第一章工程材料及其力学性能。
一、工程材料的分类。
1、现代技术三大支柱:能源、信息、材料。
2、工程材料的划分:
二、工程材料的主要力学性能。
1、材料的力学性能:材料在外加载荷作用下或载荷与环境因素联合作用下表现出来的行为,即材料抵抗外加载荷引起的变形和断裂的能力。
2、单项静拉伸载荷下材料的力学性能:
1)强度。弹性极限σe:试样由弹性变形过渡到弹-塑性变形时所承受的应力。
弹性模量e:弹性变形范围内的应力与应变的比值:e=σ/材料的刚度)
屈服极限σs:材料在外力作用下开始发生塑性变形的最低应力值。(屈服强度)
0.2:试样产生0.2%塑性变形时的应力值。
抗拉强度σb:试样能承受的最大载荷初一原始截面积所得的应力。(抗拉强度、强度极限)
颈缩:颈缩处截面积急剧减小,试样所能承受的载荷迅速下降。
断裂强度σk:材料断裂时最大载荷所对应的强度。
2)塑性。延伸率δ:试样拉伸断裂后的相对伸长值:δ=l1-l0)/l0
10:l0=10d0 δ5:l0=5d0
断面收缩率:断裂后试样截面的相对收缩值:ψ=f0-fk)/f0
断面收缩率不受试样尺寸影响,能可靠地反应材料的塑性。
伸长率δ、断面收缩率ψ越大,材料的塑性越好,在一定的强度要求前提下,零件的安全可靠性越高。
3)硬度。洛氏硬度:
4)疲劳强度σ-1:表征材料经过无限多次应力循环而不断裂的最大应力。
5)高温力学性能。
蠕变强度:指材料在一定温度下一定时间内产生一定永久变形量所能承受的最大应力。
持久强度:指材料在一定温度下一定时间内所能承受的最大断裂应力。
3、材料在冲击载荷作用下的力学性能。
1)冲击韧性:材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力:αk=ak/f
2)冷脆转变温度:反应温度对材料韧脆性的影响。随着温度降低,αk值降低,当温度降低至某一数值或一定温度范围时αk值急剧下降,材料由韧性转变为脆性状态,称为冷脆转变,相应温度为冷脆转变温度tk。
第二章材料的微观结构。
一、金属晶体结构。
1、原子排列分为无序排列、短程有序、长程有序。
2、晶体结构与空间点阵。
1)晶体结构:构成晶体的基元(原子、离子、分子等)在三维空间具体的规律排列方式。最突出特点为基元排列的周期性。
点阵:周期性的重复性排列,是几何概念。三维点阵又称空间点阵。
晶格:将阵点用一系列平行直线连接起来,即构成一空间格架叫晶格。
晶胞:从晶格中取出一个能保持点阵几何特征的基本单元叫晶胞。晶胞作三维堆砌构成晶格。
晶体结构=空间点阵+基元。
2)常见金属的晶格。
3、实际金属的晶体结构。
1)实际金属是由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的晶粒构成的多晶体。晶粒之间的接触部位叫晶界。
2)单晶体:晶格排列方位完全一致。单晶体具有各项异性。
3)普通金属材料都是多晶体,呈现各向同性。
4、晶向指数与晶面指数。
1)晶面:在晶体中,由一系列原子所组成的平面;晶向:原子在空间排列的方向。
2)立方晶体的晶面指数。
a. 确定方法:建系取截距→取截距倒数→将倒数约成互质整数,加圆括号。
b. 选取坐标时要使标定晶面不经过坐标原点;截距为负值在指数上加横线;截距越大,指数越小。
c. 晶面指数所代表的事一组互相平行的晶面。
d. 晶面族:在晶体内凡晶面间距和晶面上的原子分布完全相同,只是空间位向不同的晶面归结为晶面族,用表示,代表由对称性相联系的若干组等效晶面的总和。
3)立方晶系的晶向指数。
a. 确定方法:以晶胞边长为单位建系→定出该晶向上任意两点的坐标→末点坐标减始点坐标→约成互质整数加方括号。
b. 某一数为负在上加**。
c. 晶向指数是表示一组互相平行、方向一致的晶向。
d. 晶向族:原子排列情况相同的晶向组成晶向族,一般用表示。
e. 在立方晶系中,指数相同的晶面与晶向相互垂直。
4)三种常见晶格的密排面和密排方向。
5、晶体缺陷。
1)晶体缺陷类型。
2)晶体缺陷≠缺点。晶体中晶体缺陷的分布与运动,对晶体的某些性能有很大影响。晶体缺陷在晶体塑性和强度、扩散以及其他结构敏感性问题上起主要作用,完整部分反而处于次要的地位。
3)细晶强化:晶粒越细,晶界越多,金属的强度越大,塑性变形能力越大,综合性能好。(原因:晶界阻碍位错运动,是强化部分)。
二、合金的相结构。
1、基本概念。
合金:由两种或两种以上的元素所组成的金属材料。合金除具备纯金属基本特征外,兼有优良的力学性能和特殊的物理化学性能。
组元:组成合金最简单的、最基本的、能够独立存在的元素称为组元,简称元。一般指元素,有时稳定化合物也可以作为独立组元。合金中按组元数目可分为二元合金、三元合金及多元合金。
合金系:有两个或两个以上组元按不同比例配配制成一系列不同成分的合金,这一系列合金构成一个合金系统,简称合金系。ex:黄铜是由铜、锌组成的二元合金系。
相:合金中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。
组织:组织泛指用金相观察方法看到的由形态、尺寸不同和分布方式不同的一种或多种相构成的总体。
组成合金的基本相:固溶体、中间相(金属间化合物) 。
2、合金中的基本相。
1)固溶体:在固态下由两种或两种以上的物质互相溶解形成的单一均匀的物质。固溶体具有与溶剂金属同样的晶体结构。固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体。
置换固溶体:溶剂晶格上的原子部分地被溶质原子所代替。金属元素彼此之间通常形成置换固溶体。(cu-ni合金)
间隙固溶体:溶质原子处于溶剂晶格中间的某些间隙位置上。一些原子半径小的非金属元素(c,n)作为溶质原子时,通常处于溶剂晶格的某些间隙位置形成间隙固溶体。(铁素体)
晶格畸变:固溶体保持者溶剂的晶格类型,但是与纯溶剂组元相比,结构发生很大变化,即晶格畸变。
固溶强化:固溶体晶格的畸变使合金强度和硬度升高,塑性下降的现象。固溶强化是提高合金力学性能的重要途径。
2)中间相:两组元a和b组成合金时,除了可形成固溶体外,如果溶质含量超过溶解度便可能形成新相,其成分处于a在b中和b在a中的最大溶解度之间,故称为中间相。中间相可以是化合物,也可以是以化合物为基的固溶体。
工程经济考点汇总
对于非经营性方案,经济效果评价应主要分析拟定技术方案的财务生存能力。p15 经济效果评价的基本方法 确定性评价方法与不确定性评价方法二类。按评价方法的性质不同,经济效果评价分为定量分析和定性分析。按其是否考虑时间因素又可分为静态分析和动态分析。按是否考虑融资分类 融资前分析和融资后分析。按技术方案评...
桥梁工程考点汇总
关于规范 一 公路桥涵结构的设计基准期为100年。二 公路桥涵应按两种极限状态进行设计 1 承载能力极限状态 对应于桥涵结构或其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态 塑性理论,破坏 大变形 2 正常使用极限状态 对应于桥涵结构或其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态 弹塑性...
《建设工程法规及相关知识》部分考点汇总
3 科学研究 技术开发和新产品试制 购置样品样机和一般测试仪器的费用 4 职工工资 福利费和原材料节约 改进技术奖 5 工会经费和职工教育经费 6 产品包修 包换 包退费用,废品修复或报废损失,停工工资 福利费 设备维护费和管理费,削价损失和坏帐损失 7 财产和运输保险费,契约 合同公证费和签证费,...