机械制造技术基础hfut第2(34)章机械工程材料基础课件

机械制造技术基础hfut第2(34)章机械工程材料基础课件目录CONTENTS机械工程材料的分类与性质材料的力学性能材料的工艺性能材料的选择与应用材料的发展趋势与展望01机械工程材料的分类与性质CHAPTER金属材料是指以金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。金属材料通常具有较高的强度、硬度和良好的塑性、韧性。常见的金属材料有钢铁、铜、铝等。金属材料非金属材料是以非金属元素或以非金属元素为主构成的具有非金属特性的材料的统称。非金属材料的强度、硬度、塑性、韧性等力学性能一般低于金属材料。常见的非金属材料有塑料、橡胶、陶瓷等。非金属材料复合材料是由两种或两种以上材料组成的是通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。复合材料的力学性能可以定制，通过调整各组分材料的性能和比例，可以获得具有优异性能的复合材料。常见的复合材料有玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等。复合材料02材料的力学性能CHAPTER弹性材料在受到外力作用时发生形变，当外力去除后能迅速恢复原状的性质。塑性材料在受到外力作用时发生形变，且在去除外力后不能恢复原状，但可以通过外力调整其形状的性质。弹性与塑性材料抵抗外力作用而不被破坏的能力，通常用应力来表示。材料在受到外力冲击时吸收能量并抵抗断裂的能力，通常用冲击功或冲击韧性表示。强度与韧性韧性强度材料在循环应力作用下发生损伤累积并最终导致断裂的现象。疲劳材料在应力作用下发生的突然断裂现象，通常与材料的内部缺陷、应力集中等因素有关。断裂疲劳与断裂03材料的工艺性能CHAPTER可加工性指的是材料在加工过程中所表现出的难易程度。材料的可加工性与它的硬度、韧性、强度等力学性能有关。一般来说，硬度低、韧性好的材料比较容易加工，而硬度高、脆性大的材料加工较困难。例如，低碳钢的可加工性较好，而铸铁的可加工性较差。01020304可加工性热处理性能01热处理性能是指材料在加热和冷却过程中所表现出的性能变化。02不同的材料具有不同的热处理性能，通过合理的热处理可以改变材料的内部结构，从而改善其力学性能。03例如，低碳钢可以通过淬火提高其硬度，而铸铁则可以通过退火降低其硬度。010204焊接性能焊接性能是指材料在焊接过程中所表现出的可焊性和焊接质量。材料的焊接性能与它的化学成分、微观结构和力学性能有关。一般来说，低碳钢的焊接性能较好，而高碳钢和铸铁的焊接性能较差。通过合理的焊接工艺和焊前预处理，可以改善材料的焊接性能，提高焊接质量。0304材料的选择与应用CHAPTER轻质材料密度较小，通常用于减轻结构重量，如铝、塑料等。重质材料密度较大，通常用于需要较高强度和稳定性的场合，如钢铁、铜等。轻质材料与重质材料耐腐蚀材料与非耐腐蚀材料耐腐蚀材料能够抵抗化学腐蚀和氧化，如不锈钢、钛等。非耐腐蚀材料容易受到腐蚀和氧化，如铝、铜等。具有良好的导电性能，如铜、银等。导电材料具有良好的绝缘性能，如塑料、橡胶等。绝缘材料导电材料与绝缘材料05材料的发展趋势与展望CHAPTER高性能材料随着科技的不断进步，高性能材料在机械工程领域的应用越来越广泛。这些材料具有高强度、高硬度、耐高温、抗氧化等特点，能够满足各种复杂和严苛的工作环境需求。总结词高性能材料在机械工程中发挥着至关重要的作用，能够显著提高机械设备的性能和使用寿命，是推动机械工程发展的重要力量。详细描述高性能材料如钛合金、碳纤维复合材料等，在航空、航天、汽车、能源等领域得到了广泛应用。这些材料能够承受极端的温度和压力，具有优异的力学性能和化学稳定性，为机械设备的轻量化、高性能化提供了有力支持。高性能材料低成本材料随着市场竞争的加剧，低成本材料成为了机械工程领域关注的焦点。这些材料通常采用新型制备工艺和材料体系，以降低生产成本和提高经济效益。总结词低成本材料的发展对于提高机械工程的经济效益和市场竞争力具有重要意义，是推动机械工程发展的关键因素之一。详细描述低成本材料的代表包括新型塑料、铝合金等。这些材料制备工艺简单、生产成本低廉，具有良好的加工性能和市场需求。在汽车、家电、电子产品等领域，低成本材料的广泛应用有助于降低生产成本，提高产品竞争力。低成本材料随着环境保护意识的日益增强，环保材料在机械工程领域的应用越来越受到重视。这些材料具有低能耗、低污染、可回收等特点，有助于减少对环境的负面影响。环保材料的应用是机械工程领域可持续发展的重要方向之一，对于推动生态文明建设和绿色发展具有重要意义。环保材料的代表包括可降解塑料、低碳钢等。这些材料的生产和使用过程中能耗低、污染小，且在报废后可以回收再利用。在汽车、船舶、航