而消失的变形称为弹性变形， 其大小与外力成正比。
达能力、文献检索和自学能力、创新能力。
本课程学习方法
➢抓好基本学习环节 ➢注重理论知识的实际应用 ➢总结归纳
本课程成绩考核：
❖ 平时作业及出勤：10% ❖ 平时测评（平时作业、考试）：40% ❖ 期末考试：50%
模块2.1 金属材料的力学性能
❖ 模块目标： ❖ 1、了解什么是金属材料的力与学性能及其衡量指
❖ 刚度：材料抵抗弹性变形的能力。 ❖ 弹性模量：衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺
度。用“E”表示，其值越大，使材料发生弹性变 形的应力越大，及材料刚度越大。
§1.2 强度和塑性
❖ 强度是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏（永久 变形或断裂）的性能。
抗拉强度（σb）、抗压强度（σbc）、抗弯强度（σbb）、 抗剪强度（τb）、抗扭强度（τt）等几种。
❖ 青铜是现代人给予的名字，古时青 铜是黄色偏红，而埋在土里后颜色 因氧化而青灰，称为青铜。
❖ 青铜强度高且熔点低（25%的锡冶 炼青铜，熔点就会降低到800℃。纯 铜（红铜）的熔点为1083℃）。青 铜铸造性好，耐磨且化学性质稳定 。
❖ 青铜发明后，立刻盛行起来，从此 人类历史也就进入新的阶段－青铜 时代。
❖ 元谋猿人、蓝田猿人、北京人、山顶洞人
陶器的出现时人类跨进新石器时代 的重要标志之一
❖ 瓷器—是中华民族的伟大发 明，要比国外早1500年以 上，是中华民族的宝贵历史 遗传之一。
❖ 东汉晚期，中国已经能够完 成成熟青瓷的烧制，完成了 由原始瓷器向标准瓷器的过 渡。
❖ 金属的出现： 天然金与铜用作工具和武器，开始了人类金属的使
2、本课程是汽车检测与维修、汽车整形技术等专业的基础课程； 3、学习过程中，注意理论与实践结合； 4、注意弄清楚重要的概念和基本理论，按材料的成分、组织、
性能、用途这一主线进行学习和记忆； 5、汽车材料选用的重要性； 6、汽车材料技术的发展是汽车技术发展的重要发面之一；
课程目标
课程知识目标： 1、掌握金属材料的力学性能 2、掌握铁碳合金的相与组织组成及碳的质量分数对铁碳组织
材料应的发展是人 类发展的里程碑
发展的越来越快
❖ 石器时代
旧石器时代：距今约250万年-约1万年前 中石器时代：距今15 000～10 000年至8 000年 新石器时代：距今5000多年至2000多年
石器时代指人们以石头作 为工具使用的时代、这时 因为科技不发达、人们只 可以石头制造简单的工具。 而随着时代的推进，人们 对石器的研制也在不断改 进。而在时代划分上，石 器时代大致可分为三个时 代：旧石器时代、中石器 时代、新石器时代。
用。
金属铸造工艺——得到人们想要的形状 熔炼改变了铜的性能——材料开始发展
❖ 公元前3500年-公元 前1000年，人类开始 进入青铜时代-人类的 辉煌时代
从矿石中提炼铜-冶金业 的黎明
❖ 青铜-冶炼
治铜过程：熔炼-浇注-移 范-锻造
❖ 中国的治铜遗址：
❖ 青铜-第一种合金
青铜是是金Leabharlann Baidu治铸史上最早的合金，在 纯铜（红铜）中加入锡或铅的合金 。
❖ 塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性变形 （永久变形）而不破坏的能力。
一、拉伸试验 拉伸试验是指用静拉伸力对试样进行轴向拉
伸，测量拉伸力和相应的伸长，并测其力学性能 的试验。
拉伸试验机
拉伸试样
二、力 — 伸长曲线
❖ 人类的文明进程 是依据什么而划 分的？
—石器时代、铁器 时代、铜器时代
标 ❖ 2、熟悉弹性与刚度的定义和测试方法 ❖ 3、熟悉强度与塑性的衡量指标、表示方法 ❖ 4、熟悉硬度、冲击韧性、疲劳强度的试验原理
模块2.1 金属材料的力学性能
金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类：
金属材料的性能
使用性能
1.力学性能——强度、塑性、硬 度、冲击韧性、疲劳强度等； 2.物理性能——密度、熔点、热 膨胀性、导热性、导电性等； 3.化学性能——耐蚀性、抗氧化 性等
的影响 3、了解杂质元素对碳钢性能的影响 4、了解铸铁的性能与种类 5、掌握钢的热处理工艺及方法 6、掌握有色金属及其合金的牌号、性能、用途 7、掌握汽车零件的选材原则、工艺及零件的实效形式 8、掌握汽车非金属材料的应用 9、掌握汽车燃料、润滑材料及工作油液的性能与应用
课程目标
职业能力目标： 1、掌握金属材料强度和塑性的测定 2、掌握铁碳合金平衡组织的观察 3、掌握钢热处理后显微组织的观察 4、掌握常用机械零件的选材及加工工艺路线的模拟制定 5、培养学生分析问题和解决问题的能力、团队协作能力、表
《汽车材料》目录
模块2.1金属材料的力学性能 模块2.2 黑色金属（钢铁材料） 模块2.3 有色金属及其合金 模块2.4 典型汽车零件金属材料的选用 模块2.5 汽车常用非金属材料 模块2.6 汽车常用液态材料
前言
1、汽车材料是一门从生产实践中发展起来、又直接为生产服务 的专业基础课，具有很强的实践性；
❖ (2)冲击载荷：突然增加或消失的载荷，例如：空气锤锤头 下落时锤杆所承受的载荷。
❖ (3)疲劳载荷：周期性的动载荷，例如：机床主轴就是在变 载荷作用下工作的。
❖ 常见的变形方式有：拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切等。
力学性能概念：
❖ 金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为 力学性能（或称为机械性能）。
工艺性能
1.铸造性能 2.冷热压力加工性能 3.焊接性能 4.热处理性能 5.切削加工性能
变形的概念及载荷分类：
❖ 机器上由金属材料制成的零部件，工作过程中在外力（又称 载荷）的作用下，都会发生形状、尺寸改变，这种改变称为 变形。 根据载荷作用性质不同，可分为静载荷、冲击载荷、疲 劳载荷等三种。
❖ (1)静载荷：大小不变或变动很慢的载荷，例如:床头箱对机 床床身的压力。
❖ 力学性能指标有强度、硬度、塑性、冲击韧性 等。
❖ 常用的试验方法有拉伸试验、硬度试验、冲击 试验等。
❖ 金属材料的力学性能是机械设计、材料选择、 工艺评定及材料检验的主要依据。
§1.1 弹性和刚度
❖ 弹性：外力作用下产生变形，所受外力后恢复其 原来的形状的性能。 这种随外力去除而消失的变形称为弹性变形， 其大小与外力成正比。
达能力、文献检索和自学能力、创新能力。
本课程学习方法
➢抓好基本学习环节 ➢注重理论知识的实际应用 ➢总结归纳
本课程成绩考核：
❖ 平时作业及出勤：10% ❖ 平时测评（平时作业、考试）：40% ❖ 期末考试：50%
模块2.1 金属材料的力学性能
❖ 模块目标： ❖ 1、了解什么是金属材料的力与学性能及其衡量指
❖ 刚度：材料抵抗弹性变形的能力。 ❖ 弹性模量：衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺
度。用“E”表示，其值越大，使材料发生弹性变 形的应力越大，及材料刚度越大。
§1.2 强度和塑性
❖ 强度是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏（永久 变形或断裂）的性能。
抗拉强度（σb）、抗压强度（σbc）、抗弯强度（σbb）、 抗剪强度（τb）、抗扭强度（τt）等几种。
❖ 青铜是现代人给予的名字，古时青 铜是黄色偏红，而埋在土里后颜色 因氧化而青灰，称为青铜。
❖ 青铜强度高且熔点低（25%的锡冶 炼青铜，熔点就会降低到800℃。纯 铜（红铜）的熔点为1083℃）。青 铜铸造性好，耐磨且化学性质稳定 。
❖ 青铜发明后，立刻盛行起来，从此 人类历史也就进入新的阶段－青铜 时代。
❖ 元谋猿人、蓝田猿人、北京人、山顶洞人
陶器的出现时人类跨进新石器时代 的重要标志之一
❖ 瓷器—是中华民族的伟大发 明，要比国外早1500年以 上，是中华民族的宝贵历史 遗传之一。
❖ 东汉晚期，中国已经能够完 成成熟青瓷的烧制，完成了 由原始瓷器向标准瓷器的过 渡。
❖ 金属的出现： 天然金与铜用作工具和武器，开始了人类金属的使
2、本课程是汽车检测与维修、汽车整形技术等专业的基础课程； 3、学习过程中，注意理论与实践结合； 4、注意弄清楚重要的概念和基本理论，按材料的成分、组织、
性能、用途这一主线进行学习和记忆； 5、汽车材料选用的重要性； 6、汽车材料技术的发展是汽车技术发展的重要发面之一；
课程目标
课程知识目标： 1、掌握金属材料的力学性能 2、掌握铁碳合金的相与组织组成及碳的质量分数对铁碳组织
材料应的发展是人 类发展的里程碑
发展的越来越快
❖ 石器时代
旧石器时代：距今约250万年-约1万年前 中石器时代：距今15 000～10 000年至8 000年 新石器时代：距今5000多年至2000多年
石器时代指人们以石头作 为工具使用的时代、这时 因为科技不发达、人们只 可以石头制造简单的工具。 而随着时代的推进，人们 对石器的研制也在不断改 进。而在时代划分上，石 器时代大致可分为三个时 代：旧石器时代、中石器 时代、新石器时代。
用。
金属铸造工艺——得到人们想要的形状 熔炼改变了铜的性能——材料开始发展
❖ 公元前3500年-公元 前1000年，人类开始 进入青铜时代-人类的 辉煌时代
从矿石中提炼铜-冶金业 的黎明
❖ 青铜-冶炼
治铜过程：熔炼-浇注-移 范-锻造
❖ 中国的治铜遗址：
❖ 青铜-第一种合金
青铜是是金Leabharlann Baidu治铸史上最早的合金，在 纯铜（红铜）中加入锡或铅的合金 。
❖ 塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性变形 （永久变形）而不破坏的能力。
一、拉伸试验 拉伸试验是指用静拉伸力对试样进行轴向拉
伸，测量拉伸力和相应的伸长，并测其力学性能 的试验。
拉伸试验机
拉伸试样
二、力 — 伸长曲线
❖ 人类的文明进程 是依据什么而划 分的？
—石器时代、铁器 时代、铜器时代
标 ❖ 2、熟悉弹性与刚度的定义和测试方法 ❖ 3、熟悉强度与塑性的衡量指标、表示方法 ❖ 4、熟悉硬度、冲击韧性、疲劳强度的试验原理
模块2.1 金属材料的力学性能
金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类：
金属材料的性能
使用性能
1.力学性能——强度、塑性、硬 度、冲击韧性、疲劳强度等； 2.物理性能——密度、熔点、热 膨胀性、导热性、导电性等； 3.化学性能——耐蚀性、抗氧化 性等
的影响 3、了解杂质元素对碳钢性能的影响 4、了解铸铁的性能与种类 5、掌握钢的热处理工艺及方法 6、掌握有色金属及其合金的牌号、性能、用途 7、掌握汽车零件的选材原则、工艺及零件的实效形式 8、掌握汽车非金属材料的应用 9、掌握汽车燃料、润滑材料及工作油液的性能与应用
课程目标
职业能力目标： 1、掌握金属材料强度和塑性的测定 2、掌握铁碳合金平衡组织的观察 3、掌握钢热处理后显微组织的观察 4、掌握常用机械零件的选材及加工工艺路线的模拟制定 5、培养学生分析问题和解决问题的能力、团队协作能力、表