第講五工程材料第講五工程材料材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎。20世紀70年代人們把信息、材料和能源譽為當代文明的三大支柱。80年代以高技術(shù)群為代表的新技術(shù)革命，又把新材料、信息技術(shù)和生物技術(shù)并列為新技術(shù)革命的重要標志。這主要是因為材料與國民經(jīng)濟建設、國防建設和人民生活密切相關(guān)。材料是人類賴以生存與發(fā)展、征服及改造自然的物質(zhì)基礎,是人類活動不可缺少的東西。材料是社會生產(chǎn)力發(fā)展的標志，生產(chǎn)中使用的材料性質(zhì)反映了人類社會的文明水平。現(xiàn)代國家的實力與水平主要取決于能源、材料、信息的發(fā)展。第講五主要內(nèi)容材料的性能材料的分類智能材料第講五一、材料的性能材料的性能是指材料的性質(zhì)和功能。性質(zhì)是本身所具有的特質(zhì)或本性；功能是人們對材料的某種期待與要求、可以承擔的功效，以及承擔該功效下的表現(xiàn)或能力。材料的性能包括：力學性能物理性能化學性能工藝性能第講五材料的力學性能是指材料處于特定環(huán)境因素(溫度、介質(zhì)等)時，在外力或能量作用下表現(xiàn)出來的變形和破壞的特征。通常把作用在材料上的外力或能量稱為載荷或負荷。材料的力學性能有：

彈性

強度

塑性

硬度沖擊韌性疲勞特性耐磨性發(fā)生彈性形變后可以恢復原來狀態(tài)的一種性質(zhì)材料在外力作用下抵抗破壞(永久變形和斷裂)的能力材料的耐磨損性能，以規(guī)定摩擦條件下的磨損率或磨損度的倒數(shù)表示材料在多次交變載荷作用而不會產(chǎn)生破壞的最大應力衡量材料軟硬程度的指標，反映材料抵抗局部塑性變形的能力材料能穩(wěn)定地發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力一、材料的性能（力學性能）第講五材料的物理性能是指材料本身的具有各種物理量(熱、電、光、磁等)以及環(huán)境變化時他們的變化程度。密度與比容導熱性熱膨脹系數(shù)單位體積物質(zhì)的質(zhì)量Kg/M3單位質(zhì)量的物質(zhì)所占的體積M3/Kg物體內(nèi)溫度梯度為1℃/M時，在單位時間、單位面積內(nèi)傳遞的熱量W/(M·K)溫度上升1℃時，單位長度的伸長量mm/(℃·mm)或℃-1材料的物理性能有：一、材料的性能（物理性能）第講五電阻與電導電阻溫度系數(shù)熔點

導磁率物質(zhì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的溫度，反映固態(tài)下原子間結(jié)合力。電阻率為單位長度和單位截面積導體的電阻。單位是M，其倒數(shù)稱為電導率S/M溫度上升1℃時，電阻率

的變化系數(shù)，單位℃-1電子導電的特點是溫度升高，電阻率上升；離子導電是熱激活過程，溫度升高，電阻率下降。鐵合金、化合物(鐵氧體)特有性能。一、材料的性能（物理性能）第講五材料的化學性能反映材料與各種化學試劑發(fā)生化學反應的可能性和反應速度大小的相關(guān)參數(shù)。工程材料主要考慮其耐腐蝕性，電化學材料有的考察電極電位、儲能密度等。材料由于周圍環(huán)境介質(zhì)侵蝕而造成的損傷和破壞稱為腐蝕。

一、材料的性能（化學性能）第講五材料的工藝性能是材料力學、物理、化學性能的綜合表現(xiàn)。主要反映材料生產(chǎn)或零部件加工過程的可能性或難易程度。可生產(chǎn)性

得到材料可能性和制備方法。

鑄造性

將材料加熱得到熔體，注入較復雜的型腔后冷卻

凝固，獲得零件的方法。材料的工藝性能有：鍛造性

材料進行壓力加工(鍛造、壓延、軋制、拉拔、擠壓

等)的可能性或難易程度的度量。一、材料的性能（工藝性能）第講五

焊接性

利用部分熔體，將兩塊材料連接在一起。切削加工性

材料進行切削加工的難易程度。它與材料的種類、成分、硬度、韌性、導熱性等有關(guān)。熱處理性能

可以實施的熱處理方法和材料在熱處理時性能改變

的程度。一、材料的性能（工藝性能）第講五二、材料的分類材料按化學成分分為：金屬材料非金屬材料復合材料第講五二、材料的分類（金屬材料）金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱。純金屬及其合金。合金是由兩種或兩種以上元素組成，其中至少有一種為金屬元素組成具有金屬性的材料。金屬性的關(guān)鍵特征是具有正的電阻溫度系數(shù)，這是由于它的導電是自由電子的運動所決定的。金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。第講五①黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90%以上的工業(yè)純鐵，含碳2%～4%的鑄鐵，含碳小于2%的碳鋼，以及各種用途的合金鋼。鑄鐵是碳含量大于2.1％的鐵碳合金，可用于制造各種機器零件，如機床的床身，發(fā)動機的氣缸體、缸套，機器的底座等。碳鋼也叫碳素鋼，指含碳量小于2