大连交通大学 工程材料绪论.ppt

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1、欢迎进入工程材料课程材料科学与工程学院章为夷绪论一、材料发展与社会进步二、为什么要学这门课？三、课程内容简介四、学习要求五、课程要达到的目标一、人类社会的发展和进步就是一部材料发展史石器时代；青铜器时代；铁器时代、瓷器时代；钢铁、高分子材料时代；硅时代、半导体时代；现在正步入新材料（多元材料）时代，如纳米材料，复合材料，功能材料，智能材料等等。历史上材料的每一次重大突破，都推动了生产力的极大发展。从三次工业革命到现在的新技术革命（信息科学、材料科学和生物科学）无一例外，没有相应新材料的开发成功，任何科学技术

2、开发便成为无米之炊，离开新材料来发展高新技术是无法想象的。什么是材料？用来制造生产和生活物品的原料。用来制造各种工程设备的原料称为工程材料。材料分类按组成分：1）金属材料：钢铁和有色金属。2）无机非金属材料（陶瓷材料，硅酸盐材料）。3）高分子材料（有机非金属材料）4）复合材料：由两种或两种以上不同性质的原料通过一定的工艺方法组成的多相固体材料。按用途分：1）结构材料强调力学性能，使用时以承受载荷为主，用来制造各种工程构件、机器设备、生活用具等。以金属材料和高分子材料为主，陶瓷材料也有使用。从重量上看，是用量

3、最大的一类材料。2）功能材料强调光学、电学和热学性能，使用时承受载荷较小，主要是利用它们的物理化学性能，以陶瓷材料为主（各种金属氧化物），如气敏陶瓷、热敏陶瓷、压电陶瓷、半导体、超导体、磁性记录粉等。在微电子技术、通信、光电子、传感器、医疗设备等高科技领域有着广泛的用途。当一名好厨师的条件要掌握高超的烹饪技术。必须充分了解、掌握各种原料的特性、如何相互搭配和加工方法。对机械工程设计人员的要求1掌握机械设计方法和原理；2计算机绘图技术（CAD）；3选择制造材料和加工工艺。二、为什么要学这门课齿轮传动设计根据齿

4、轮工作条件如传递功率P；传动比I；齿轮的转速n;工作时间等参数。1按齿面接触疲劳设计；校核齿根弯曲疲劳强度；两齿轮的几何尺寸计算；5绘制设计图纸。选择材料、热处理、精度等级、决定齿面硬度、表面粗糙度。一般来说，一台设备的各个零件需要使用不同的材料来制造，不可能完全用一种材料制造，因为对不同零件性能的要求是不同的，用一种材料无法满足。在实际工作中，应当根据各零件的具体服役条件来选材，并确定合适的加工工艺。好钢用在刀刃上。菜刀：刀身用低碳钢，刀刃用高碳钢。减速器的组成：齿轮蜗轮蜗杆轴轴承箱体渗碳钢球墨铸铁调质钢

5、轴承钢灰口铸铁汽车是由上万个零件组成，需要用不同的材料来制造。从大类上看，包括钢铁、铸铁、铝合金、镁合金、塑料、玻璃、陶瓷、橡胶和复合材料。材料的组成不同，性能也不同，加工工艺也不同。材料的性能通常是指使用性能和工艺性能。使用性能：材料制成零件或产品后，在使用过程中能适应或抵抗外界对它的力、化学、电磁、温度等方面的作用所必须具有的能力。它包括力学性能，物理性能和化学性能，使用性能是根据工件的服役条件提出的。工艺性能：在制造过程中材料适应加工的能力。金属材料的工艺性能包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工

6、性能和热处理工艺性能。因此，我们在进行机械设计时，必须同时考虑选材和加工工艺这两个问题，这对于保证机械产品最终能达到最佳的经济技术指标是很重要的。为了满足这一要求，我们需要熟悉各种材料的牌号和性能，掌握影响材料性能的各种因素和如何利用这些影响来控制材料的性能使之达到所要求的性能。才能做到针对所设计的机械零件正确的选择材料，胜任将来的工作，这就是我们为什么要学习这门课的主要原因。三、学习内容本课程的核心内容围绕工程结构材料的力学性能展开。从知识体系上看，主要分成四部分：1材料学基础知识；2材料的力学性能；3钢

7、的热处理原理和工艺；4钢铁材料和有色金属材料具体来说，在了解材料的晶体结构、结晶理论、强化理论的基础上，重点介绍如何通过改变材料的成分和组织来改变材料的力学性能，掌握目前广泛使用的工程结构材料的牌号、组成、性能、相配套的加工工艺(热处理工艺)和使用范围。重点以钢铁材料为主。四、学习要求1了解：材料学基础知识（内部结构，相、组织、凝固、相图），影响材料性能的因素。热处理原理。2掌握：材料成分和组织对材料性能的影响，热处理工艺对材料性能的影响，材料强化理论和工艺。钢材编号方法，常用钢铁材料的性能特点。3应用：能

8、够根据零件服役条件正确的选材和制定热处理工艺。根据专业特点和学习目的，本课程不能对材料科学的基础理论深入展开讨论，许多问题只是点到为止，重结果而不在过程。在对一些基本名词、概念的理解基础之上，重点放在对常用钢铁材料的组成、热处理工艺、力学性能、牌号、主要用途的掌握上。本课程的信息量大，学习时要注意这一特点。1课后复习、作业。2实验课和实验指导书。3总成绩=平时成绩+80%期末考试平时成绩包括出勤和实验五、本