材料成型课件-上海大学.
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1、TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页1工程材料复习课工程材料复习课1TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页2考试时间：考试时间： 5 5月月2727日（周二）日（周二） 8:158:1510:1510:15考试地点：考试地点： EJ103EJ103EJ104EJ104 学号数学号数007122028 EJ103 EJ103 其其 余余 同同 学学 EJ104EJ104答疑时间：答疑时间：5 5月月2626日日 13:0013:0021:0021:00 地点：地点：HD208
2、HD20820082008年春季学期年春季学期“材料与成形技术材料与成形技术”考试通知考试通知2TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页31 1、强度、强度 强度概念强度概念: :材料在达到允许的变形程度或断裂前所能承受的最大应力，如弹性极限、屈服点、抗拉强度、疲劳极限、蠕变极限等 比强度、比模量概念： 单位密度上的强度、弹性模量 一、固体材料的性能一、固体材料的性能3TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页4 屈强比越小,构件万一超载时，产生塑性变形的时间越长，则离断裂的时间长
3、，易发现和马上采取措施（如停机、换构件等），即时间裕度大，可靠性高。屈强比大，则屈服强度高，材料强度利用率高。 屈强比增大，则材料塑性段距离减小，固将增加材料的脆性趋势 。 0.2概念：条件屈服强度 弹性模量E 概念 E /屈强比概念： s /b4TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页5 金属材料表面抵抗其它硬物压入的能力。 相互关系：HBS10HRC HVHB： HBS淬火钢球测定硬度值450以下的材料 HBW硬质合金球测定硬度值650以下的材料HR： HRA 适用硬质合金、表面淬火层、渗碳钢 HRB 适用有色金属、退火钢、正火钢
4、HRC 适用淬火钢、调质钢 2 2、硬度概念：、硬度概念：5TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页6AkG（Hh）3 3、冲击韧度、冲击韧度)(2cmJSAakk 材料抵抗大能量冲击载荷能力的指标，试样缺口处单位面积所消耗的功。冷脆概念6TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页71、晶格、晶胞和晶格常数2、三种晶格类型二、金属的结构二、金属的结构7TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页8 取有向线段上任一点的座标值化为
5、最简整数，加以方括号，uvw即为晶向指数。 取晶面的三坐标截距值为倒数，并化为最简整数，依次计入圆括号（hkl）内，即为该晶面的晶面指数。2 2、晶面晶向表示方法、晶面晶向表示方法 要求：会画图、改错。要求：会画图、改错。8TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页94、晶格缺陷 掌握：点缺陷、线缺陷、面缺陷 4种缺陷3 3、单晶体和多晶体概念、单晶体和多晶体概念 结晶方位一致与否结晶方位一致与否9TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页101、理论结晶温度与实际结晶温度（过冷度概
6、念）2、纯金属的结晶过程三、金属的结晶三、金属的结晶10TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页11 1) 1) 晶粒度概念晶粒度概念 晶粒度表示晶粒大小，由平面截面单位面积内所包含晶粒个数来表示； 晶粒度级别越高，晶粒越细； 2 2）晶粒度对力学性能的影响）晶粒度对力学性能的影响 晶粒越细，常温强度越高，塑性韧性有所改善，高温强度下降。 3）细化晶粒的方法细化晶粒的方法增加过冷度， 变质处理，附加振动。 3 3、金属结晶后晶粒的大小、金属结晶后晶粒的大小11TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠
7、鲁粤鞠鲁粤第第 页页124 4）金属的同素异构转变（重结晶）金属的同素异构转变（重结晶）12TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页131、二元合金的晶体结构 组元、相、固熔体、化合物概念 在物质中，凡是成分相同，结构相同，并与其它部分以界面分开的均匀组成部分，称为相相。合金结晶后可以是一种相，也可以是由若干种相所组成。 一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体称为组织。相的相对数量、形状、尺寸和分布的不同，形成了不同的组织，不同的组织使合金具有不同的力学性能。例：铁碳相图中 Fe3C ；F P A； Fe3C Fe3C Fe3C三、
8、二元合金三、二元合金13TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页14 溶质原子溶入金属溶剂中所组成的合金相称为固溶体。固溶体的点阵结构仍保持溶剂金属的结构，只引起晶格参数的改变。 当两组元在固态无限溶解时，所形成的固溶体称为连续固溶体或无限固溶体；当两组元在固态部分溶解时，所形成的固溶体称为有限固溶体或端际固溶体。按照溶质原子在固溶体中所处的位置，固溶体又可分为间隙固溶体和置换固溶体。1 1） 间隙固溶体间隙固溶体 当溶质原子直径与溶剂原子直径的比值小于0.59时，才能形成间隙固溶体。溶剂晶格的间隙是有限的，因此，间隙固溶体只能是有限固
9、溶体。2 2、 固溶体固溶体14TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页15 间隙固溶体的溶解度与溶质原子半径及溶剂的晶格类型有关。溶质原子半径愈小，溶解度愈大，溶剂晶格类型不同，具有的间隙大小不同，溶解度也不同。 对于溶质和溶剂原子大小比较接近的元素，只能形成置换固溶体。置换固溶体中，溶质原子在溶剂晶格中的分布是任意的、无规律的。如果溶质原子在溶剂晶格中的溶解度有一定限度，则叫有限互溶，形成有限置换固溶体；置换固溶体中溶质原子与溶剂半径相差越小，则溶解度越大，若溶剂元素与溶质元素在周期表中位置靠近，且晶格类型相同，则可形成无限固溶体，
10、合金组元可以以任何比例相互溶解，如Cu-Ni 合金。 2 2）置换固溶体）置换固溶体15TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页16 相图是反映材料在平衡状态下相状态和成分及温度关系的图形。相图也称平衡图或状态图。二元合金相图可用温度成分坐标系的平面图形来表示。二元相图是反映二元系统相的平衡状态与温度、成分关系的平面图形。1）匀晶相图 两组元在液态无限互溶，在固态也无限互溶，形成固溶体的二元相图称为二元匀晶相图。特点：晶格类型相同，结晶不在恒温下进行，在冷却较快的非平衡结晶条件下，会形成枝晶偏析。3 3、二元合金相图、二元合金相图16T
11、E- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页17固溶体的非平衡结晶：匀晶相图中冷却时的成分变化17TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页18 两组元在液态无限互溶，固态有限溶解，通过共晶反应形成两相机械混合物的二元合金称为二元共晶相图。共晶反应是液相在冷却过程中同时结晶出两个结构不同的固相的过程。2 2） 共晶相图共晶相图18TE- PWenyun Ju上海市精品课程上海市精品课程 上海大学上海大学 鞠鲁粤鞠鲁粤第第 页页19 两组元在液态无限互溶，固态下有限溶解，发生包晶反应的相图
