华科-工程材料学-思维导图 一.材料的性能
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《工程材料》材料的结构与性能 ppt课件
原子排列情况相同而在空间位向不同 的晶向组成晶向族。
晶向族用尖括号表示, 即<uvw>。
如: <100> = [100] + [010] + [001]
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26
在立方晶系中, 一个晶面指数与一 个晶向指数数值和符号相同时, 则该晶 面与该晶向互相垂直。
如：(111)⊥[111]。
晶面与晶向互相垂直
1. 金属晶体具有确定的熔点 纯金属缓慢加热到一定温度, 固态金属熔化 成为液态金属。熔化过程中温度不变。
熔化温度(T0)称为熔点。
非晶体材料在加 热时, 固态转变为 液态时, 温度变化。
晶体和非晶体的熔化曲线
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32
2. 金属晶体具有各向异性
在晶体中, 不同晶面和晶向上原子排列的 方式和密度不同，它们之间的结合力的大小 也不相同，因而金属晶体不同方向上的性能 不同。这种性质叫做晶体的各向异性。
晶胞
老师提示 不同元素组成的金属晶体因晶格形
式及晶格常数的不同，表现出不同的物理、
化学和力学性能。金属的晶体结构可用X射线
结构分析技术进行测定。
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5
一、三种常见的金属晶体结构
☆ 老师提示：重点内容
1. 体心立方晶格(胞) ( BCC 晶格)
8个原子处于立方体的角上，1个原子处于立 方体的中心, 角上8个原子与中心原子紧靠。
式中：ρ 为位错密度, 单位为m-2， ΣL 为位错线总长度, 单位为m, V为体积, 单位为m3。
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41
位错对性能的影响： ●金属为理想晶体或含极少量位错时, 金属
的屈服强度σs 很高。
●当含有一定量的位错时, 强度降低。 ●退火金属中位错密度为 106～8 cm-2 ，强 度最低。
晶向族用尖括号表示, 即<uvw>。
如: <100> = [100] + [010] + [001]
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在立方晶系中, 一个晶面指数与一 个晶向指数数值和符号相同时, 则该晶 面与该晶向互相垂直。
如：(111)⊥[111]。
晶面与晶向互相垂直
1. 金属晶体具有确定的熔点 纯金属缓慢加热到一定温度, 固态金属熔化 成为液态金属。熔化过程中温度不变。
熔化温度(T0)称为熔点。
非晶体材料在加 热时, 固态转变为 液态时, 温度变化。
晶体和非晶体的熔化曲线
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32
2. 金属晶体具有各向异性
在晶体中, 不同晶面和晶向上原子排列的 方式和密度不同，它们之间的结合力的大小 也不相同，因而金属晶体不同方向上的性能 不同。这种性质叫做晶体的各向异性。
晶胞
老师提示 不同元素组成的金属晶体因晶格形
式及晶格常数的不同，表现出不同的物理、
化学和力学性能。金属的晶体结构可用X射线
结构分析技术进行测定。
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一、三种常见的金属晶体结构
☆ 老师提示：重点内容
1. 体心立方晶格(胞) ( BCC 晶格)
8个原子处于立方体的角上，1个原子处于立 方体的中心, 角上8个原子与中心原子紧靠。
式中：ρ 为位错密度, 单位为m-2， ΣL 为位错线总长度, 单位为m, V为体积, 单位为m3。
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位错对性能的影响： ●金属为理想晶体或含极少量位错时, 金属
的屈服强度σs 很高。
●当含有一定量的位错时, 强度降低。 ●退火金属中位错密度为 106～8 cm-2 ，强 度最低。
一建机电工程常用材料思维导图
环氧树脂粘合剂 酚醛树脂粘合剂 丙烯酸酯类粘合剂 橡胶粘合剂 聚酯酸乙烯粘合剂
电线 电缆
BX型、BV型 RV型、RX型 BVV型、RVV型
YJV型 YJV22型 ZRYJFE型、NHYJFE型 YJV32型、WDZANYJFE型 KVV型控制电缆
电气新材料
耐火线缆 阻燃线缆 低烟无卤/低烟低卤线缆 防白蚁/老鼠线缆 耐油/耐寒/耐温/耐磨线缆 矿用线缆 薄壁电线
陶瓷
按原料来源分类
普通陶瓷 特种陶瓷
按照陶瓷材料性能和用途分类
结构陶瓷 功能陶瓷
陶瓷主要用途
陶瓷制品 结构陶瓷 功能陶瓷
非金属材料
塑料
热塑性塑料
聚乙烯 聚氯乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯
热固性塑料
酚醛塑料 环氧塑料
塑料制品
聚氯乙烯 聚乙烯 聚四氟乙烯
橡胶
天然橡胶 氯化橡胶 丁苯橡胶 氯丁橡胶 氯磺化聚乙烯橡胶 丁酯橡胶
电气材料
绝缘漆
按漆基分类 按用途分类
天然树脂 合成树脂
浸渍漆 漆包线漆 ห้องสมุดไป่ตู้盖漆 硅钢片漆 防电晕漆
绝缘材料
绝缘胶
灌注胶 浇注胶 包封胶
气体介质绝缘材料
空气 二氧化硫 氮气 六氟化硫
液体介质绝缘材料
变压器油 断路器油 电容器油 电缆油
云母制品
云母带 云母板 云母箔 云母玻璃
层压制品
层压板、管（筒）、棒、电容套管芯 其他特种型材
高分子材料
纤维
天然纤维 人造纤维 合成纤维
棉花 麻 羊毛 蚕丝 。。。。
聚酯纤维（涤纶） 聚丙烯腈纤维（腈纶） 聚酰胺纤维（锦纶） 聚乙烯醇纤维（维纶） 聚丙烯纤维（丙纶） 聚氯乙烯纤维（氯纶）
【学习课件】第1章_工程材料及其性能
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2.载荷下的变形
（1）弹性变形 随外力消除而消失的变形称为弹性变形。
（2）塑性变形 当外力去除时，不能恢复的变形称为塑性变形。
3.常用力学性能指标
金属材料的力学性能是指材料在各种载荷作用下表现出来的抵抗变形和断裂 的能力。常用的力学性能指标有：强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等， 它们是衡量材料性能和决定材料英语范围的重要指标。
按外力的作用性质，可分为三种：
（1）静载荷
大小不变或变化很慢的载荷。如：书放在桌子上，桌子所受的力。人站在 地面上，地面所的力等等。
（2）冲击载荷
突然增加或消失的载荷。如：在墙上钉钉子，钉子所受的力等等。
（3）交变载荷
周期性的动载荷。根据作用形式不同，载荷又可分为：拉、压载荷，弯曲 载荷，剪切载荷，扭转载荷。
下降，随后，在外力不
增加或上下波动情况下，
试样继续伸长变形，在
力－伸长曲线出现一个
波动的小平台，这便是
屈服现象。
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②屈服强度σs
► 屈服点是指材料开始产生明显塑性变形（即 屈服）时的应力，用符号σs（Mpa）表示即：
sS =
FS So
式中FS——试样发生屈服现象时的载荷，N ； So——试样原始截面积，mm2。
► 除了上述材料强度外，还有机械零件和构件的结构 强度。
► 工程上常用的强度指标有强度指标有屈服强度、规 定残余延伸强度、抗拉强度等。
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►材料强度的大小通常用单位面积上所承受 的力来表示，其单位为N/m2(Pa)，但Pa这 个单位太小，所以实际工程中常用MPa （MPa=106Pa）作为强度的单位。
完整版华科工程材料学习题含答案
7.金属晶体比离子晶体具有较 —强
8.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、 和断裂三个阶段。
9.金属塑性的指标主要有 _伸长率
率两种。
二. 选择题
1.金属键的特点是B:
A.具有饱和性B.没有饱和性C.
D.具有方向性
2.共价晶体具有__A:
A.高强度B.低熔点C.不稳定结构 电性
3.决定晶体结构和性能最本质的因素是A:
A.原子间的结合力B.原子间的距离C.原子的大
小D.原子的电负性
4.在原子的聚合体中，若原子间距为平衡距离时，作规则排
列，并处于稳定状态，则其对应的能量分布为：B
A.最高B.最低C.居中D.不确定
5.稀土金属属于B:
A.黑色金属B.有色金属C.易熔金属D.难
熔金属
6.洛氏硬度的符号是__B:
A.HB B. HR C. HV D.HS
o=1Omm,经拉伸实验测得其伸长率35、渝均为25%,
试样拉断时标距长度。
5.3与书两个性能指标，那个表征材料的塑性更准确？塑性 指标在工程上有哪些实际意义？
6.a指标有什么实用意义？
7.比较布氏、洛氏、维氏硬度的测量原理及应用范围。
8.在零件设计中必须考虑的力学性能指标有哪些？为什
么？
第二章
一.填空题
同D.与Zn相同
5.在面心立方中，原子密度最大的晶向是A
A.<110>B.<100>C.<111>D.<112>
6.在体心立方中，原子密度最大的晶面是B
A.{100} B. {110} C. {111} D. {112}
7.每个体心立方晶胞中包含有B个原子
A.1B.2C.3D.4
8.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、 和断裂三个阶段。
9.金属塑性的指标主要有 _伸长率
率两种。
二. 选择题
1.金属键的特点是B:
A.具有饱和性B.没有饱和性C.
D.具有方向性
2.共价晶体具有__A:
A.高强度B.低熔点C.不稳定结构 电性
3.决定晶体结构和性能最本质的因素是A:
A.原子间的结合力B.原子间的距离C.原子的大
小D.原子的电负性
4.在原子的聚合体中，若原子间距为平衡距离时，作规则排
列，并处于稳定状态，则其对应的能量分布为：B
A.最高B.最低C.居中D.不确定
5.稀土金属属于B:
A.黑色金属B.有色金属C.易熔金属D.难
熔金属
6.洛氏硬度的符号是__B:
A.HB B. HR C. HV D.HS
o=1Omm,经拉伸实验测得其伸长率35、渝均为25%,
试样拉断时标距长度。
5.3与书两个性能指标，那个表征材料的塑性更准确？塑性 指标在工程上有哪些实际意义？
6.a指标有什么实用意义？
7.比较布氏、洛氏、维氏硬度的测量原理及应用范围。
8.在零件设计中必须考虑的力学性能指标有哪些？为什
么？
第二章
一.填空题
同D.与Zn相同
5.在面心立方中，原子密度最大的晶向是A
A.<110>B.<100>C.<111>D.<112>
6.在体心立方中，原子密度最大的晶面是B
A.{100} B. {110} C. {111} D. {112}
7.每个体心立方晶胞中包含有B个原子
A.1B.2C.3D.4
华科-工程材料学-思维导图 十.选材及设计
弹簧(弹簧钢)
下料+压力成型+淬火+中温回火+喷丸强化
轴类(调质钢)
下料+锻造+正火+加工+调质+喷丸+精加工
零件的失效 十.选材及设计
选材原则 例子
设计不当
失效原因
选材不当 加工不当
类别错误 质量不过关 淬火不当 回火不当
安装与使用不当
过量变形失效
弹性，刚度不足 塑性，屈服强度不够
塑性断裂(有先兆)，抗拉压强度不够
形式
断裂失效
脆性断裂(无先兆)，热处理不当，含杂质 疲劳断裂，裂纹敏感性高(喷丸处理)
蠕变断裂
表面损伤失效(磨损，接触疲劳，腐蚀)
力学性能
一般原则
工ห้องสมุดไป่ตู้性能
经济性
程序，工作条件，失效形式，抗力指标，多种 候选材料，工艺性和经济性
机床齿轮(调质钢)
锻造+正火/等温退火+粗加工+调质+精加工 +表面高频淬火，低温回火/渗氮+精磨
汽车变速齿轮(渗碳钢)
下料+锻造+正火+加工+渗碳+淬火，低温回火 +喷丸+磨削加工
机械工程材料知识点思维导图复习资料-改善材料性能的热处理、合金化及改性
机械工程材料知识点思维导图复习资料-改善材料性能的热处理、合金化及改性机械工程材料知识点思维导图复习资料-改善材料性能的热处理、合金化及改性.WPS【珍惜当下，不负遇见】（本文档共【 4 】页/【946 】字）单位姓名20XX年X月改善材料性能的热处理、合金化及改性⒈掌握概念：P、S、T、B、M、S回、T回、M回、、完全退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、正火、淬火、淬透性、淬硬性、表面淬火、渗碳、调质。
⒉掌握金属材料在加热与冷却过程中的主要变化⑴钢在加热时的转变（奥氏体的形成）⒈）转变温度共析钢：加热超过PSK线（A1）时，完全转变为奥氏体，平衡状态下亚共析钢：必须加热到GS线（A3）以上过共析钢：必须加热到ES线（A CM）以上，才能全部获得奥氏体。
⒉）奥氏体的形成：晶核形成、晶核长大、剩余渗碳体溶解、奥氏体成分均匀化四个基本过程。
⒊）影响奥氏体转变的因素①加热温度：提高加热温度，加速了奥氏体的形成。
②加热速度：加热速度越快，缩短奥氏体的形成时间。
③．钢中碳含量：碳含量增加时，转变速度加快。
④．合金元素：大部分合余元素加入钢中，减慢了奥氏体的形成速度。
⑤．原始组织：片状珠光体奥氏体形核长大快＞粒状珠光体。
⑵、钢的冷却转变（等温冷却）：共析钢过冷奥氏体等温转变产物的组织和特性1）珠光体类转变组织： (高温转变区)，在A1～550℃之间2）贝氏体转变(中温转变)：转变温度：在550℃～Ms：之间，550℃~350℃上贝氏体半扩散型，Fe不扩散，C原子有一定的扩散能力羽毛状碳化物在F间，韧性差350℃~MS下贝氏体C原子有一定的扩散能力针状碳化物在F内，韧性高，综合机械性能好3）.低温转变：（马氏体转变）：温度Ms～Mf，马氏体转变区⑷、钢的冷却转变（连续冷却）1）转变产物：①冷却速度＞kV时，钢将转变为M+A残②冷却速度＜kV时，钢将全部转变为P类③冷却速度≈kV～k V之间(例如油冷)时：M+A残+T⒊掌握钢在回火时的转变1）回火目的：①获得所需要的机械性能，②稳定组织和尺寸：③消除内应力：2）回火后组织低温回火： 150～250℃，得M回。
第一章 工程材料的性能.ppt
火钢等。 • HRC用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢。 • 洛氏硬度的优点：操作简便，压痕小，适用范围广。 • 缺点：测量结果分散度大。
• 维氏硬度
• 维氏硬度用符号HV表示，符号前的数字为硬度值， 后面的数字按顺序分别表示载荷值及载荷保持时间。
• 根据载荷范围不同，规定了三种测定方法—维氏硬 度试验 、小负荷维氏硬度试验、显微维氏硬度试验。
• 韧脆转变温度 • 材料的冲击韧性随温度下降而下降。在某一温度范
围内冲击韧性值急剧下降的现象称韧脆转变。发生 韧脆转变的温度范围称韧脆转变温度。材料的使用 温度应高于韧脆转变温度。
• 体心立方金属具有韧脆转变温度，而大多数面心立方金 属没有。
TITANIC
建造中的Titanic 号
TITANIC的沉没 与船体材料的质量 直接有关
第一章 材料的性能
• 使用性能：材料在使用过程中所表现的性能。 包括力学性能、物理性能和化学性能。
• 工艺性能：材料在加工过程中所表现的性能。 包括铸造、锻压、焊接、热处理和切削性能等。
一、金属材料的一般性能
（一）金属材料的物理性能
1. 密度 2. 熔点 3. 导电性 4. 导热性 5. 热膨胀性 6. 磁性
含Mn、Cr、Ni等合金元素的合金钢淬透 性比较好, 碳钢的淬透性较差。
铝合金的热处理要求较严。 铜合金只有几种可以用热处理强化。
练习题
一、名词解释 工艺性能 、 刚度 、 疲劳
二、简答题
、 冲击吸收功 、 冲击韧度
1. 何谓金属材料的力学性能？有哪些主要指标？各自的定义？ 2. 外力（载荷）有哪些主要形式？按载荷特性又可分成哪三
塑性：材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。 指标为：
• 维氏硬度
• 维氏硬度用符号HV表示，符号前的数字为硬度值， 后面的数字按顺序分别表示载荷值及载荷保持时间。
• 根据载荷范围不同，规定了三种测定方法—维氏硬 度试验 、小负荷维氏硬度试验、显微维氏硬度试验。
• 韧脆转变温度 • 材料的冲击韧性随温度下降而下降。在某一温度范
围内冲击韧性值急剧下降的现象称韧脆转变。发生 韧脆转变的温度范围称韧脆转变温度。材料的使用 温度应高于韧脆转变温度。
• 体心立方金属具有韧脆转变温度，而大多数面心立方金 属没有。
TITANIC
建造中的Titanic 号
TITANIC的沉没 与船体材料的质量 直接有关
第一章 材料的性能
• 使用性能：材料在使用过程中所表现的性能。 包括力学性能、物理性能和化学性能。
• 工艺性能：材料在加工过程中所表现的性能。 包括铸造、锻压、焊接、热处理和切削性能等。
一、金属材料的一般性能
（一）金属材料的物理性能
1. 密度 2. 熔点 3. 导电性 4. 导热性 5. 热膨胀性 6. 磁性
含Mn、Cr、Ni等合金元素的合金钢淬透 性比较好, 碳钢的淬透性较差。
铝合金的热处理要求较严。 铜合金只有几种可以用热处理强化。
练习题
一、名词解释 工艺性能 、 刚度 、 疲劳
二、简答题
、 冲击吸收功 、 冲击韧度
1. 何谓金属材料的力学性能？有哪些主要指标？各自的定义？ 2. 外力（载荷）有哪些主要形式？按载荷特性又可分成哪三
塑性：材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。 指标为：
材料科学与工程基础实验指导书
第六章 X射线衍射
实验1物相定性分析 实验2物相定量分析
第七章材料的热学性能
实验1无机材料导热系数测定 实验2差热分析 实验3热重分析 实验4膨胀分析
第八章电子显微镜
实验1透射电镜复型样品的制备 实验2透射电镜薄膜样品制备 实验3透射电镜结构及薄膜样品观察 实验4透射电镜电子衍射 实验5透射电镜样品衍衬像及高分辨像观察（选做） 实验6扫描电镜结构、原理及应用 实验7电子探针结构、原理及应用
第十章材料科学与工程综合实验
实验1真空感应悬浮熔炼实验 实验2玻璃熔制实验 实验3酒精热法和超声波辐射法合成ZnO纳米晶
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材料科学与工程基础实验指导 书
读书笔记模板
01 思维导图
03 读书笔记 05 精彩摘录
目录
02 内容摘要 04 目录分析 06 作者介绍
思维导图
本书关键字分析思维导图
实验
材料
分析
材料科学
专业
试验
透射电镜
基础
学生
实验 实验
制备
工程
材料
淬内容摘要
本书内容涵盖材料科学专业所应用的基础实验，包括材料制备、结构表征及性能测试，通过此类实验能使学 生在材料科学实验基本技能方面得到训练并有利于巩固和深化课堂学到的知识，建立起完整的知识体系，从而有 效地提高学生的科研及创新能力，适合材料类各专业。
谢谢观看
4 第十章材料科
学与工程综合 实验
5 第十一章实验