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工程材料ppt
工程材料ppt工程材料是指在工程建设中用作结构材料、建筑材料和装饰材料的各种材料。
工程材料的种类繁多，包括金属材料、非金属材料和复合材料等。
不同的工程材料具有不同的特点和用途。
金属材料是一类重要的工程材料。
金属材料具有优良的机械性能和导热性能，广泛应用于工程建设和制造业。
常用的金属材料包括钢材、铝材、铜材等。
钢材具有高强度和耐磨性，常用于建筑结构和机械设备。
铝材具有轻质和抗腐蚀性能，常用于航空航天和汽车工业。
铜材具有良好的导电性和导热性，常用于电气工程和制冷设备。
非金属材料是另一类常用的工程材料。
非金属材料具有轻质、电绝缘性和耐高温性能。
常用的非金属材料有混凝土、砖瓦、玻璃等。
混凝土是一种常用的建筑材料，具有良好的压缩强度和耐久性。
砖瓦是一种传统的建筑材料，具有良好的抗压性能和保温性能。
玻璃是一种常用的装饰材料，具有透明、硬度高和抗紫外线性能。
复合材料是近年来发展迅速的一类工程材料。
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成，具有优良的力学性能和耐腐蚀性能。
常用的复合材料有玻璃钢、纤维增强塑料等。
玻璃钢是一种玻璃纤维增强塑料，具有良好的强度和耐腐蚀性能，广泛应用于船舶制造和化工设备。
纤维增强塑料是一种由纤维材料和树脂组成的复合材料，具有轻质和高强度的特点，常用于航天航空和体育器材。
工程材料的选择和使用对工程的安全和质量具有重要影响。
选择适合的工程材料可以提高工程结构的承载能力和耐久性，减少维修和更换的成本。
因此，工程设计师和施工人员在选择和使用工程材料时需要考虑材料的特性、环境条件和经济性。
同时，还需要加强对工程材料的监测与评估，确保材料的质量和使用寿命。
总之，工程材料是工程建设中必不可少的一部分，它们在工程结构、装饰和功能上起到关键作用。
工程材料的选择和使用需要根据工程需求和材料特性进行合理搭配，以提高工程质量。
通过不断的研发和创新，可以不断开发出更加先进和高性能的工程材料，为工程建设和产业发展提供更好的支持。
工程材料 第2版课件PDF 版05
钛 合 金 中 的 魏 氏 组 织
亚
素 体 魏 氏 组 织
共 析 碳 钢 中 片 状
铁
5.4 钢的普通热处理
5.4.1 退火与正火
2 完全退火
将亚共析钢加热到Ac3以上30~50℃， 保 温 后 随 炉 缓 冷 到 600℃ 出 炉 空 冷 。 组 织为α+P 。
目的
利用相变细化晶粒； 利用高温扩散消除组织缺陷； 利用缓冷去除应力； 降低硬度，改善加工性能。
均匀、且未过分长大。
组 织
工程材料学——第5章 钢的热处理
5.4 钢的普通热处理
AC3 AC1
5.4.2 淬火
淬火介质
理想的淬火介质应具有在中温区 冷却快，低温区冷却慢的特性。
温度
Ms
水
油
时间（对数）
工程材料学——第5章 钢的热处理
淬火介质
成分
特点
过饱和硝酸 盐水溶液
Na2CO3、 NaOH、KNO3
5.3 钢在冷却时的组织转变 5.3.2 过冷A连续冷却转变曲线
温度
Ps Pf
K' K
水冷
vk 油冷
vk′
临界点A1
炉冷
空冷
Ms
Mf
时间
工程材料学——第5章 钢的热处理
注意
KK′线为P转变终止线 Pf线为P转变终了线
共析碳钢连续冷却 时没有贝氏体形成（无 贝氏体转变区） 。
5.3 钢在冷却时的组织转变 5.3.3 过冷奥氏体转变
分级 淬火
在Ms点附近的热 减小了应力，防止变形、开
态介质中保温， 裂。适用于尺寸较小而形状
取出空冷或油冷。
复杂的高碳工具钢。
等温 淬火
工程材料 第2版课件PDF 版02
工程材料
02—金属的晶体结构
与缺陷
图标
XI’AN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY
第二章 金属的晶体结构与缺陷
1 材料的结合方式；
2 晶体结构的基本概念；
3 纯金属的晶体结构；
4 金属的实际结构与晶体缺陷；
5 合金的相结构。
工程材料学——第2章 金属的晶体结构与缺陷
2.1 材料的结合方式
r=
3
a
4
r=
2
a
4
1
r = 2a
3 配位数 ——晶格中任一原子周围与其最临近且等距离的原子数目。
工程材料学——第2章 金属的晶体结构与缺陷
2.3 纯金属的晶体结构
4 致密度
2.3.2 描述晶胞的指标
nv
—— 一个晶胞内原子所占体积的百分数。 K =
×
bcc: =
fcc: =
2.4 实际结构与晶体缺陷
2.4.3 面缺陷
奥氏体不锈钢冷轧100倍
超纯铝阳极化偏振光
Hadfield热变形高锰钢固溶处理
冷拉退火海军黄铜偏光α+β
奥氏体不锈钢热轧及固溶退火
Fe-39%Ni变形退火后奥氏体
工程材料学——第2章 金属的晶体结构与缺陷
2.4 实际结构与晶体缺陷
晶粒由许多尺寸很小、位相差也很小
退火态
105～108/cm2
ρ
金属的塑性变形主要是由位错运动引起的，因此，阻碍位错运动
是强化金属的主要途径。
工程材料学——第2章 金属的晶体结构与缺陷
2.4 实际结构与晶体缺陷
2.4.2 位错
Ni
Si
中
02—金属的晶体结构
与缺陷
图标
XI’AN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY
第二章 金属的晶体结构与缺陷
1 材料的结合方式；
2 晶体结构的基本概念；
3 纯金属的晶体结构；
4 金属的实际结构与晶体缺陷；
5 合金的相结构。
工程材料学——第2章 金属的晶体结构与缺陷
2.1 材料的结合方式
r=
3
a
4
r=
2
a
4
1
r = 2a
3 配位数 ——晶格中任一原子周围与其最临近且等距离的原子数目。
工程材料学——第2章 金属的晶体结构与缺陷
2.3 纯金属的晶体结构
4 致密度
2.3.2 描述晶胞的指标
nv
—— 一个晶胞内原子所占体积的百分数。 K =
×
bcc: =
fcc: =
2.4 实际结构与晶体缺陷
2.4.3 面缺陷
奥氏体不锈钢冷轧100倍
超纯铝阳极化偏振光
Hadfield热变形高锰钢固溶处理
冷拉退火海军黄铜偏光α+β
奥氏体不锈钢热轧及固溶退火
Fe-39%Ni变形退火后奥氏体
工程材料学——第2章 金属的晶体结构与缺陷
2.4 实际结构与晶体缺陷
晶粒由许多尺寸很小、位相差也很小
退火态
105～108/cm2
ρ
金属的塑性变形主要是由位错运动引起的，因此，阻碍位错运动
是强化金属的主要途径。
工程材料学——第2章 金属的晶体结构与缺陷
2.4 实际结构与晶体缺陷
2.4.2 位错
Ni
Si
中
(完整版)建筑材料ppt
装饰特性
色彩、质感、光泽等。
建筑装饰材料的应用与施工
基层处理
清理、修补、找平 等。
施工过程
粘贴、挂贴、干挂 等。
应用范围
室内外墙面、地面、 顶棚等各个部位。
材料准备
选材、加工、预排 等。
注意事项
施工环境、材料配 比、操作规范等。
建筑装饰材料的性能评价与选用
耐久性
使用寿命长，不易损坏。
安全性
无毒无害，符合环保要求。
选用原则
根据工程部位、使用功能、环境条件等因素综合考虑选用合适 的防水材料。同时要注意材料的环保性能和耐久性。
06
建筑装饰材料
建筑装饰材料的种类与特性
物理特性
密度、硬度、韧性、耐磨性等。
加工特性
可加工性、可塑性、可铸性等。
种类
包括石材、木材、金属、玻璃、 陶瓷、塑料等多种类型。
化学特性
耐腐蚀性、耐候性、防火性等。
硬木
如橡木、胡桃木等，质地坚硬，纹理美观，耐磨耐腐。
木材的种类与特性
质轻而强
木材具有较高的比强度和 比刚度，适用于承受轻载 的结构。
隔热保温
木材的导热系数低，具有 良好的隔热保温性能。
易于加工
木材可通过锯切、刨削、 雕刻等方式进行加工，方 便施工。
钢材与木材的应用与施工
01
应用领域
02
钢材：广泛应用于建筑、桥梁、道路、车辆、船舶等领域。
多元化发展
随着技术的进步和市场需求的变化，绿色 建筑材料的种类和应用领域将不断扩大。
VS
高性能化
未来的绿色建筑材料将更加注重性能的提 升，如强度、耐久性、保温隔热性能等。
绿色建筑材料的应用与发展趋势
2024版《土木工程新材料》PPT课件
CHAPTER 06
土木工程新材料的未来发展趋势
新材料的研发方向与挑战
高性能混凝土
提高耐久性、减少环境负荷、增强施工性能。
智能材料
自修复、自适应、传感与驱动一体化。
纤维增强复合材料
轻质高强、耐腐蚀、设计灵活性。
挑战
成本、技术标准、环境影响、市场接受度。
新材料在土木工程中的潜在应用
01
高性能混凝土用于大跨 度桥梁、高层建筑、海 洋工程等。
选用优质的水泥、骨料、 掺合料和外加剂等原材 料，保证混凝土的高性
能。
配合比设计
通过合理的配合比设计， 优化各原材料的比例， 实现高性能混凝土的优
异性能。
搅拌工艺
采用高效搅拌设备，确 保混凝土搅拌均匀，提 高混凝土的工作性和力
学性能。
养护措施
采取适当的养护措施， 保证高性能混凝土的强
度发展和耐久性。
土木工程新材料之纳米材料
纳米材料的定义与特点
定义 高比表面积 量子尺寸效应 优异的力学性能
纳米材料是指至少有一维尺寸在1-100纳米范围内的材料，具有独 特的物理、化学和机械性能。
纳米材料具有极高的比表面积，使其具有优异的吸附和催化性能。
当材料尺寸减小到纳米级别时，电子的波动性质变得显著，导致 材料的电学、光学和磁学性能发生变化。
适应性
能够适应不同的环境和条件，保 持其功能和性能。
智能材料的制备技术
01
02
03
复合技术
通过复合不同的材料，实 现智能材料的感知和响应 功能。
纳米技术
利用纳米技术制备智能材 料，提高其感知和响应的 灵敏度和精度。
生物技术
借鉴生物体的感知和响应 机制，制备具有生物活性 的智能材料。
工程材料教学课件(机制用)[可修改版ppt]
![工程材料教学课件(机制用)[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/0061c044aaea998fcd220e26.png)
工程材料教学课件( 机制用)
二、铝合金
1、分类 根据铝合金的成
分和加工成形特点， 可将铝合金分为形 变铝合金和铸造铝 合金两大类
2、热处理
① 退火 ➢ 形变铝合金的退火: 消除应力,硬度不变；消除加工硬 化,降低硬度,便于冷塑性加工。
➢ 铸造铝合金的退火 : 消除应力；均匀成分。
② 淬火和时效强化 将铝合金加热到单相区保温后，快速冷却使第二相来
H ×× Cu性能与含锌量的 关系
α相：Zn在Cu的固溶体
β相：电子化合物Cu-Zn为基的 固溶体
耐蚀性优于钢铁，主要用于机械 制造、电气部门的一些零件，如弹壳、冷凝器管、散热 器、垫圈、弹簧、螺钉等。
➢ 常用的黄铜 金奖黄铜——H90 弹壳黄铜—— H70 ( H68 ) 日用黄铜—— H62 ( H59 )
不及析出，得到过饱和不稳定的单一固溶体的热处理工艺 称淬火。（固溶处理）
将过饱和固溶体在室温放 置或加到某一温度保温，随时 间的延长，其强度和硬度升高， 塑性和韧性下降的现象称为时 效强化。
在室温下进行的时效成为自然时效，在加热条件 下（100～200℃）进行的时效称为人工时效
3、常用的铝合金 ① 形变铝合金( deformation aluminum alloy ) ➢ 牌号 ×+ 字母 + ××
2、分类及代号 未加工产品：代号有Cu-1、Cu-2
后面数字均为顺序号 加工产品：代号有T1、T2、T3、T4 二、铜合金 1、铜合金的分类
黄铜 : Cu – Zn 白铜 : Cu – Ni 青铜 : 除黄铜和白铜外的所有铜合金。 2、常用的铜合金 1）黄铜( brass )
① 普通黄铜 Cu-Zn(common brass)
二、铝合金
1、分类 根据铝合金的成
分和加工成形特点， 可将铝合金分为形 变铝合金和铸造铝 合金两大类
2、热处理
① 退火 ➢ 形变铝合金的退火: 消除应力,硬度不变；消除加工硬 化,降低硬度,便于冷塑性加工。
➢ 铸造铝合金的退火 : 消除应力；均匀成分。
② 淬火和时效强化 将铝合金加热到单相区保温后，快速冷却使第二相来
H ×× Cu性能与含锌量的 关系
α相：Zn在Cu的固溶体
β相：电子化合物Cu-Zn为基的 固溶体
耐蚀性优于钢铁，主要用于机械 制造、电气部门的一些零件，如弹壳、冷凝器管、散热 器、垫圈、弹簧、螺钉等。
➢ 常用的黄铜 金奖黄铜——H90 弹壳黄铜—— H70 ( H68 ) 日用黄铜—— H62 ( H59 )
不及析出，得到过饱和不稳定的单一固溶体的热处理工艺 称淬火。（固溶处理）
将过饱和固溶体在室温放 置或加到某一温度保温，随时 间的延长，其强度和硬度升高， 塑性和韧性下降的现象称为时 效强化。
在室温下进行的时效成为自然时效，在加热条件 下（100～200℃）进行的时效称为人工时效
3、常用的铝合金 ① 形变铝合金( deformation aluminum alloy ) ➢ 牌号 ×+ 字母 + ××
2、分类及代号 未加工产品：代号有Cu-1、Cu-2
后面数字均为顺序号 加工产品：代号有T1、T2、T3、T4 二、铜合金 1、铜合金的分类
黄铜 : Cu – Zn 白铜 : Cu – Ni 青铜 : 除黄铜和白铜外的所有铜合金。 2、常用的铜合金 1）黄铜( brass )
① 普通黄铜 Cu-Zn(common brass)
大学《工程材料》课件PPT(九大章节完整版)
金属与金属、金属与非金属、非金属与非 金属都可以组成复合材料。当前主要研究 和应用的是以树脂、橡胶、陶瓷或金属为 基体，以各种纤维、粒子、片状物为增强 体组成的复合材料。
如果材料选择不当或加工不合理会给国民经 济造成重大损失，下面给大家介绍几个具体 事例：
1943年1月美国t-2型油船破断的实例属低应力脆断，类似 事件1962年澳大利亚金斯桥建成仅一年就突然断裂。
3、良好加工性能，如铸造，塑性变形，焊 接，机械加工等性能。并且通过热处理可以改变其 性能。
有机高分子材料：该类材料正以前所未有 的速度发展着。工程塑料世界年产量超过 150万吨，通过各种合成或制备技术，性 能不断提高，应用日广。有人预测，汽车 的车身不久将大部分采用塑料，每公斤工 程塑料可代替4-5公斤钢铁，而且可整体 成型，因而成本和油耗将进一步降低；有 机高分子功能材料发展更快，由于它是人 工合成的，且原料充足，可以设计出无穷 的新品种，前景十分广阔 。
青铜器时代 石器时代
复合材料时代 铁器时代
机敏/智能 材料时代
材料的分类：
按原子结构分： 1、金属材料（黑色金属，有色金属） 2、 非金属材料（有机，无机） 3、 复合材料（金属基、塑料基、陶瓷基） 按应用角度分：
1、结构材料，机械性能为主要使用性能兼 具一定物理和化 学性能，如制造机器零件的 钢材。 2、功能材料，具有特异的物理和化学功能， 如超导材料，形状记忆材料，储氢材料，激 光材料，半导体材料，纳米材料等 。
本课程基本由两部分组成
第一部分是金属学的理论基础。主要探讨 金属及合金的晶体结构和结晶过程，金属 在固态下的转变过程以及金属的塑性变形 等。这些基础知识是掌握工程材料内部结 构的变化规律和理解各类材料之间性能差 异的钥匙。
如果材料选择不当或加工不合理会给国民经 济造成重大损失，下面给大家介绍几个具体 事例：
1943年1月美国t-2型油船破断的实例属低应力脆断，类似 事件1962年澳大利亚金斯桥建成仅一年就突然断裂。
3、良好加工性能，如铸造，塑性变形，焊 接，机械加工等性能。并且通过热处理可以改变其 性能。
有机高分子材料：该类材料正以前所未有 的速度发展着。工程塑料世界年产量超过 150万吨，通过各种合成或制备技术，性 能不断提高，应用日广。有人预测，汽车 的车身不久将大部分采用塑料，每公斤工 程塑料可代替4-5公斤钢铁，而且可整体 成型，因而成本和油耗将进一步降低；有 机高分子功能材料发展更快，由于它是人 工合成的，且原料充足，可以设计出无穷 的新品种，前景十分广阔 。
青铜器时代 石器时代
复合材料时代 铁器时代
机敏/智能 材料时代
材料的分类：
按原子结构分： 1、金属材料（黑色金属，有色金属） 2、 非金属材料（有机，无机） 3、 复合材料（金属基、塑料基、陶瓷基） 按应用角度分：
1、结构材料，机械性能为主要使用性能兼 具一定物理和化 学性能，如制造机器零件的 钢材。 2、功能材料，具有特异的物理和化学功能， 如超导材料，形状记忆材料，储氢材料，激 光材料，半导体材料，纳米材料等 。
本课程基本由两部分组成
第一部分是金属学的理论基础。主要探讨 金属及合金的晶体结构和结晶过程，金属 在固态下的转变过程以及金属的塑性变形 等。这些基础知识是掌握工程材料内部结 构的变化规律和理解各类材料之间性能差 异的钥匙。
最新常用工程材料最终版PPT课件
的钢种。强度较高，且韧性、焊接性及低温韧性也较
好，被广泛用于制造桥梁、锅炉、船舶等大型结构。 强度级别超过500 MPa后，铁素体和珠光体组织
难以满足要求，于是发展了低碳贝氏体钢。加入Cr、 Mo、Mn、B等元素，有利于空冷条件下得到贝氏体 组织，使强度更高，塑性、焊接性能也较好，多用 于高压锅炉、高压容器等。
入Cr、Ni、Mn、B等。 ③加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：
主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、 Mo等，形成稳定的合金碳化物。
d. 钢种及牌号
20Cr 低淬透性合金渗碳钢。淬透性 较低，心部强度较低。
20CrMnTi 中淬透性合金渗碳钢。淬透 性较高、过热敏感性较小，渗碳过渡层比 较均匀，具有良好的机械性能和工艺性能。
韧性的零件，例如机车车辆、船舶、重型机械的齿轮、轴， 以及轧辊、机座、缸体、外壳、阀体等。
外壳
轧辊
重型机械齿轮
合金钢的编号、性能和主要用途
牌号首部用数字标明碳质量分数。规定结构钢
以万分之一为单位的数字（两位数）、工具钢和特
殊性能钢以千分之一为单位的数字（一位数）来表
示碳质量分数，而工具钢的碳质量分数超过1%， 碳质量分数不标出。
Y40Mn，表示碳质量分数为0.4%、锰质 量分数少于1.5%的易切削钢等等。
对于高级优质钢，则在钢的末尾加“A”字 表明，例如20Cr2Ni4A等。
（一） 合金结构钢 用于制造重要工程结构和机器零件的合 金钢称为合金结构钢。主要有低合金高强度 结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹 簧钢、滚珠轴承钢。 1.低合金结构钢 A . 用途 主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、 高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。
40Cr钢经不同温度回火后的机械性能 （直径Ｄ＝12ｍｍ，油淬）
好，被广泛用于制造桥梁、锅炉、船舶等大型结构。 强度级别超过500 MPa后，铁素体和珠光体组织
难以满足要求，于是发展了低碳贝氏体钢。加入Cr、 Mo、Mn、B等元素，有利于空冷条件下得到贝氏体 组织，使强度更高，塑性、焊接性能也较好，多用 于高压锅炉、高压容器等。
入Cr、Ni、Mn、B等。 ③加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：
主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、 Mo等，形成稳定的合金碳化物。
d. 钢种及牌号
20Cr 低淬透性合金渗碳钢。淬透性 较低，心部强度较低。
20CrMnTi 中淬透性合金渗碳钢。淬透 性较高、过热敏感性较小，渗碳过渡层比 较均匀，具有良好的机械性能和工艺性能。
韧性的零件，例如机车车辆、船舶、重型机械的齿轮、轴， 以及轧辊、机座、缸体、外壳、阀体等。
外壳
轧辊
重型机械齿轮
合金钢的编号、性能和主要用途
牌号首部用数字标明碳质量分数。规定结构钢
以万分之一为单位的数字（两位数）、工具钢和特
殊性能钢以千分之一为单位的数字（一位数）来表
示碳质量分数，而工具钢的碳质量分数超过1%， 碳质量分数不标出。
Y40Mn，表示碳质量分数为0.4%、锰质 量分数少于1.5%的易切削钢等等。
对于高级优质钢，则在钢的末尾加“A”字 表明，例如20Cr2Ni4A等。
（一） 合金结构钢 用于制造重要工程结构和机器零件的合 金钢称为合金结构钢。主要有低合金高强度 结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹 簧钢、滚珠轴承钢。 1.低合金结构钢 A . 用途 主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、 高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。
40Cr钢经不同温度回火后的机械性能 （直径Ｄ＝12ｍｍ，油淬）