机械工程材料-0绪论
《机械工程材料(第4版)》课程大纲
“工程材料基础”课程教学大纲英文名称：Fundamentals of Engineering Materials课程编号：MATL300102（10位）学时：52 （理论学时：44 实验学时：8 上机学时：课外学时：（课外学时不计入总学时））学分：3适用对象：本科生先修课程：大学物理、材料力学使用教材及参考书：[1] 沈莲，范群成，王红洁.《机械工程材料》.北京：机械工业出版社，2007.[2] 席生岐等。
《工程材料基础实验指导书》.西安：西安交通大学出版社.2014[3] 朱张校等。
《工程材料》.北京：清华大学出版社.2009一、课程性质和目的（100字左右）性质：专业基础课目的：为机械、能动、航天、化工等学院本科生讲解材料的基础理论和工程应用，使学生了解材料的成分-组织-结构-性能的内在关系，培养学生根据零构件设计的性能指标选择合适材料，做到“知材、懂材”并能合理使用材料。
二、课程内容简介（200字左右）工程材料基础是面向机类、近机类及口腔医学专业开设的材料基础理论课程。
课程主要向学生讲授典型零件的失效方式及抗力指标、金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料、功能材料的基本知识，使学生掌握材料成分-工艺-组织-性能的内在关系，掌握工程材料实际应用的原则，培养学生“知理论、懂性能、会选材”的基本能力和素质。
课程实验主要包括金相试样制备和显微镜使用、铁碳合金组织的观察与分析、碳钢热处理与性能综合实验。
一、教学基本要求(1) 了解机械零构件的常见失效方式及其对性能指标的要求。
(2) 掌握碳钢、铸铁、合金钢、有色金属的成分、组织、热处理、性能特点及工程应用的基本知识。
(3) 掌握陶瓷材料、高分子材料、复合材料、功能材料的成分、组织、性能特点及常用材料的种类和用途。
(4) 学生具有根据零构件的服役条件、失效方式和性能要求选择材料及编写冷热加工工艺路线的基本能力。
(5) 了解新材料、新工艺的基本概况及发展趋势。
机械工程材料-绪论-第一章
二、过量变形失效
1 过量弹性变形及抗力指标
2 （1）零构件发生过量弹性变形失效： 3 Dl[Dl] (拉压或者弯曲条件下） 4 或者 q [q] （扭转条件下） 5 （2）过量弹性变形的原因：零构件的刚度不够 6 （3）抗力指标：弹性模量E或者切变模量G
.
2 过量塑性变形及抗力指标
3 （1）发生条件：塑性变形量超过允许变形量 4 （2）原因：偶而过载或者零构件本身抵抗塑
，符号为s
T
.
（2）给定温度下，在规定时间内使试样产生一
定蠕变总变形量d的应力值，符号为：s
T d
/
t
2 持久强度：材料在高温长期载荷作用下抵抗断裂的 能力。
3 表示方法：用给定温度和规定时间内试样发生 断裂时的应力表示，sTt t---时间；T----温度；
三、高温下零件的失效和防止
加工性能（切削、锻造等） 铸造性能（适合铸造与否） 焊接性能（容易焊接与否） 热处理性能（可热处理强化）
.
三、 学习《机械工程材料》的目的
（1） 获得常用的金属材料、非金属材料的基本理论知 识，了解各种机械工程材料的基本特性和应用范围；
（2）在了解材料性能和设计之间关系的基础上，可根 据零件的工作条件和失效形式，正确设计和合理选材；
.
第五节 零件的腐蚀失效
问题 1 什么是腐蚀？可分为几类？ 2 高温氧化腐蚀常发生在那些零件中？耐热
钢为什么具有抗高温氧化能力？ 3 发生电化学腐蚀的条件是什么？ 4 改善零件腐蚀抗力的主要措施是什么
.
一、腐蚀的定义和分类
1 腐蚀：材料表面和周围介质发生化学反 应或者电化学反应所引起的表面损伤现 象。
5 （2）过程：类似于疲劳断裂，是裂纹萌生和扩展过程。
《机械基础绪论》课件
复合材料
1 2
玻璃纤维增强塑料（GFRP）
由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成，具有轻 质、高强度、耐腐蚀等特点。
碳纤维增强金属（CFRP）
由碳纤维和金属复合而成，具有高强度、高刚性 、轻质等特点。
3
陶瓷基复合材料（CMC）
由陶瓷纤维和有机高分子材料复合而成，具有高 强度、高耐磨性、耐高温等特点。
04
非金属材料
陶瓷材料
具有高硬度、高耐磨性、高化学稳定性等特点，常用于制造密封件 、刀具等。
高分子材料
如塑料、橡胶等，具有轻质、高弹性、绝缘性好等特点，常用于制 造减震件、密封件等。
复合材料
由两种或两种以上材料组成，具有各组成材料的优点，如玻璃纤维增 强塑料、碳纤维增强金属等，广泛应用于航空航天、汽车等领域。
焊接技术
总结词
通过熔融两个或多个金属接头，然后冷却固化，以将金 属连接在一起的技术。
详细描述
焊接技术是一种通过熔融两个或多个金属接头，然后冷 却固化，将金属连接在一起的技术。焊接过程中，需要 将两个或多个金属接头加热至熔融状态，然后通过填充 材料或焊接电流将它们连接在一起。焊接技术具有连接 强度高、密封性好等优点，但也有一些缺点，如容易产 生焊接缺陷和应力集中。
06
机械工程与环境保护
机械制造中的环境保护问题
机械制造过程中产生 的废气、废水、废渣 等污染物对环境的影 响。
机械制造过程中对自 然资源的过度开采和 破坏问题。
机械制造过程中能源 消耗和能源浪费问题 。
绿色设计与制造技术
绿色设计
采用环保材料，减少材料消耗，优化产品设计， 降低能耗和排放。
清洁生产
05
机械设计方法
传统设计方法
00绪论ing-
随着经济的飞速发展和科学技术的进步，对材料的要求 越来越苛刻，结构材料向高比强、高刚度、高韧性、耐
高温、耐腐蚀、抗辐照和多功能方向发展。
国产东风4D-0088内燃机车
美国F-117隐身飞机
新材料在不断地涌现。
机械工业是材料应用的重要领域。
随着机械工业的发展，对产品的要求越来越高。
在产品设计与制造过程中，会遇到越来越多的材料 及材料加工方面的问题。 要求机械工程技术人员掌握必要的材料科学与材料 工程知识，具备正确选择材料和加工方法、合理安
鞍钢
攀钢夜景
原子弹、氢
弹的爆炸， 卫星、飞船
的上天等都
说明了我国
中 国 造 第 卫 一 星 颗 人
中 国 第 一 颗 原 子 弹 爆 炸
长 征 火 箭 大 家 族
在材料的开
发、研究及 应用等方面 有了飞跃的 发展。
中 国 第 一 颗 氢 弹 爆 炸
中国的航天事业-“神舟”五号载人飞 船
升 空
杨 利 伟
成绩评定方法：平时作业成绩占10%；实验成绩占10% (缺一次实验成绩, 本门
课程计0分)；考勤与课堂纪律10%；期末考试(闭卷统考)成绩占70%。
实验课安排：与实验室联系确定
答疑安排：待定(协商)
随机点名，三次旷课，本门课成绩以0分计。
绪 论
一、材料和材料科学
二、工程材料的分类
前苏联在1957年把第一颗人造卫星送 入太空，令美国人震惊不已。因此在 其后的十年里，在十多所大学中陆续
前 苏 联 2/3 大学的冶金系或矿冶系改建成了 第 一 冶金材料科学系或材料科学与工程系。颗 人 造 其涉及的材料由金属扩展到了陶瓷和 卫 星 高分子聚合物材料。可见，高技术需 及 其 运 要先进材料的支持。 载 火 箭
0绪论绪论
机械能
2. 机器与机构
1.机器 从以上的举例看，机器的种类繁多，它
们的结构形式和用途虽各不相同，但从其组成、 运动和功能角度看，都具有下列共同特征： ①机器是人为的实体组合； ②各部分（实体）之间具有确定的相对运动； ③能够转换或传递能量，代替或减轻人类的劳 动。 同时具有上述三个特征的实体组合称为机器。
2.机构 机构是由构件组合而成的，各构件之
间具有确定的相对运动。比如内燃机由齿 轮机构、凸轮机构、曲柄滑块机构组成。
机器与机构的区别主要是：机器能完成有 用的机械功或转换机械能，而机构只是 完
成传递运动、力或改变运动形式的实体组 合。机器包含着机构，机构是机器的主 要
组成部分。一部机器可以只含有一个机构 或有多个机构。
我国机械工业发展的成就
我国机械工业发展的成就
三、运动副
由前面的知识可知，机构是由若干个构件通过连接组 成的。凡是两个构件直接接触又能产生一定形式的相 对运动的连接成为运动副。两构件接触不外乎点、线、 面三种方式。
通常把按接触状态为点、线接触的称为高副；接触状 态为面接触的称为低副。
低副又分为曲面接触的转动副；平面接触的移动副。
典型机器的分析：
3
4
1.内燃机
8
组成：
7
汽缸体1、 活塞2、 进气阀3、
2
1
潘存云教授研制
5 6
排气阀4、 连杆5、 曲轴6、
凸轮7、 顶杆8、 齿轮9、10
工作原理：
9 10
1.活塞下行，进气阀开启，混合气体
进入汽缸；
2.活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩，
在顶部点 火燃烧；
内燃机
3.高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭；循输环出运连动续的的结旋果转，运使动曲轴 4.活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。
机械基础绪论教案
JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 机械基础绪论教案学院名称：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：09机制3Z姓名：缪润亭学号：09321323关于蒸汽机的故事：1688年，法国物理学家德尼斯·帕潘，曾用一个圆筒和活塞制造出第一台简单的蒸汽机。
但是，帕潘的发明没有实际运用到工业生产上。
十年后，英国人托易斯·塞维利发明了蒸汽抽水机，主要用于矿井抽水。
1705年，纽克曼经过长期研究，综合帕潘和塞维利发明的优点，创造了空气蒸汽机。
教学目的与要求：1.了解机械的组成及机器、机构、构件和零件；2.了解机械分析的一般程序和基本方法；3.了解本课程的性质、任务、内容和学习方法。
教学重点与难点：重点：1．掌握机械的基本组成；2．掌握机器、机械、机构、零件等概念。
难点：机器与机构的区别。
教学手段与方式：课堂讲授教学内容：绪论第一节机械的组成第二节机械分析的一般程序和基本方法第三节本课程的性质、任务、内容和学习方法绪论第一节机械的组成本课程研究的对象是机械。
它是机器与机构的总称。
一、机器与机构在现代的日常生活和工程实践中随处都可见到各种各样的机器。
例如：洗衣机、缝纫机、内燃机、拖拉机、金属切削机床、起重机、包装机、复印机等。
机器——一种人为实物组合的具有确定机械运动的装置，它用来完成一定的工作过程，以代替或减轻人类的劳动。
机构——由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。
1．机器的分类( 按工作类型的不同分)动力机器——实现能量转换；如：内燃机、电动机、蒸汽机、发电机、压气机等。
工作机器——完成有用的机械功或搬运物品；如：机床、织布机、汽车、飞机、起重机、输送机等。
信息机器——完成信息的传递和变换；如：复印机、打印机、绘图机、传真机、照相机等。
机器的种类繁多，它们的构造、用途和功能也各不相同。
但具有相同的基本特征。
实例1：单缸四冲程内燃机实例2：小型压力机2．机器与机构的共有特征1）人为的实物（机件）组合体。
机械工程导论-绪论
1.2指南车与中国古代机械
纺车复原模
1.2指南车与中国古代机械
北宋木构水运仪象台
1.2指南车与中国古代机械
郑和下西洋船队
1.2指南车与中国古代机械
1.2指南车与中国古代机械
活塞式风箱
1.2指南车与中国古代机械
清朝大更钟
（紫檀嵌珐琅重檐楼阁更钟）
1.2指南车与中国古代机械
机械技术刊物
1.4“勇气”号火星车与现代机械工程
在一座座沙丘的顶部，现出玄幻的蓝色 光彩，这种颜色是由于沙丘中含有丰富的赤 铁矿而造成的。
火星蓝莓
1.4“勇气”号火星车与现代机械工程
科学家发现，火 星上有一些奇怪的 含赤铁矿的圆球， 看起来就像是按在 松饼上的“兰莓” 果实，因此就有了 现在这个名字。
1.4“勇气”号火星车与现代机械工程
1.4“勇气”号火星车与现代机械工程
5.“勇气”号火星车与现代机械工程
现代航空航天制造技术是集现代科学技 术成果之大成的机械制造技术，远远高于一 般制造技术，不断由一般机械制造向高技术 和提供技术密集型产品的高精尖先进制造技 术的方向发展。航空航天制造工程的技术状 况是衡量一个国家科技发展综合水平的重要 标志。
《考工记》 《远西奇器图说录最 》 《梓人遗制》 《天工开物》
1.2指南车与中国古代机械
2、指南车 春秋时期----巢车
1.2指南车与中国古代机械
汉魏时期----独轮车
1.2指南车与中国古代机械
指南车
1.2指南车与中国古代机械
1.2指南车与中国古代机械
1.3蒸汽机与近代工业革命
3、蒸汽机的出现 蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械能的往
复式动力机械。 1698年，萨弗里制造了世界上第一个实
电厂金属材料答案
电厂金属材料答案【篇一：机械工程材料】txt>（2002.6.10）齐宝森姜江边洁陈传忠授课班级：动力2001.1~6班总学时36h（其中讲课34h，实验2h）山东大学课程情况登记表主教材：《机械工程材料教程》（齐宝森姜江边洁陈传忠等主编）（以下简称“教程”）；辅助教材：《大学生学习方法指南》（以下简称“指南”），《机械工程材料学习指导》（以下简称“指导”）（齐宝森陈传忠边洁徐英）；参考教材：1.《工程材料》（第2版）（郑铭新主编，请华大学出版社），2.《机械工程材料》（第2版）（王焕庭等主编，大连理工大学出版社），3.《电厂金属材料》（宋琳生主编，水《机械工程材料Ⅱ》课程辅导教案0 绪论（需1h）0.1 授课的重点绪论课讲授的重点是材料科学的发展，工程材料在机械工业中的地位和作用，本课程的研究对象、目的、性质、内容梗概与相应重点章节说明，以及学习要求等。
使学习者在课程伊始，对《机械工程材料》课程的特点就有足够了解与认识，以便能有的放矢地制定自己的学习计划、选择恰当的学习方法。
0.2 基本要求1.了解学习本课程的目的与重要性；2.明确本课程的研究对象，主要内容及重点章节；3.牢记贯穿本课程的“纲”——材料的化学成分（化学组成）、组织结构与性能之间的相互关系与变化规律。
4.充分认识本课程的性质及学习方法等。
0.3 学习方法指导学习本课程，要紧紧抓住“材料的化学成分→加工工艺→组织、结构→性能→应用”之间的相互关系及其变化规律这个“纲”。
纲举目张，《机械工程材料》课程的各个部分、各章内容都是以此“纲”为主线索而展开的。
希望学习者在开始学习本课程就应充分认识到此点，并在学习过程中，始终牢牢把握住这个“纲”。
0.4 教学参考资料主教材：“教程”p1~4；辅助教材：“指导”p1~2，“指南”p1~13；参考教材：1. p1~2 ，2. p1~2 ，3. p1~2 ，4. 1~2 ，5. p1~5 。