第1页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共5页绪论1、为什么要学习机械工程材料？工程材料是现代技术中四大支柱之一。目前，机械工业生产中应用最广的金属材料，在各种机器设备所用材料中，约占90%以上。金属材料来源丰富，具有优良的使用性能与工艺性能。高分子材料和陶瓷材料具有一些特性，如耐蚀、电绝缘性、隔音，减振，耐高温(陶瓷材料)、质轻，原料来源丰富、价廉以及成型加工容易等优点，人类为了生存和生产，总是不断地探索、寻找制造生产工具的材料，每一新材料的发现和应用，都会促使生产力向前发展，并给人类生活带来巨大的变革，把人类社会和物质文明推向一个新的阶段。工程材料是现代技术中四大支柱之一。2、本课的学习方法本课程具有较强的理论性和应用性，学习中应注重于分析、理解与运用，并注意前后知识的综合应用，为了提高分析问题，解决问题的独立工作能力，在系统的理论学习外，还要注意密切联系生产实际，重视实验环节，认真完成作业；学习本课程之前，学生应具有必要的生产实践的感性认识和专业基础知识。3、学完本课的应达到的基本要求。①熟悉常用机械工程材料的成分、加工工艺、组织结构与性能间关系及其变化规律。②初步掌握常用机械工程材料的性能和应用，并初步具备选用常用材料能力。③初步具有正确选定一般机械零件的热处理方法及确定其工序位置能力。第一章工程材料的主要性能金属材料的性能是指用来表征材料在给定外界条件下的行为参量，包括使用性能和工艺性能。§1-1材料的使用性能使用性能是指材料在使用过程中所表现出来的特性。包括材料的物理性能、化学性能和力学性能。一、材料的力学性能金属材料的力学性能是指材料在载荷作用下所表现出来的特性（即金属材料在载荷作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力—应变关系的性能）。它取决于材料本身的化学成分和材料的微观组织结构。常用的力学性能指标有强度、刚度、塑性、硬度、韧度等。1、强度、刚度与塑性金属材料的强度、刚度与塑性可通过静拉伸试验（工程力学已讲过）测得，如图1-1a）所示。第2页共5页第1页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共5页图1-1力—伸长曲线和拉伸式样1-2应力—应变曲线力-伸长曲线（也叫拉伸曲线）为了消除试样尺寸影响，引入应力-应变曲线，如图1-2所示。应力-应变曲线的形状与力-伸长曲线相似，只是坐标和数值不同，从中，可以看出金属材料的一些力学性能。（1）强度是指材料在载荷作用下抵抗永久变形和断裂的能力。强度的大小通常用应力表示，符号为σ，单位为MPa（兆帕）。工程上常用的强度指标有：屈服点和抗拉强度等。①屈服点σs（σr0.2）由曲线1-2可知：σe是试样保持弹性变形的最大应力；当应力＞σe时，产生塑性变形；当应力达σs时，试样变形出现屈服。此时的应力称为材料的屈服点（σs）：σs=FsSo（MPa）式中Fs—试样屈服时所承受的载荷（N）S0—试样原始横截面积（mm2）有些材料用规定残余伸长应力σr来表示它的屈服点，如图1-3所示。表示此应力的符号，如：σr0.2表示规定残余伸长率为0.2%时的应力值（经常写成σ0.2）：σr0.2=Fr0.2S0（MPa）式中Fr0.2—残余伸长率达0.2%时的载荷（N）；S0—试样原始横截面积（mm2）。②抗拉强度σb试样拉断前所能承受的最大应力称为抗拉强度，用符号σb表示：σb=FbSo(MPa)式中Fb—试样在拉伸过程中所承受的最大载荷（N）So—试样原始横截面积（mm2）在实际生产中，σs是工程中塑性材料零件设计及计算的重要依据，σr0.2则是不产生明显屈服现象零件的设计计算依据。有时可直接采用抗拉强度σb加安全系数。在工程上，把σs/σb称为屈强比。屈强比一般取值在0.65～0.75。（2）刚度图1-3规定残余伸长应力示意第3页共5页第2页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共5页材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚度，它表示材料产生弹性变形的难易程度。刚度的大小，通常用弹性模量E（单向拉伸或压缩时）及G（剪切或扭转时）来评价。（3）塑性塑性是指材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力。常...
