机械工程材料第一章材料性能.pptx

《机械工程材料》是研究和理解材料性能的重要课程，它主要涵盖了材料的力学性能、物理性能、化学性能以及工艺性能等多个方面。其中，力学性能是材料科学中的核心内容，它关系到材料在受力状态下的行为和应用。 力学性能主要包括弹性、刚度、强度和塑性。弹性是指材料在外力作用下发生变形，当外力去除后能够完全恢复原状的特性。材料的弹性极限和比例极限是衡量其弹性的两个重要参数。刚度则是材料抵抗弹性变形的能力，通常通过弹性模量来度量，这是一个反映材料在受力时变形程度的稳定性指标。 强度和塑性是衡量材料承载能力的关键。强度是指材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力，包括屈服强度和抗拉强度。屈服强度是材料开始产生塑性变形前的应力阈值，而抗拉强度则是材料断裂前的最大承受应力。塑性则关注材料在破坏前可以承受的最大塑性变形，通常通过伸长率和断面收缩率来表征。 低碳钢的拉伸变形过程通常分为四个阶段：弹性变形、屈服变形、均匀变形和集中变形。低碳钢的应力-应变曲线揭示了这些阶段的变化规律，例如，弹性变形阶段遵循胡克定律，而屈服阶段则表现出塑性变形的特征。 硬度是材料局部抵抗塑性变形的能力，常用的硬度测量方法有布氏硬度测试。布氏硬度通过测量在一定载荷下压头（通常是钢球或硬质合金球）在材料表面留下的压痕面积来确定。硬度值的表示包括压头类型、载荷大小和加载时间等信息。 此外，材料的其他性能如物理性能（如光学、热学、电学和磁学性质）、化学性能（如抗氧化和耐腐蚀性）以及工艺性能（如切削加工、锻造、铸造、焊接和热处理性能）也是选择和应用材料时必须考虑的因素。 理解和掌握机械工程材料的性能，对于设计和制造出满足特定需求的机械设备至关重要。材料性能的研究不仅涉及理论知识，还包括实验测试和实际应用，它是连接材料科学与工程实践的重要桥梁。