绪论
布氏硬度 HB ( Brinell-hardness ) 适用范围
➢ ＜450HBS（钢球） ➢ ＜650HBW（硬质合金） HB与 之间的关系 退火态 低中碳钢
调质态 低中碳钢
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绪论
洛氏硬度 HR （ Rockwll hardness）
试样屈服时的载荷( N )
试样原始横截面积( mm2)
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绪论
注意：
除了塑性较好的材料在拉伸试验中有明显的屈 服现象外，大多材料的屈服现象并不十分明显，所 以工程上常规定塑变量为0.2%的值作为屈服极限， 记为：
汽车用材概况：
86%
10% 4%
机床用材概况：
91%
5% 4%
金属材料 橡胶 玻璃、塑料
金属材料 其它 橡胶、塑料
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在机械工业中，目前用量最大 的仍是金属材料，几乎占了工 程材料总量的90%多 。
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绪论
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δ > 10% 塑性材料
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绪论
2 疲劳强度和冲击韧性
1）疲劳强度( fatigue strength ) 表示材料经无数次交变载荷 作用而不致引起断裂的最大 应力值。
107
N
钢材的循环次数一般取 N = 107
疲劳强度与抗拉强度之间的关系
（3）抗拉强度（tensile strength）
试样在断裂前所能承受的最大应力
试样断裂前的最大载荷(N)
试样原始横截面积( mm2)
材料的强度大小有时可用硬度来判定。根据测量 硬度的方法不同，有不同的硬度表示法：布氏、洛 氏等等
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绪论
三、金属材料的力学性能
如何评定材料的力学性能？常用一系列指标：
1、强度和塑性
强度：材料抵抗变形和破坏的能力 塑性：材料产生塑性变形而不破坏的能力
上述指标可以通过对塑性材料（低碳钢）的 静拉试验来测定。
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绪论
历史学家根据制造生产工具的材料 将人类生活的时代分为：
石器时代—青铜器时代—铁器时代 近代工业技术的发展，同样与材料 紧密相连，“能源、信息、材料”已 成为现代技术的三大支柱，而前二者 的发展均离不开材料。 材料种类繁多，目前国内外已注册 的材料有40多万种，大致分为：
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绪论
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F
HR
HRA HRB HRC
H
1HRC≈10HB 16
绪论 第一章
绪论
2）塑性指标 （1）断面收缩率
（percentage reduction inarea）
第二章 第三章 第四章
（2）伸长率（延伸率） （specific elongation）
第五章
第六章
δ < 2~5% 脆性材料 δ ≈ 5~10% 韧性材料
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2）冲击韧性( notch toughness ) 是指材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。
H H1
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绪论
四、内容及要求 1 内容
第一章 金属的结构与结晶
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工程材料的分类
金属材料 高分子材料
陶瓷材料 复合材料
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绪论
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基本理论
金属学 高分子学 陶瓷学
材料科学
研究材料的成分---组织---性能 之间关系的一门学科
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绪论
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金属及合金的组织结构
第二章 合金的结构与结晶
金属及合金的转变原理及控制第源自章钢的热处理常用材料及选用
第四章 合金钢 第五章 有色金属及其合金 第六章 机械零件材料的选用
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绪论
四个基本点
一条主线 两张图 三种材料 四把火
一、金属材料的主要性能
使用性能
力学性能 物理性能 化学性能
工艺性能
铸造性 可锻性 可焊性 切削加工性 热处理性
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绪论
二、影响材料性能的两要素 1 内部结构
材料质量、化学成份、组织状态等
45钢 金相平衡组织 T12钢 金相平衡组织
工程材料
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金属的结构与结晶 合金的结构与结晶
钢的热处理 合金钢
有色金属及合金 机械零件材料的选用
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绪论
材料是人类社会生活中广泛应用的 物质，它是社会发展和进步的标志。
低碳钢的拉伸试验
试样的颈缩现象
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绪论
1）强度指标 （1）弹性极限( elastic limit )
材料产生完全弹性变形时所能承受的最大应力值
弹性极限载荷( N )
试样原始横截面积( mm2)
（2）屈服强度( yield strength)
材料开始产生明显塑性变形（屈服）时的应力
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绪论
2 外部条件 塑性变形和热处理
例：同一种材料（T8钢）在不同热处理条 件 下的组织：
退火状态（P）
淬火状态（M）
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绪论
关键： 组织 性能之间的关系
内部结构是主要因素，外部条件是手段。
➢如果我们认识了金属材料的内部组织及其变化 规律，就可以能动的创造组织转变的条件，达到 发掘材料性能潜力，提高材料性能的目的。 ➢本课程正是研究材料的成份－组织－性能之间 关系，改变材料性能的途径、合理地选用材料的 一门学科。
本课程将围绕这两要素展开
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