常用工程材料

工程中的常用材料与防腐

1工程中的常用材料

1.1 金属材料

一、铸铁

(一)灰铸铁

性脆，有较大缺口敏感性，在温度≤250℃，D≤3000mm时，可承受内压94×105Pa外压7.84×105Pa。常用HTl5—33和HT20一24作为中低压设备、机、泵、阀门及管材的主要材料，不允许用于剧毒、易燃的介质。

(二)球墨铸铁

具有灰铸铁的特性，其耐磨、减振和抗氧化性比钢和灰铸铁好，抗冲击能力比灰铸铁强。QT50—5可用于涡轮、受压较大的阀门，QT(40一17、42一l0)可用于各种铸造管路附件和阀门，也可用于P≤1.76×106Pa，t≤350℃，D g≤100mm的锅炉与化工装置的各种部件。(三)高硅耐热球墨铸铁

含硅量为5.5％，常用RQT Si一55做t≤950℃的气体中工作的换热水管、管板、炉条等零件。

(四)含铬耐热铸铁

含铬量为0.8％的RT Cr一0.8可用于t≤600℃，含铬量为1.5％的RT Cr—1.5可用于t≤650℃的炉用零件。

(五)高硅耐蚀铸铁

性脆、缺口敏感性大，耐蚀性能良好，但在氟硅酸、稀硫酸中腐蚀较严重，常用ST Sil5 Xt作耐蚀的低、常压管子、塔器、泵等零部件。

二、型钢

热轧网钢、方钢、六角钢、扁钢、等边角钢、不等边角钢、工字钢、槽钢的规格尺寸及质量换算见表5.1.1～表5.1.6。

机械工程材料基本知识点

晶体缺陷： 点缺陷（空位、间隙原子、异类原子微观影响：晶格畸变）线缺陷（位错；极为重要的晶体缺陷，对金属强度、塑性、扩散及相变有显著影响）面缺陷（晶界、亚晶界） 合金相结构 :相是指系统中均匀的、与其他部分有界面分开的部分。相变：相与相的转变。按结构特点:固溶体、化合物、非晶相。 固溶体:指溶质原子溶入溶剂中所形成的均一结晶相。其晶体结构与溶剂相同。置换固溶体（溶质原子占溶剂晶格结点位置形成的固溶体）间隙固溶体:溶质原子处于溶剂晶格间隙所形成的固溶体 结晶： 材料从液态向固态的凝固成晶体的过程。 基本规律:晶核形成和长大交替进行。包括形核和核长大俩个过程， 影响形核率和成长率的因素：过冷度、不容杂志、振动和搅拌 变质处理：金属结晶时，有意向金属溶液中加入某种难溶物质，从而细化晶粒，改善金属性能 调质处理:淬火和高温回火 同素异构转变;固态金属由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变。 合金的组织决定合金的性能 金属材料的强化 本质;阻碍晶体位错的运动 强化途径:形变强化（冷加工变形）、固溶强化（形成固溶体）、第二相强化、细晶强化（晶粒粒度的细化） 钢的热处理 预先热处理：正火和退火 最终热处理：淬火和回火 退火：将钢加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。目的：降低硬度，提高塑性，改善切削性能；消除钢中内应力；细化晶粒，改善组织，为随后的热处理做组织上的准备。常用：完全退火Ac3以上30-50度（适用亚共析钢和合金钢，不适应低碳钢和过共析钢）得到组织为铁素体和珠光体，等温退火：适用某些奥氏体比较稳定的合金钢，加热和保温同完全退火，使奥氏体转变为珠光体，球化退火：温度略高于Ac1，适用过共析钢和合金工具钢，得到组织球状珠光体，去应力退火：Ac1以下100-200度，不发生组织变化，另外还有再结晶退火和扩散退火。 正火：亚共析钢Ac3以上30-50度，过共析钢Accm以上30-50度，保温后空冷获得细密而均匀的珠光体组织。目的:调整钢的硬度，改善加工性能；消除钢中内应力，细化晶粒，改善组织，为随后的热处理做组织上的准备。主要作用:作为低、中碳钢的预先热处理；消除过共析钢中的网状二次渗碳体，为球化退火做准备；作为普通件的最终热处理。 退火和正火区别：冷却速度不同，正火快，得到珠光体组织细，因而强度和硬度也高。实际中，如果俩者均能达到预先热处理要求时，通常选正火 淬火：加热到Ac1或Ac3以上某个温度，保温后以大于临界冷却速度冷却，使A转变为M 的热处理工艺.目的：获得马氏体或下贝氏体组织。温度：亚共析钢Ac3上30-50度，组织为M+少量A残，共析钢和过共析钢Ac1上30-50度，组织M+粒状Fe3C+少量A残 要求:淬火冷却速度必须大于临界冷却温度Vk.常用方法;单液、双液、分级、等温、局部淬火 回火：淬火以后的工件加热到Ac1以下某个温度，保温后冷却的一种热处理工艺.目的：降

常用建筑材料知识

常用建筑材料知识 主要建筑材料包括水泥、钢筋、木材、普通混凝土、黏土砖等。 1、水泥 （1）常见水泥的种类：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥等五种（2）水泥标号：水泥标号是表示水泥硬化后的抗压能力。常用水泥编号例如：325、425、525、625等。（3）常用水泥的技术特性凝结时效性：水泥的凝结时间分为初凝与终凝。初凝为水泥加水拌合到水泥浆开始失去可塑性的时间。终凝为水泥浆开始拌合时到水泥完全失去可塑性开始产生强度的时间。体积安定性：是指水泥在硬化过程中，体积变化是否均匀的性质。水泥硬化后产生不均匀的体l积变化成为体积安定性不良，不能使用。 水热化性：水泥的水化反应为放热反应。随着水化过程的进行，不断放出热量称为水热化。其水热化释放热量的大小和放热速度的快慢主要与水泥标号、矿物组成和细度有关。细度：指水泥颗粒的粗细程度。颗粒越细，早期强度越高。但颗粒越细，其制作成本越高，并容易受潮失效。标准稠度用水量：指水泥沙浆达到

标准稠度时的用水量。标准稠度是做水泥的安定性和凝结时间时，国家标准规定的稠度。 2、钢筋（1）建筑钢筋的种类：钢筋是钢锭经热轧而成，故又称热轧钢筋，是建筑工程中用量最大的钢材品种。按外形可分为：光圆钢筋、带肋钢筋。按钢种可分为：碳素钢钢筋和普通低合金钢钢筋。按强度可分为：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个级别。其中Ⅰ级钢筋为低碳钢钢筋，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级为低合金钢钢筋。（2）建筑用钢筋的应用Ⅰ级钢筋为热轧光圆钢筋，其强度较低，塑性及焊接性能较好。广泛应用于普通钢筋混凝土结构中受力较小部位。变形钢筋中Ⅱ级、Ⅲ级钢筋的强度、塑性、焊接性能等综合使用指标较好，是普通钢筋混凝土结构中用量最大的钢筋品种，也可经冷拉后做预应力筋使用。 冷加工钢筋冷拉钢筋：冷拉钢筋的屈服程度会提高，而塑性降低。冷拉Ⅰ级钢筋适用于普通钢筋混凝土中的受力部位，冷拉Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级钢筋均可作为预应力筋使用。冷拔低碳钢筋：其有较高的抗拉强度，是小型构件的主要预应力钢材。 3、木材 （1）木材的种类：分为针叶树和阔叶树两类。其中针叶树的树干长直高大，纹理通直，材质较软，加工容易，是建筑工程中的主要用材。阔叶树材质较坚硬，称之为硬材，主要用于装修工程。（2）建筑木材的性能与用途红松：材质较软，纹理顺直，不易翘曲、开裂，树脂多，耐腐朽，易加工，主要用于制作门窗、屋

几种常见的工程材料编码方式对比分析与实践

数字化协同设计对智能油气田建设的支持 宋光红1陈亮2成岩3 （1.中国石油工程建设有限公司西南分公司；2.中国石油西南油气田分公司蜀南气 矿；3. 鹰图中国） 摘要材料编码是工程建设项目开展精细化管理的重要基础工作。本文分析了材料编码工作的意义与编码要素，对国际上常用的编码结构和物资材料管理软件进行了介绍，以及对我公司将集团ERP系统物资分类码应用于企业级材料编码的方案进行的说明，供业内学习和参考。 关键词ERM 材料编码编码原则编码结构材料管理5497 0 引言 随着石油天然气化工项目信息化建设的不断深入发展，工程设计普遍采用三维设计软件。随着软件技术的进步，以及工程项目信息化管理的需要，以管道安装设计为主要目标的传统三维设计逐步向多专业的三维协同设计方向发展，实现多专业设计成果输出，同时形成了工程项目完整的虚拟资产模型【1】。 无论是传统的三维设计，还是三维协同设计，均是以材料数据库为基础，驱动三维建模，并为工程建设提供全流程数据支持。采用专业的材料管理软件，对多专业三维材料数据库进行编码，并进行材料管理，能有效提高物资材料的管理质量和效率，并能有效节约项目建设成本【2】。 1材料编码及意义 材料编码也称物资编码，通过一串简短的数字、字母、符号来代替材料的名称和其他属性。通过对材料进行编码，能确保材料进入材料数据库后具有唯一性【3】。以材料编码为基础建立的材料数据库，可以驱动产生带材料编码的工程物资材料清单，以便于在项目建设过程中通过以编码为材料的唯一标识来进行物资材料的计算机管理。通过对工程材料进行统一编码，可以在工程设计阶段加强专业设计与材料控制之间的协调性，更能促进项目全生命周期内设计、采购、施工、成本管理的有效沟通，进而实现规范法、一体化、精细化材料管理的目标【4】；同时，还能够整合、集成公司的知识和经验，形成高水平的公司级信息资源库和知识资产，并形成一个优良的信息资源和知识生长机制与平台，不断提升全公司的工作质量、水平和效率。

工程常见材料

工程材料 1.膨润土 编码序列：105060102 计量单位： kg 规格举例：200目 膨润土的主要矿物成分是蒙脱石，含量在85-90%，膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等。可以成致密块状，也可为松散的土状，用手指搓磨时有滑感，小块体加水后体积胀大数倍至20-30倍，在水中呈悬浮状，水少时呈糊状。由于有良好的物理化学性能，可做粘结剂、悬浮剂、触变剂、稳定剂、净化脱色剂、充填料、催化剂，建材上用内外墙涂料、钻井泥浆、阻燃等。 2.面包砖 编码序列：202020401 计量单位：㎡ 规格举例：10*20*6 面包砖起源于荷兰又名荷兰砖。砖体本身布满透水孔洞,是渗水性很好的路面砖。它是用碎石作为原料加入水泥和胶性外加剂使其透水速度和强度都能满足城市路面的需要。这种砖的价格比起用陶瓷烧制的陶瓷透水砖相对便宜，适用于大多数地区工程。 3.植草砖 编码序列：202020501 计量单位：㎡ 规格举例：8字型 400×200×80 植草砖是利用砖缝或砖洞作长草空间，其具体构造是：原土坑实，根据载重情况用碎石在原土面做20cm~30cm的支撑层，用2~3cm的沙铺砌植草砖，根据砖的大小留2~4cm的砖缝，最后在砖缝或砖洞内放种植土，洒上草籽或直接种草。这种方法成本低，但是有比较多的缺点，如：绿化效果不太理想，草坪覆盖率只达30%；只适用于雨水比较多的地区，在一些干热地区，由于夏天太阳将砖晒得比较热，把土壤的水蒸发掉，当水份补充不足时，很容易把草干死。

4.砼实心砖 编码序列：201010601 计量单位：百块 规格举例：240×115×53(10Mpa) 混凝土实心砖，即砌块成型的免烧砖。混凝土实心砖以水泥为胶凝材料，以砂、碎石或卵石等普通集料为主要原料，经原料制备，加压或振动加压、养护而制成，其外形规格普通粘土实心砖相同。适用于建筑工程中外墙体的砌筑。砖的外形为直角六面体，其主规格尺寸为：240mm×115mm×90mm，辅规格尺寸为：180mm×115mm×90mm。强度等级MU25、MU20、MU15。混凝土多孔砖是以水泥为胶结材料，以砂、石等为集料，加水搅拌、成型、养护制成的一种多排小孔的混凝土砖。适用于建筑工程中内、外墙体的砌筑。 5.钢筋混凝土预应力管桩 编码序列：302040103 计量单位：m 规格举例：C80 PHC-400(90)A 预应力混凝土管桩适应面广、适用于工业与民用建筑低承台桩基础，铁路、公路与桥梁、港口、码头、水利、市政、构筑物，及大型设备等工程基础。外径有φ300－φ600的壁厚不一，A型-C型的各类管桩，桩身承载力设计值1250一4800KN。特点：（1）强度高，可确保混凝土强度等级≥C80。（2）桩身承载力高，抗弯性能好。它采用了预应力混凝土用钢棒，先张法预应力张拉工艺，有较高的抗裂弯矩与极限弯矩。其桩身承载力比其它桩种高2－5倍。（3）对地质结构适应性较强。由于其密实耐打，有较强的穿透能力，对持力层起伏变化大的地质条件有较强的适应性。（4）运输吊装方便，桩接驳迅速。成桩长度不受限制，用普通的电焊机即可实现接驳。管桩的桩尖是为了减少断桩机率，增加桩施打时对土层的穿透能力。其作用主要表现在（1）可平衡桩入土端承受应力，避免管桩因局部应力过大而破坏。（2）以桩尖钢板的变形抵消部分动能。（3）封底作用。有了桩尖的封底没有泥土进入管腔土层会进入管桩内腔，避免对管桩产生一个向外的张力而使管壁混凝土承受巨大的拉应力。桩尖类型有：开口桩尖、闭口桩尖、锥形桩尖、十字桩尖、B/C/D/E型等规格。 6.铝塑板 编码序列：504061005 计量单位：㎡ 规格举例：1200*2400*3 铝塑板是以经过化学处理的涂装铝板为表层材料，用聚乙烯塑料为芯材加工而成的复合材料。上下层为高纯度铝合金板，中间为无毒低密度聚乙烯（PE）芯板，其正面还粘贴一层保护膜。对于室外，铝塑板正面涂覆氟碳树脂（PVDF）涂层，对于室内，其正面可采用非氟碳树脂涂层。特性：1、耐候性佳、强度高、易保养；2、施工便捷、工期短；3、优良的加工性、断热性、隔音性和绝佳的防火性能；4、可塑性好、耐撞击、可减轻建筑物负荷，防震性佳；5、平整性好，轻而坚；6、可供选择颜色多；7、加工机具简单、可现场加工。

常用工程材料选用

三、常用工程材料及选用 纯金属因价贵，力学性能较低，不能满足现代工业的要求，因此工业上多应用合金。下面对工程中常用的金属材料进行叙述。 一、碳素钢 碳素钢是指Wc≤2.11%，并含少量硅、锰、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。碳素钢具有一定的力学性能和良好的工艺性能，且价格低廉，在工业中广泛应用。 碳素钢的分类及牌号 碳素钢的种类很多，常按以下方法分类。 1．按钢的含碳量分类 可分为：低碳钢（0.0218%

二、合金钢 为了改善碳素钢的组织和性能，在碳素钢基础上有目的地加入一种或几种合金元素所形成的铁基合金，称为低合金钢或合金钢。常加入的合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、硼、铝、铌、锆等。通常低合金钢中加入合金元素的种类和数量较合金钢少。不同元素的组合，不同的元素含量，可得到不同的性能。 合金钢的分类 1.按质量等级分 按质量等级，合金钢可分为优质合金钢（如一般工程结构用合金钢、耐磨钢、硅锰弹簧钢等）和特殊质量合金钢（如合金结构钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢等）。 2.按合金元素总量分 按合金元素总量将合金钢分为：低合金钢（W Me<5%）、中合金钢（W Me=5%～10%）和高合金钢（W Me >10%） 3. 按合金元素种类分 按合金元素种类将合金钢分为：铬钢、锰钢、硅锰钢、铬镍钢等。 4. 按主要性能和使用特性分 主要分为工程结构用合金钢，机械结构用合金钢，轴承钢，工具钢，不锈、耐蚀和耐热钢，特殊物理性能钢等。 合金钢的编号 我国合金钢编号方法的原则是以钢中碳含量（Wc×100）、合金元素的种类和含量（W Me ×100）来表示。当钢中合金元素的平均含量W Me<1.5%时，钢号中只标出元素符号，不标明合金元素平均含量；当W Me≥1.5%、2.5%、3.5%……时，在该元素后面相应的标出2、3、4……。合金钢的具体编号方法见表1-11：

工程材料的分类及性能

工程材料的分类及性能 字体: 小中大 | 打印发表于: 2006-11-09 15:38 作者: xlktiancai 来源: 中国机械资讯网 材料的分类 材料的种类繁多，用途广泛。工程方面使用的材料有机械工程材料、土建工程材料、电工材料、电子材料等。在工程材料领域中，用于机械结构和机械零件并且主要要求机械性能的工程材料，又可分为以下四大类： 金属材料具有许多优良的使用性能（如机械性能、物理性能、化学性能等）和加工工艺性能（如铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、机械加工性能等）。特别可贵的是，金属材料可通过不同成分配制，不同工艺方法来改变其内部组织结构，从而改善性能。加之其矿藏丰富，因而在机械制造业中，金属材料仍然是应用最广泛、用量最多的材料。在机械设备中约占所用材料的百分之九十以上，其中又以钢铁材料占绝大多数。 随着科学技术的发展，非金属材料也得到迅速的发展。非金属材料除在某些机械性能上尚不如金属外，它具有金属所不具备的许多性能和特点，如耐腐蚀、绝缘、消声、质轻、加工成型容易、生产率高、成本低等。所以在工业中的应用日益广泛。作为高分子材料的主体——工程塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、ABS塑料、环氧塑料等）已逐渐替代一些金属零件，应用于机械工业领域中。古老的陶瓷材料也突破了传统的应用范围，成为高温结构材料和功能材料的重要组成部分。 金属材料和非金属材料在性能上各有其优缺点。近年来，金属基复合材料、树脂基复合材料和陶瓷基复合材料的出现，为集中各类材料的优异性能于一体开辟了新的途径，在机械工程中的应用将日益广泛。

9-1.gif 我也来说两句查看全部回复 最新回复 xlktiancai (2006-11-09 15:39:31) 材料的性能一、力学性能材料受力后就会产生变形，材料力学性能 是指材料在受力时的行为。描述材料变形行为的指标是应力ζ和应变ε，ζ是单位面积上的作用力，ε是单位长度的变形。描述材料力学性能的 主要指标是强度、延性和韧性。其中，强度是使材料破坏的应力大小的度 量；延性是材料在破坏前永久应变的数值；而韧性却是材料在破坏时所吸 收的能量的数值。设计师们对这些力学性能制订了各种各样的规范。例 如，对一种钢管，人们要求它有较高的强度，但也希望它有较高的延性，以增加韧性，由于在强度和延性二者之间往往是矛盾的，工程师们要做出 最佳设计常常需要在二者中权衡比较。同时，还有各种各样的方法确定材 料的强度和延性。当钢棒弯曲时就算破坏，还是必须发生断裂才算破坏？ 答案当然取决于工程设计的需要。但是这种差别表明至少应有两种强度判 据：一种是开始屈服，另一种是材料所能承受的最大载荷，这说明仅仅描 述材料强度的指标至少就有两个以上。一般来说，描述材料力学性能的指 标有以下几项： 1．弹性和刚度图1-6是材料的应力—应变图（ζ—ε 图）。（a）无塑性变形的脆性材料（例如铸铁）；（b）有明显屈服 点的延性材料（例如低碳钢）；（c）没有明显屈服点的延性材料（例如纯铝）。在图中的ζ—ε曲线上，OA段为弹性阶段，在此阶段，如卸去 载荷，试样伸长量消失，试样恢复原状。材料的这种不产生永久残余变形 的能力称为弹性。A点对应的应力值称为弹性极限，记为ζe。材料在弹 性范围内，应力与应变成正比，其比值E=ζ/ε（MN/m2）称为弹性模量。

施工企业常用材料的分类

一、施工企业常用材料的分类 施工企业的材料种类繁多，按其在施工中的作用和存放地点不同，可以分为以下几类：(一)原材料 原材料是指企业用于建筑安装工程施工而存放在仓库的各种材料，包括主要材料、结构件、机械配件和其他材料等 （1）主要材料是指用于工程施工并构成工程实体的各种材料，如黑色金属材料（如钢材）、有色金属材料（如铜材、铝材）、木材、硅酸盐材料（如水泥、砖瓦、石灰、砂、石等）、小五金材料、电器材料、化工原料（如油漆材料等）。 （2）结构件是指经过吊装、拼砌或安装即能构成房屋建筑实体的各种金属的、钢筋混凝泥土的和木质的结构和构件。如钢窗、木门、钢筋混凝土预制件等。 （3）机械配件是指在施工生产中使用的施工机械、生产设备、运输设备等替换、维修用的各种零件和配件，以及为继续设备的各种备用备件。如曲轴、活塞、轴承、齿轮、阀门等。（4）其他材料是指不构成工程实体，但有助于工程形成或便于施工生产进行的各种材料，如燃料、油料、催化剂、石料等。 （二）低值易耗品 低值易耗品是指使用期限较短、单位价值较低，不作为固定资产核算的各种用具物品，如铁锹、铁镐、手推车等生产工具，工作鞋、工作帽、安全带等劳保用品，办公桌椅等管理用品。（企业在生产、管理以及其他跟生产经营有关的活动中不可缺少的劳动材料，其单位价值不超过规定限额，如，2000元以下200元以上（含200元）和200元以下等，或其可使用期限不超过1年（贵重或稀有金属制品除外）。例如，专用工、卡具、办公桌、椅子、电扇、计算器、劳动防护用衣、鞋、防毒面具、电流表、安培表等等） （三）周转材料 周转材料指企业在施工生产过程中能够多次使用，并基本保持原有的物质形态，但价值逐渐转移的各种材料，如模板、挡板、架料等。 （企业能够多次使用、逐渐转移其价值但仍保持原有形态不确定认为固定资产的材料，主要包括钢模板、木模板、脚手架和其他周转材料等。） （四）委托加工材料 委托加工材料指委托加工中各种材料和构件。

工程材料知识点总结

第一章 1.三种典型晶胞结构： 体心立方： Mo 、Cr 、W 、V 和 α-Fe 面心立方： Al 、Cu 、Ni 、Pb 和 β-Fe 密排六方： Zn 、Mg 、Be 体心立方 面心立方 密排六方 实际原子数 2 4 6 原子半径 a r 4 3= a r 4 2= a r 21= 配位数 8 12 12 致密数 68% 74% 74% 2.晶向、晶面与各向异性 晶向：通过原子中心的直线为原子列，它所代表的方向称为晶向，用晶向指数表示。 晶面：通过晶格中原子中心的平面称为晶面，用晶面指数表示。 （晶向指数、晶面指数的确定见书P7。） 各向异性：晶体在不同方向上性能不相同的现象称为各向异性。 3.金属的晶体缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷 4.晶体缺陷与强化：室温下金属的强度随晶体缺陷的增多而迅速下降，当缺陷增多到一定数量后，金属强度又随晶体缺陷的增加而增大。因此，可以通过减少或者增加晶体缺陷这两个方面来提高金属强度。 5..过冷：实际结晶温度Tn 低于理论结晶温度To 的现象称为过冷。 过冷度 n T T T -=?0 过冷度与冷却速度有关，冷却速度越大，过冷度也越大。 6.结晶过程：金属结晶就是晶核不断形成和不断长大的过程。 7.滑移变形：单晶体金属在拉伸塑性变形时，晶体内部沿着原子排列最密的晶面和晶向发生了相对滑移，滑移面两侧晶体结构没有改变，晶格位向也基本一致，因此称为滑移变形。 晶体的滑移系越多，金属的塑性变形能力就越大。 8.加工硬化：随塑性变形增加，金属晶格的位错密度不断增加，位错间的相互作用增强，提高了金属的塑性变形抗力，使金属的强度和硬度显著提高，塑性和韧性显著降低，这称为加工硬化。 9.再结晶：金属从一种固体晶态过渡到另一种固体晶态的过程称为再结晶。 作用：消除加工硬化，把金属的力学和物化性能基本恢复到变形前的水平。 10.合金：两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素组成的具有金属特性的物质。 11.相：合金中具有相同化学成分、相同晶体结构并有界面与其他部分隔开的均匀组成部分称为“相”。 分类：固溶体和金属间化合物 第二章 1.铁碳合金相图（20分） P22

工程材料性能包括使用性能和工艺性能。使用性能是指材料

工程材料的性能包括使用性能和工艺性能。使用性能是指材料在使用条件下表现出来的性能如力学性能、物理性能和化学性能；工艺性能是指材料在加工过程中反映出的性能如切削加工性能、铸造性能、塑性加工性能、焊接性能和热处理性能等。其具体的分类如下： 一、强度、刚度、塑性、硬度 材料在静载荷的作用下所表现出的各种性能称为静态力学性能。材料的静态力学性能可以通过静载试验确定，该试验可以确定材料在静载荷作用下的变形（弹性变形、塑性变形）和断裂行为，这些数据广泛应用于结构载荷机件的强度和刚度设计中，也是材料加工工艺有关材料变形行为的重要资料。在生产金属材料的工厂，静载试验是检验材料质量的基本手段之一。此外，科学工作者也能够从材料的变形和断裂行为的分析中得到很多有关材料性能的重要资料，这些资料对于研究和改善材料的组织与性能十分必要。 一、拉伸试验 拉伸试验是工业上应用最广泛的金属力学性能试验方法之一。这种试验方法的特点是温度、应力状态和加载速率是确定的，并且常用标准的光滑圆柱试样进行试验。通过拉伸试验可以揭示材料在静载荷作用下常见的三种失效形式，即弹性变形、塑性变形和断裂。还可以标定出材料最基本的力学性能指标，如屈服强度σ0.2、抗拉强度σb、断后伸长率δ和断面

收缩率ψ。 1、拉伸试验曲线 拉伸试验曲线有以下几种表示方法： （1）载荷－伸长曲线（P-ΔL）这是拉伸试验机的记录器在试验过程中直接描画出的曲线。P是载荷的大小，ΔL指试样标距长度L0受力后的伸长量。 （2）工程应力－应变曲线（σ－ε曲线）令F0为试样原有的横截面面积，则拉伸应力σ＝P / F0，拉伸应变ε＝ΔL / L0。以σ－ε为坐标作图得到的曲线就是工程应力－应变曲线，它和P-ΔL曲线形状相似，仅在尺寸比例上有一些差异。图2－1为低碳钢的拉伸曲线。由图可见，低碳钢在拉伸过程中，可分为弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。 （3）真应力－应变曲线（S－e曲线）指试样在受载过程中任一瞬间的真应力（S = P / F）和真应变（e = ln L / L0）之间的关系曲线。 图2-1低碳钢的工程应力－应变曲线 2、弹性和刚度 （1）弹性：当外加应力σ小于σe（如图2－1）时，试样的变形能在卸载后（σ＝0）立即消失，即试样恢复原状，这种不产生永久变形的性能称为弹性。σe为不产生永久变形的最大应力，称为弹性极限。 （2）刚度：在弹性范围内，应力与应变成正比，即σ＝Eε，或E＝σ/ε，比例常数E 称为弹性模量，它是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标，亦称为刚度。它是一个对组织不敏感的参数，主要取决于材料本身，与合金化、热处理、冷热加工等关系不大。 3、强度 强度是指在外力作用下材料抵抗变形和断裂的能力，是材料最重要、最基本的力学性能指标之一。 （1）屈服点与屈服强度 屈服点σs与屈服强度σ0.2是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值，即

1.2 常工程材料的基本性质

1.2 常用工程材料的基本性质 1.何谓材料的实际密度，体积密度和堆积密度？如何计算？ 答:实际密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量，按下式计算：ρ=m/V 体积密度是指材料在自然状态下（含开口和闭口孔隙），单位体积所具有的质量，按下式计算：ρo=m/Vo 堆积密度是指散粒材料（粉末，粒状或纤维状材料）在自然堆积状态下，单位体积（包含颗粒内部的孔隙及颗粒之间的空隙）所具有的质算，按下式计算：ρo’=m/Vo’ 2.何谓材料的密实度和孔隙率？两者有什么关系？ 答：密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度，也就是固体物质的体积占总体积的比例。用D表示。 孔隙率是指材料题体积内，孔隙体积（Vp）占材料总体积（Vo）的百分率，用P表示。 孔隙率与密实度的关系：P+D=1 4.建筑材料的亲水性与憎水性在建筑工程中有什么实际意义？ 答:亲水性材料（如石材，砖，混凝土，木材等）表面均能被水润湿，且能通过毛细管作用将水吸入材料的毛细管内部。 憎水性材料（如石蜡，沥青，塑料，油漆等）不仅可用作防水防潮的材料，而且还可以用于亲水性材料的表面处理，以降低其吸水性。 6.何谓材料的吸水性，吸湿性，耐水性，抗渗性和抗冻性？各用什么指标表示？ 答：材料在水中吸收水分的性质称为吸水性，其大小用吸水率表示：材料吸水饱和后的水质量占材料干燥质量的百分率称为质量吸水率Wm，材料吸收饱和后的水体积占材料干燥时自然体积的百分率称为体积吸水率Wv。 材料在潮湿空气中吸收水分的性质叫做吸湿性，其大小用含水率Wh表示。 材料在长期饱和水作用下不破坏，其强度也不显著降低的性质称为耐水性，用软化系数K 表示。 材料抵抗有压介质（水，油等液体）渗透的性质称为抗渗性，常用渗透系数Kp表示抗渗性好坏。 材料在水饱和状态下经多次冻融作用而不破坏，同时强度也不严重降低的性质称为抗冻性，用抗冻等级F表示。 8.材料的孔隙率与孔隙特征对材料的体积密度、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性、 强度及保温隔热等性能有何影响？ 答：孔隙率与密实度有关，而材料的强度，吸水性，耐久性，导热性等均与其密实度有 关，所以孔隙率会影响材料的体积密度、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性、强度。 材料内部的孔隙有开口孔隙和闭合孔隙两种，开口孔隙之间可相互贯通且与外界 相通，在一般浸水条件下能水饱和。闭合孔隙彼此不相通且与界隔绝，其能提高材料的 隔热保温性能。 10.何谓材料强度，比强度？两者有什么关系？

《工程材料基础》知识点汇总

1.工程材料按属性分为：金属材料、陶瓷材料、碳材料、高分子材料、复合材料、半导体材料、生物材料。 2.零维材料：是指亚微米级和纳米级（1—100nm）的金属或陶瓷粉末材料，如原子团簇和纳米微粒材料； 一维材料：线性纤维材料，如光导纤维； 二维材料：就是二维薄膜状材料，如金刚石薄膜、高分子分离膜； 三维材料：常见材料绝大多数都是三位材料，如一般的金属材料、陶瓷材料等； 3.工程材料的使用性能就是在服役条件下表现出的性能，包括：强度、塑性、韧性、耐磨性、耐疲劳性等力学性能，耐蚀性、耐热性等化学性能，及声、光、电、磁等功能性能；工程材料按使用性能分为：结构材料和功能材料。 4.金属材料中原子之间主要是金属键，其特点是无方向性、无饱和性； 陶瓷材料中的结合键主要是离子键和共价键，大多数是离子键，离子键赋予陶瓷材料相当高的稳定性； 高分子材料的结合键是共价键、氢键和分子键，其中，组成分子的结合键是共价键和氢键，而分子间的结合键是范德瓦尔斯键。尽管范德瓦尔斯键较弱，但由于高分子材料的分子很大，所以分子间的作用力也相应较大，这使得高分子材料具有很好的力学性能； 半导体材料中主要是共价键和离子键，其中，离子键是无方向性的，而共价键则具有高度的方向性。 5.晶胞：是指从晶格中取出的具有整个晶体全部几何特征的最小几何单元；在三维空间中，用晶胞的三条棱边长a、b、c（晶格常数）和三条棱边的夹角α、β、γ这六个参数来描述晶胞的几何形状和大小。 6.晶体结构主要分为7个晶系、14种晶格； 7.晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为[uvw]； 晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为（hkl）。 8.实际晶体的缺陷包括点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷，其中体缺陷有气孔、裂纹、杂质和其他相。 9.实际金属结晶温度Tn总要偏低理论结晶温度T0一定的温度，结晶方可进行，该温差ΔT=T0—Tn即称为过冷度；过冷度越大，形核速度越快，形成的晶粒就越细。 10.通过向液态金属中添加某些符合非自发成核条件的元素或它们的化合物作为变质剂来细化晶粒，就叫变质处理；如钢水中常添加Ti、V、Al等来细化晶粒。 11.加工硬化是指随着塑性变形增加，金属晶格的位错密度不断增加，位错间的相互作用增强，提高了金属的塑性变形抗力，使金属的强度和硬度明显提高，塑性和韧性明显降低，也即形变强化；加工硬化是一种重要的强化手段，可以提高金属的强度并使金属在冷加工中均匀变形；但金属强度的提高往往给进一步的冷加工带来困难，必须进行退火处理，增加了成本。 12.金属学以再结晶温度区分冷加工和热加工：在再结晶温度以下进行的塑性变形加工是冷加工，在再结晶温度以上进行的塑性变形加工即热加工；热加工可以使金属中的气孔、裂纹、疏松焊合，使金属更加致密，减轻偏析，改善杂质分布，明显提高金属的力学性能。 13.再结晶是指随加热温度的提高，加工硬化现象逐渐消除的阶段；再结晶的晶粒度受加热温度和变形度的影响。 14.相:是指合金中具有相同化学成分、相同晶体结构并由界面与其他部分隔开的均匀组成部分； 合金相图是用图解的方法表示合金在极其缓慢的冷却速度下，合金状态随温度和化学成分的变化关系； 固溶体：是指在固态下，合金组元相互溶解而形成的均匀固相； 金属间化合物：是指俩组元组成合金时，产生的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新固相。 15.固溶强化：是指固溶体的晶格畸变增加了位错运动的阻力，使金属的塑性和韧性略有下降，强度和硬度随溶质原子浓度增加而略有提高的现象； 弥散强化：是指以固溶体为主的合金辅以金属间化合物弥散分布，以提高合金整体的强度、硬度和耐磨性的强化方式。 16.匀晶反应：是指两组元在液态和固态都能无限互溶，随温度的变化，形成成分均匀的液相、固相或满足杠杆定律的中间相的固溶体的反应； 共晶反应：是指由一种液态在恒温下同时结晶析出两种固相的反应； 包晶反应：是指在结晶过程先析出相进行到一定温度后，新产生的固相大多包围在已有的固相周围生成的的反应； 共析反应：一定温度下，由一定成分的固相同时结晶出一定成分的另外两种固相的反应。 17.铁素体（F）：碳溶于α-Fe中形成的体心立方晶格的间隙固溶体；金相在显微镜下为多边形晶粒；铁素体强度和硬度低、塑性好，力学性能与纯铁相似，770℃以下有磁性； 奥氏体（A）:碳溶于γ-Fe中形成的面心立方晶格的间隙固溶体；金相显微镜下为规则的多边形晶粒；奥氏体强度和硬度不高，塑性好，容易压力加工，没有磁性； 渗碳体（Fe3C）：含碳量为6.69%的复杂铁碳间隙化合物；渗碳体硬度很高、强度极低、脆性非常大； 珠光体（P）：铁素体和渗碳体的共析混合物；珠光体强度较高，韧性和塑性在渗碳体和铁素体之间； 莱氏体（Ld）：奥氏体和渗碳体的共晶混合物；莱氏体中渗碳体较多，脆性大、硬度高、塑性很差。 18.包晶反应：1495℃时发生，有δ-Fe（C=0.10%）、γ-Fe（C=0.17%或0.18%，图中J点）、液相（C=0.53%或0.51%，图中B点）三相共存；δ-Fe（固体）+L（液体）=γ-Fe（固体） 共晶反应：1148℃时发生，有A（C=2.11%）、Fe3C（C=6.69%）、液相L（C=4.3%）三相共存；Ld→Ae+Fe3Cf（恒温1148℃） 共析反应：727℃时发生，有A（C=0.77%）、F（C=0.0218%）、Fe3C（C=6.69%）三相共存；As→Fp+Fe3Ck(恒温727℃)

机械工程材料基本知识

机械工程材料基本知识 1.1 金属材料的力学性能 任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到各种形式外力的作用。如起重机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用；柴油机上的连杆，在传递动力时，不仅受到拉力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等。这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力。这种能力就是材料的力学性能。金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标。 1.1.1强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为c,单位为MPa 工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。屈服强度是指金属材料在外力作用下，产生屈服现象时的应力，或开始出现塑性变形时的最低应力值，用③ 表示。抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力值，用c表示。 对于大多数机械零件，工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是零件强度设计的依据；对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其强度设计的依据。 1.1.2塑性 塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。 工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率。伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率，用符号S表示。断面收缩率指试样拉断后，断面缩小的面积与原来截面积之比，用表示。 伸长率和断面收缩率越大，其塑性越好；反之，塑性越差。良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生突然脆断的必要条件。 1.1.3 硬度 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。硬度的测试方法很多，生产

种常用工程材料属性性表

材料名称弹性模量(N/m^2)泊松比质量密度(kg/m^3)抗剪模量(N/m^2)张力强度(N/m^2)屈服强度(N/m^2)热扩张系数(/Kelven)比热(J/(kg.K))热导率(W/(m.k)) Ductile Iron (SN) 1.20E+110.3107.90E+037.70E+108.62E+08 5.51E+08 1.10E-05 4.50E+0275.00 KTH300-06 (GB) 1.90E+110.2707.30E+038.60E+10 3.00E+080.00E+00 1.20E-05 5.10E+0247.00 KTH350-10 (GB) 1.90E+110.2707.30E+038.60E+10 3.50E+08 2.00E+08 1.20E-05 5.10E+0247.00 KTZ450-06 (GB) 1.90E+110.2707.30E+038.60E+10 4.50E+08 2.70E+08 1.20E-05 5.10E+0247.00 KTZ550-04 (GB) 1.90E+110.2707.30E+038.60E+10 5.50E+08 3.40E+08 1.20E-05 5.10E+0247.00 KTZ650-02 (GB) 1.90E+110.2707.30E+038.60E+10 6.50E+08 4.30E+08 1.20E-05 5.10E+0247.00 KTZ700-02 (GB) 1.90E+110.2707.30E+038.60E+107.00E+08 5.30E+08 1.20E-05 5.10E+0247.00 KTB350-04 (GB) 1.20E+110.3107.90E+037.70E+10 3.50E+080.00E+00 1.10E-05 4.50E+0275.00 KTB380-12 (GB) 1.20E+110.3107.90E+037.70E+10 3.80E+08 1.70E+08 1.10E-05 4.50E+0275.00 KTB400-05 (GB) 1.20E+110.3107.90E+037.70E+10 4.40E+08 2.20E+08 1.10E-05 4.50E+0275.00 KTB450-07 (GB) 1.20E+110.3107.90E+037.70E+10 4.50E+08 2.60E+08 1.10E-05 4.50E+0275.00 Gray Cast Iron (SN) 6.62E+100.2707.20E+03 5.00E+10 1.52E+080.00E+00 1.20E-05 5.10E+0245.00 HT100 (GB) 1.08E+110.1237.10E+03 4.80E+10 1.50E+080.00E+008.20E-06 5.10E+0245.00 HT150 (GB) 1.16E+110.1947.00E+03 4.86E+10 1.50E+080.00E+00 1.01E-05 5.10E+0245.00 HT200 (GB) 1.48E+110.3107.20E+03 5.66E+10 2.00E+080.00E+00 1.10E-05 5.10E+0245.00 HT250 (GB) 1.38E+110.1567.28E+03 5.98E+10 2.50E+080.00E+008.20E-06 5.10E+0245.00 HT300 (GB) 1.43E+110.2707.30E+03 5.66E+10 3.00E+080.00E+00 1.12E-05 5.10E+0245.00 HT350 (GB) 1.45E+110.2707.30E+03 5.66E+10 3.50E+080.00E+00 1.12E-05 5.10E+0245.00 Malleable Cast Iron 1.90E+110.2707.30E+038.60E+10 4.14E+08 2.76E+08 1.20E-05 5.10E+0247.00 QT400-15 1.61E+110.2747.01E+03 6.32E+10 4.00E+08 2.50E+08 1.29E-05 5.10E+0247.00 QT400-18 1.61E+110.2747.01E+03 6.32E+10 4.00E+08 2.50E+08 1.29E-05 5.10E+0247.00 QT450-10 1.69E+110.2577.06E+03 6.76E+10 4.50E+08 3.10E+08 1.01E-05 5.10E+0247.00 QT500-7 1.62E+110.2937.00E+03 6.27E+10 5.00E+08 3.20E+089.10E-06 5.10E+0247.00 QT600-3 1.69E+110.2867.12E+03 6.56E+10 6.00E+08 3.70E+08 1.18E-05 5.10E+0247.00 QT700-2 1.69E+110.3057.09E+03 6.47E+107.00E+08 4.20E+08 1.08E-05 5.10E+0247.00 QT800-2 1.74E+110.2707.30E+03 6.84E+108.00E+08 4.80E+08 1.01E-05 5.10E+0247.00 QT900-2 1.81E+110.2707.18E+037.10E+109.00E+08 6.00E+08 1.10E-05 5.10E+0247.00 Q195 2.12E+110.2867.69E+038.24E+10 3.50E+08 1.95E+088.80E-06 4.40E+0243.00 Q215 2.12E+110.2887.69E+038.25E+10 3.50E+08 2.15E+088.80E-06 4.40E+0243.00 Q235-A(F) 2.08E+110.2777.86E+038.14E+10 3.90E+08 2.35E+088.70E-06 4.40E+0243.00 Q235-A 2.12E+110.2887.86E+038.23E+10 3.90E+08 2.35E+08 1.20E-05 4.40E+0243.00 Q235-B 2.10E+110.2747.83E+038.24E+10 3.90E+08 2.35E+088.00E-06 4.40E+0243.00 Q255 2.10E+110.2747.83E+038.24E+10 4.50E+08 2.55E+088.00E-06 4.40E+0243.00 Q275 2.10E+110.2747.83E+038.24E+10 4.90E+08 2.50E+088.00E-06 4.40E+0243.00 08F 2.19E+110.2677.83E+038.62E+10 2.95E+08 1.75E+088.70E-06 4.40E+0248.00 8 2.11E+110.2797.82E+038.25E+10 2.95E+08 1.75E+08 1.22E-05 4.40E+0248.00 10F 2.12E+110.2707.85E+038.26E+10 3.15E+08 1.85E+08 1.25E-05 4.40E+0248.00 10 2.10E+110.2707.86E+038.26E+10 3.15E+08 1.85E+08 1.26E-05 4.40E+0248.00 15F 2.12E+110.2887.85E+038.24E+10 3.55E+08 2.05E+08 1.19E-05 4.40E+0248.00 15 2.13E+110.2897.85E+038.26E+10 3.75E+08 2.25E+08 1.19E-05 4.40E+0248.00

工程材料知识点总结(全)重点

第二章 材料的性能 1、布氏硬度 布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。 缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压 头还硬的材料。 适于测量退火、正火、调质钢 , 铸铁及有色金属的硬度（硬度少于 2、洛氏硬度 HRA 用于测量高硬度材料 , 如硬质合金、表淬层和渗碳层。 HRB 用于测量低硬度材料 , 如有色金属和退火、正火钢等。 HRC 用于测量中等 硬度材料，如调质钢、淬火钢等。 洛氏硬度的优点：操作简便，压痕小，适用范围广。 缺点：测量结果分散度大。 3、维氏硬度 维氏硬度所用载荷小，压痕浅，适用于测量零件表面的薄硬化层、镀层及薄片材料的硬度， 载荷可调范围大，对软硬材料都适用。 4、耐磨性 是材料抵抗磨损的性能，用磨损量来表示。 分类有黏着磨损（咬合磨损） 5、接触疲劳 ：（滚动轴承、 损坏的现象。 6、蠕变 ：恒温、恒应力下， 7、 应力强度因子 ：描述裂纹 尖端附近应力场强度的指标。 第三章 金属的结构与结晶 1 、晶体中原子（分子或离子）在空间的规则排列的方式为晶体结构。为便于描述晶体结构， 把每个原子 抽象成一个点，把这些点用假想直线连接起来，构成空间格架，称为 晶格 。 晶格中每个点称为结点，由一系列原子所组成的平面成为 晶面 。 由任意两个原子之间连线所指的方向称为 晶向 。 组成晶格的最小几何组成单元称为 晶胞 。 晶胞的棱边长度、棱边夹角称为 晶格常数 。 ① 体心立方晶格 晶格常数用边长 a 表示，原子半径为2 3a/4，每个晶胞包含的原子数为 1/8 X 8+1=2 （个）。 属于体心立方晶格的金属有 铁、钼、 铬等。 ② 面心立方晶格 原子半径为2 2a/4，每个面心立方晶胞中包含原子数为 典型金属（金、银、 铝、铜 等）。 ③ 密排六方晶格 每个面心立方晶胞中包含原子数为为 典型金属 锌 等。 2、各向异性 ：晶体中不同晶向上的原子排 列紧密程度及不同晶面间距是不同的，所以不同 方向上原子结合力也不同， 晶体在不同方向上的物理、 化学、力学间的性能也有一定的差异， 此特性称为各向异性。 晶体中的缺陷 1） 点缺陷包括 空位、间隙原子、置换原子 。 点缺陷的形成主要是由于原子在以各自的平衡位置为中心不停的作热振动的结果。 2） 线缺陷：在三维空间中两维方向尺寸较小，另一维方向的尺寸相对较大的缺陷。 位错是晶格中的某处有一列或若干列原子发生了某些有规律的错排现象。 位错的基本形式： 刃型位错、螺型位错。 提高位错密度是金属强化对重要途径之一。 450HB ）。 、磨粒磨损、腐蚀磨损。 齿轮）经接触压应力的反复长期作用后引起的一种表面疲劳剥落 随着时间的延长，材料发生缓慢塑变的现象。 1/8 X 8+1/2 X 6=4 （个） 12X 1/6+2*1/2+3=6 个）。