《機(jī)械工程材料》-機(jī)械工業(yè)出版社-第3版內(nèi)容總結(jié)材料

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1、實(shí)用文檔《機(jī)械工程材料》機(jī)械工業(yè)出版社第3版目錄第一章機(jī)械零件的失效分析第二章碳鋼第三章鋼的熱處理第四章合金鋼第五章鑄鐵第六章有色金屬及其合金第七章高分子材料第八章陶瓷材料第九章復(fù)合材料第十章功能材料第十一章材料改性新技術(shù)第十二章零件的選材及工藝路線第十三章工程材料在典型機(jī)械和生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用第一章機(jī)械零件的失效分析第一節(jié)零件在常溫靜載下的過量變形失效：零件若失去設(shè)計(jì)要求的效能變形：材料在外力作用下產(chǎn)生的形狀或尺寸的變化彈性變形：能夠恢復(fù)的變形塑性變形：不能恢復(fù)的變形一、工程材料在靜拉伸時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變行為1.低碳鋼的

2、應(yīng)力-應(yīng)變行為變形過程：彈性變形、屈服塑性變形、均勻塑性變形、不均勻集中塑性變形2.其他類型材料的應(yīng)力-應(yīng)變行為純金屬脆性材料高彈性材料二、靜載性能指標(biāo)1.剛度和強(qiáng)度指標(biāo)（1）剛度指零（構(gòu)）件在受力時(shí)抵抗彈性變形的能力單向拉伸（或壓縮）時(shí)：E=σ/ε=，即EA=F/ε文案大全實(shí)用文檔純剪切時(shí)：G=τ/γ=，即GA=Fτ/γ彈性模量E（或切變模量G）是表征材料剛度的性能指標(biāo)（2）強(qiáng)度指材料抵抗變形或斷裂的能力指標(biāo)有：比例極限σp，彈性極限σe，屈服強(qiáng)度σs，抗拉強(qiáng)度σb，斷裂強(qiáng)度σk2.彈性和塑性指標(biāo)（1）彈性指材料彈

3、性變形大小彈性能u：應(yīng)力-應(yīng)變曲線下面彈性變形階段部分所包圍的面積u=σeεe=（2）塑性指材料斷裂前發(fā)生塑性變形的能力斷后伸長率：斷面收縮率：越大，材料塑性越好3.硬度指標(biāo)表征材料軟硬程度的一種性能布氏硬度HBW（硬質(zhì)合金球?yàn)閴侯^）洛氏硬度HRC（錐角為120°的金剛石圓錐體為壓頭）維氏硬度HV（錐角為136°的金剛石四棱錐體為壓頭）三、過量變形失效零件的最大彈性變形量△l或θ（扭轉(zhuǎn)角）必須小于許可的彈性變形量。即△l≤[△l]或θ≤[θ]材料的彈性模量E(或切變模量G)越高，零件的彈性變形量越小，剛度越好通常材料

4、的熔點(diǎn)越高，彈性模量也越高彈性模量對(duì)溫度很敏感，隨溫度升高而降低第二節(jié)零件在靜載荷沖擊載荷下的斷裂一、韌斷和脆斷的基本概念韌性斷裂:斷裂前發(fā)生明顯宏觀塑性變形文案大全實(shí)用文檔脆性斷裂：斷裂前不發(fā)生塑性變形斷裂過程均包含裂紋形成和擴(kuò)展兩個(gè)階段一、沖擊韌性及衡量指標(biāo)AK、aK沖擊韌性：材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力沖擊吸收功AK，單位J沖擊韌度aK=AK/FK，單位J·cm-2。FK為斷口處截面積材料的沖擊吸收功隨試驗(yàn)溫度降低而降低（低溫脆性現(xiàn)象）二、斷裂韌性及衡量指標(biāo)KIC斷裂韌度KIC，材料抵抗裂紋

5、失穩(wěn)擴(kuò)展的能力。單位MPa·m1/2或MN·m-3/2裂紋尖端應(yīng)力場強(qiáng)度因子KI、零件裂紋半長度a、零件工作應(yīng)力σ之間的關(guān)系：KI=Yσa1/2Y=1~2，為零件中裂紋的幾何因子。當(dāng)KI≥KIC時(shí)，零件發(fā)生低應(yīng)力脆性斷裂當(dāng)KI＜KIC時(shí)，零件安全可靠KI=KIC，是零件發(fā)生低應(yīng)力脆性斷裂的臨界條件最大承載能力σc=零件允許存在的裂紋最大尺寸2acac=(KIC/Yσ)2三、影響脆斷的因素因素有：加載方式、材料本質(zhì)、溫度、加載速度、應(yīng)力集中及零件尺寸1.加載方式和材料本質(zhì)零件在外力作用下，內(nèi)部個(gè)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)可用三個(gè)主應(yīng)力

6、表示。σ1>σ2>σ3τmax=(σ1-σ3)/2σmax=σ1-v(σ2+σ3)v為泊松比軟性系數(shù)α=τmax/σmaxα越大，應(yīng)力狀態(tài)越軟，脆斷傾向越小。2.溫度和加載速度3.應(yīng)力集中4.零件尺寸零件截面積尺寸越大，越易發(fā)生脆斷。第三節(jié)零件在交變載荷下的疲勞斷裂一、疲勞的基本概念疲勞斷裂：零件在交變載荷下經(jīng)過較長時(shí)間的工作而發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。二、疲勞斷口的特征三階段：裂紋形成、擴(kuò)展和最后斷裂斷口形貌：疲勞源區(qū)、疲勞裂紋擴(kuò)咱區(qū)、最后斷裂區(qū)三、疲勞抗力指標(biāo)及其影響因素文案大全實(shí)用文檔第四節(jié)零件磨損失效基本類型：粘著磨損

7、、磨粒磨損、腐蝕磨損、麻點(diǎn)磨損（即接觸疲勞）第五節(jié)零件的腐蝕失效高溫氧化腐蝕、電化學(xué)腐蝕、應(yīng)力腐蝕第二章碳鋼第一節(jié)純鐵的組織和性能一、純鐵的結(jié)晶1.過冷現(xiàn)象和過冷度過冷現(xiàn)象：實(shí)際結(jié)晶過程中，實(shí)際開始結(jié)晶溫度Tn總是低于理論結(jié)晶溫度To的現(xiàn)象。過冷度△T=To-Tn冷卻速度越大，過冷度越大2.結(jié)晶過程——形核與長大二、純鐵的晶體結(jié)構(gòu)1.晶體結(jié)構(gòu)的基本概念晶體結(jié)構(gòu)類型：體心立方結(jié)構(gòu)、面心立方結(jié)構(gòu)、密排六方結(jié)構(gòu)2.晶體缺陷點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷3.純鐵的晶體結(jié)構(gòu)及同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變液態(tài)—1538℃—δ-Fe體心立方—1394℃—

8、γ-Fe面心立方—912℃—α-Fe體心立方鐵素體：碳溶于α-Fe中形成的間隙固溶體奧氏體：碳溶于γ-Fe中形成的間隙固溶體第三節(jié)Fe-Fe3C相圖相圖：表示合金在緩慢冷卻的平衡狀態(tài)下相或組織與溫度、成分間關(guān)系的圖形符號(hào)溫度℃wc(%)說明A15380純鐵熔點(diǎn)B14950.53包晶反應(yīng)時(shí)液態(tài)合金的濃度C11484.30共晶點(diǎn)，D12276.69