工程材料课程辅导重点难点

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1、《工程材料》课程辅导（章节指导）第1章绪论要点：l材料的基本概念（掌握）l材料的分类（掌握）l金属材料发展与应用简史。（了解）35《工程材料》课程辅导（章节指导）第2章金属材料的力学性能要点：l静载单向拉伸应力——应变曲线（理解并掌握）l各种力学性能指标的物理意义（掌握）难点：l疲劳强度、断裂韧性——性能指标的提出及其物理意义下面就具体内容作简要说明。1.低碳钢静载单向拉伸应力——应变曲线（理解并掌握）n阶段I（oab）——弹性变形阶段oa段：△L∝P  直线阶段ab段：极微量塑性变形（0.001--0.005%）Pp，Pe（不产生永久变形的最大抗力）n

2、阶段II（bcd）段――屈服变形屈服点 Psn阶段III（dB）段——均匀塑性变形阶段Pb 材料所能承受的最大载荷n阶段IV(BK)段——局部集中塑性变形（注意：铸铁只有第I阶段，中、高碳钢没有第II阶段。）2.金属的刚度（掌握）n材料在受力时，抵抗弹性变形的能力E=σ/ε本质是：反映了材料内部原子结应力的大小，组织不敏感的力系指标。3.弹性：材料不产生塑性变形的情况下，所能承受的最大应力（掌握）n比例极限：应力――应变保持线性关系的极限应力值σp=Pp/Fo  n弹性极限：不产永久变形的最大抗力σe=Pe/Fo  35《工程材料》课程辅导（章节指导）1

3、.塑性——材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力（掌握）n延伸率延伸率与试样尺寸有关，δ5,  δ10(Lo=5do,10do)n断面收缩率ψ=△F/Fo=(Fo-Fk)/Fox100%2.强度——材料抵抗变形和断裂的能力（掌握）n抗拉强度σb=Pb/Fo材料被拉断前所承受的最大应力值（材料抵抗外力而不致断裂的极限应力值）。n屈服强度σs和条件屈服强度σ0.02σs=Ps/Fo     （σs代表材料开始明显塑性变形的抗力,是设计和选材的主要依据之一。）σ0.02条件屈服强度——中高碳钢、无屈服点，国家标准，以产生一定的微量塑性变形的抗力的极限应力值

4、来表示。脆性材料：σb=σs灰口铸铁n疲劳强度σ-1 （80%的断裂由疲劳造成）——（难点）疲劳：承受载荷的大小和方同随时间作周期性变化，交变应力作用下，往往在远小于强度极限，甚至小于屈服极限的应力下发生断裂。u疲劳极限：材料经无数次应力循环而不发生疲劳断裂的最高应力值。u条件疲劳极限：经受107应力循环而不致断裂的最大应力值。u影响因素：循环应力特征、温度、材料成分和组织、夹杂物、表面状态、残余应力等。3.韧性：断裂前吸收变形能量的能力----韧度（掌握）n冲击韧性：冲击载荷下材料抵抗变形和断裂的能力。uak=Ak/F        (J/cm2)Ø脆

5、性材料——ak值低，断裂时无明显变形，金属光泽，呈结晶状。Ø韧性材料——ak值高，明显塑变，断口呈灰色纤维状，无光泽。Ø韧性与温度有关——脆性转变温度TK35《工程材料》课程辅导（章节指导）n断裂韧性——（难点）uKIC表明了材料有裂纹存在时抵抗脆性断裂的能力。Ø当KI>KIC时，裂纹失稳扩展，发生脆断。Ø当KI＝KIC时，裂纹处于临界状态Ø当KI

6、艺有关。u断裂韧性问题的提出（了解）1.硬度：材料抵抗外力压入的能力（掌握）n布氏硬度HBuØ压头为一定直径D（mm）的淬火钢（或硬质合金）球，载荷P一般3000kg，测量压痕平均直径d（mm）Ø一般用于较软材料，HB≤450n洛氏硬度HRCu由压痕的深度求出材料的硬度。以0.002毫米作为一个硬度单位。Ø压头为顶角120°的金刚石圆锥体，载荷一般为150kg，Ø一般用于硬度较高的材料，适用范围HRC20－6735《工程材料》课程辅导（章节指导）第3章金属晶体结构、结晶及合金相图要点：l有关晶体结构的基本概念：金属键、晶体、晶格、三种常见的金属晶格、实际

7、晶体的缺陷（重点掌握）l金属结晶的概念、过冷度、结晶的过程——晶核的形成和长大规律及其影响因素（掌握）l合金相结构的基本类型及其结构特点/性能特点（掌握）l二元合金相图的基本概念：组元、合金、合金系、相、相图、组织等（掌握）l二元合金相图的分析方法，熟悉并分析几种典型相图（匀晶相图、共晶相图）的结晶过程（重点掌握）l杠杆定律及其应用（重点掌握）l包晶相图和形成稳定化合物的相图（了解）l合金相图与性能的关系（了解）难点：l匀晶相图、共晶相图中典型合金的结晶过程l应用杠杆定理分析典型合金的室温相及室温组织的比例下面就具体内容作简要说明。1.晶体与非晶体的概念

8、（掌握）n晶体：材料的原子（离子、分子）在三维空间呈规则，周期性排列。n非晶体：