工程材料基础

高硬度，高耐磨，低温回火 过共析 球化退火

合金元素，淬透性(获得马氏体的能力) 含碳量，淬硬性(获得马氏体最高硬度)

20络锰钛 模型锻造，

正火(细化晶粒，改善锻造组织，调整硬度便于加工) 渗碳(提高表面碳浓度，为获得高硬度准备) 淬火(获得马氏体，高硬度高耐磨)

低温回火(表面得到高碳回火马氏体，高硬度高耐磨，消除淬火应力，降低脆性)

45钢 模型锻造

完全退火(细化晶粒，改善锻造组织，调整硬度便于加工) 淬火(获得马氏体)

高温回火(获得回火马氏体，综合机械性能强，降低脆性，消除应力)

T10、T12（高碳） 模型锻造

球化退火(细化晶粒，改善锻造组织，调整硬度便于加工) 淬火(马氏体)

低温回火(高碳回火马氏体，降低淬火应力，降低脆性) 回火马氏体，残余奥氏体，炭化物

钨18铬4钒

球化退火(细化晶粒，改善锻造组织，调整硬度便于加工) 淬火(油冷，保证得到马氏体，降低淬火应力) (马氏体，残余奥氏体(大量)，炭化物) 回火三次(减少残余奥氏体)

回火马氏体，残余奥氏体，炭化物

740℃水冷(1)

铁素体，马氏体，残余奥氏体 840℃水冷(2)

马氏体，残余奥氏体 840℃炉冷(3) 铁素体，珠光体 硬度213

温度高，晶

模拟试题（A）

一、填空题

1、金属的冶金工艺可以分为 、 和 三大类。

来划分。

3、根据金属流动方向和凸模运动方向的不同， 挤压可以为 、 、 和

四种。

4、金属材料的强化方式主要有 、 、 、 和 等。其中 是热处理不能强化的金属材料的主要强化方法。 5、时效的定义是 。

6、金属材料焊接接头的热影响区由 、 、 和 四部分组成，其中 和 对焊接接头的性能影响最大。

7、20CrMnTi表示 。 8、KT300-06表示 。

9、根据石墨的形态不同，灰

题型与复习思考题

一、 填空（共 18 分，每空 1分）

1. HBS、Ak、б0.2分别表示材料的力学性能 布氏硬度、冲击韧度、 屈服强度 。

2、纯铁加热，在912℃时，由 —Fe转变成 —Fe，其晶体结构由 转变为 ，其体积将产生 。 3、所有的固态物质就其原子（或分子）排列的规则性来分类，可分为两大类，其中把内部原子（或分子）呈周期性规则排列的物质称为 ，否则称为 。

4、常见的金属晶体结构有 、 和 。 5、细化晶粒的方法主要有 、 和机械方法。

6、金属材料热加工和冷加工的界限是以再结晶温度为界限的。已知铁的T再=600℃，铅的T再=-33℃，那么在室温下，铁的变形加工称为 加工，铅的变形加工称为 加工。

7、钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越向 （填“左或右”）。 说明临界

工程材料及机械制造基础复习（I ）

——工程材料

工程材料 1. 1

材料的力学性能

料能Wr?

1. 2. 1 金属的晶体结构

（1） 基本概念

① 晶体与非晶体： 两者的主要区别是：

a. 晶体中原子（或分子）按一定的几何规律作周期的重复排列；

b. 晶体具有固定的熔点；

c. 晶体具有各向异性。

② 晶格；为了便于表明晶体内部的原子排列规律，把每个原子看成一个点， 点与点之间用直线连接起来而形成的空间格子。

③ 晶胞：能完全反映晶格原子排列特征的最小几何单元。

④ 晶格常数；晶胞的棱边长度，晶格常数和棱面夹角表示晶胞的形状和大小。 （2） 常见金属晶格类型

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单晶体的各项异性：由于各晶面和各晶向上的原子排列密度不同，因而导致在同 一晶体的不同晶面和晶向上的各种性能也不同——各项异性。

多晶体

晶粒大小对材料性能影响很大，在常温下，晶粒愈细，材料的强度高，塑性、 韧性愈好。

机械工程材料基础A

机械工程材料基础

机械工程学院

王艳教授

机械工程材料基础A

学习内容1、了解金属及合金的性能、组织结构、结晶、塑性变形及二元合金相图的基本理论; 2、了解钢铁材料热处理基本原理和工艺; 3、掌握常用的碳钢、铸铁、合金钢的成分、组织、性能和用途的基本知识

机械工程材料基础A

教材:机械工程材料于永泗齐民主编大连理工大学出版社

机械工程材料基础A

内容第一章第二章第三章第四章第五章第六章金属材料的主要性能金属及合金的晶体结构铁碳合金金属的塑性变形和再结晶钢的热处理合金钢

机械工程材料基础A

第一章材料的性能

机械工程材料基础A

§ 1材料的力学性能

机械工程材料基础A

拉伸试验机

机械工程材料基础A

材料抵抗弹性变形的能力。一、刚度 P F P l E E; F l l l F l0 0

刚度大。

二、强度1、屈服强度 s 2、抗拉强度 b

材料对塑性变形的抗力材料抵抗塑性变形的能力材料抵抗断裂的能力

三、塑性

3、条件屈服强度 0.2

材料塑性变形的能力测量方便、欠准确；测量不方便、准确；

1、延伸率 2、断面收缩率

机械工程材料基础A

四、硬度1、布氏硬度 HB

材料表面上，局部体积内对塑性变形的抗力。

测量有色金属、铸铁等软材料； 2、洛氏

机械工程材料基础A

机械工程材料基础

机械工程学院

王艳教授

机械工程材料基础A

学习内容1、了解金属及合金的性能、组织结构、结晶、塑性变形及二元合金相图的基本理论; 2、了解钢铁材料热处理基本原理和工艺; 3、掌握常用的碳钢、铸铁、合金钢的成分、组织、性能和用途的基本知识

机械工程材料基础A

教材:机械工程材料于永泗齐民主编大连理工大学出版社

机械工程材料基础A

内容第一章第二章第三章第四章第五章第六章金属材料的主要性能金属及合金的晶体结构铁碳合金金属的塑性变形和再结晶钢的热处理合金钢

机械工程材料基础A

第一章材料的性能

机械工程材料基础A

§ 1材料的力学性能

机械工程材料基础A

拉伸试验机

机械工程材料基础A

材料抵抗弹性变形的能力。一、刚度 P F P l E E; F l l l F l0 0

刚度大。

二、强度1、屈服强度 s 2、抗拉强度 b

材料对塑性变形的抗力材料抵抗塑性变形的能力材料抵抗断裂的能力

三、塑性

3、条件屈服强度 0.2

材料塑性变形的能力测量方便、欠准确；测量不方便、准确；

1、延伸率 2、断面收缩率

机械工程材料基础A

四、硬度1、布氏硬度 HB

材料表面上，局部体积内对塑性变形的抗力。

测量有色金属、铸铁等软材料； 2、洛氏

绪论

1材料是指那些能够用于制造结构，器件或其他有用产品的物质，例如金属，陶瓷，聚合物，半导体，超导体介电材料，木材，沙石，复合材料等。

2工程材料根据其组成与结构特点，可分为金属材料，无机非金属材料，有机高分子材料和复合材料。根据材料的性能特征，可分为结构材料和功能材料。根据材料的用途分为建筑材料 能源材料 机械工程材料 电子工程材料。

3材料的主要加工主要指材料的成形加工及强化，改性和表面技术的应用。

第一章 材料的力学行为和性能

1材料的性能包括使用性能和工艺性能。使用性能分为物理性能，化学性能和力学性能。

2力学行为：材料在载荷作用力下的表现

3弹性变形：当物体所受外力不大而变形处于开始阶段时，若去除外力，物体发生的变形会完全消失，并恢复到开始状态。

4塑性变形或残余变形：当外力增加到一定数值时，物体发生的变形不能完全消失，而一部分被保留下来，这时材料进入塑性变形阶段所保留下来的变形。

5韧性断裂：断裂前出现明显宏观塑性变形的断裂

6脆性断裂：在断裂前没有宏观塑性变形的断裂行为

综上所诉，对所有材料而言，在外力作用下虽外力增加 而变形和断裂是普通规律；而对金属等晶体材料而言，该规律是由弹性变形，塑性变形，断裂三个阶段组成。

服役条件：是指零件在工作过程中承

《材料工程基础》课程教学大纲

制定依据：本大纲根据2014版本科人才培养方案制定 课程编号：I0220024 学时数：64 学分数：4

适用专业：无机非金属材料工程

先修课程：大学物理、高等数学、工程力学 考核方式：考试

一、课程的性质和任务

材料工程基础课程是无机非金属材料工程专业的一门重要的学科基础课。围绕材料生产过程主要涉及到的工程理论，本课程主要介绍与之相关的基本理论和基础研究方法。通过本课程的学习，要使学生获得工程流体力学、传热与传质基础等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能；掌握材料生产过程中相关的工程理论基本知识，具备一定的工程研究能力。

在传授知识的同时，要通过各个教学环节逐步培养学生具有思维能力、自学能力、独立分析问题和解决问题的能力，还要特别注意培养学生工程研究能力和综合运用所学知识去分析和解决问题的能力。

本门课程要求学生重点掌握如下知识：

1.正确理解下列基本概念和它们之间的内在联系：

粘滞性，静压强，连续性方程的物理意义，能量方程的物理意义，流动的状态，流动阻力，传导传热，对流传热，辐射传热，导温系数，热阻，角系数，热流量，质量传递，量纲，相似准数，过剩空气系数，燃烧值，湿空气的各状态参数。

2.正确理解下列基本

第一章 工程研究方法

1、（Z10-11）。流体流动的压强降Δp是速度v，密度ρ，线性尺度l、l1、l2，重力加速度g。粘滞系数μ，表面张力ζ，体积弹性模量E的函数。即

ΔP＝F（v、ρ、l、l1、l2 、g、u、ζ、E）

取v、ρ、l作为基本物理量，利用因次分析法，将上述函数写成无因次式。

2、已知固体颗粒在流体中以等速u沉降，且u与粒径d，颗粒密度ρm(流体密度ρ)，动力粘度μ和重力加速度g，试用π定律发和矩阵法求揭示该颗粒沉降的无量纲乘积。

3、试分别用瑞利法和π定理法将压差ΔP、速度w、重度r和重力加速度g组合成无量纲乘积。

4、试证明直径为d的小球在密度为ρ，动力粘度为μ的流体中，以相对速度w运动时流动粘性阻力为：

5、请根据纳维斯托克斯（N-S）方程，分别用量纲分析法和方程分析法得出相似准则数，并写出准则方程。

6、（L5-1）。气流通过一等直径管道，拟用1／4缩小的透明模型中通过水故流的办法进行试验。已知：气体的ρ

气

＝1.2kg/m3 。v

气

＝

0.15cm2/s； 水的ρ水＝1000kg/m3，v水＝0．01cm2/s。 实物的气流速度为24m/s， 试确定：

第一篇 流体力学基础复习题

概述:

1、根据力作用方式的不同，作用在流体上的力可分为 、 。 2、流体力学中的三个主要力学模型是 、 、 。 3、在流体力学中，单位质量力是指 。 A、单位面积流体受到的质量力； B、单位体积流体受到的质量力；

C、单位质量流体受到的质量力； D、单位重量流体受到的质量力。 4、理想流体是 。

1

A、粘性大的流体； B、服从牛顿内摩擦定律的流体；

C、没有粘性的流体； D、具有粘性的不可压缩流体。

5、理想流体与实际流体的主要区别在于 。

A、是否考虑粘滞性 B、是否考虑易流动性 C、是否考虑重力特性 D、是否考虑惯性 6、什么是流体粘滞性？牛顿内摩擦定律内容是什么？举例说明哪些是牛顿流体，哪些是非牛顿流体？ 流体静力学

2

1、当相对压强为零时，称为绝对真空。 3、压强的两种计算基准分别是 、 。

4、一个标准大气压= kPa = mmHg

5、从压强的基本定义出发，