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1、一、一、导入导入材料用来制造各种产品，人类社会的发展伴随着材料的发展与文明。 历史学家根据材料的使用，将人类社会分为石器时代、青铜器时代、铁器时 代。 目前人类已经进入人工合成材料的新时代-金属材料、高分子材料、陶瓷材料、 复合材料等。二、讲授新课二、讲授新课绪论绪论一、我国材料的发展新石器时代-用粘土烧制陶器东汉时期-发明瓷器夏朝-青铜丝绸-历史悠久新中国成立钢铁大国-高分子材料工业、新材料二、船舶与海洋工程材料1、船舶与海洋工程装备的发展趋势：大型化、高速化、深水化。2、船舶与海洋工程材料 的作用：1）服务于建设造船大国和造船强国战略目标2）服务于国家能源战略需求3）服务于海洋材料与设备腐
2、蚀与防护的研究开发应用4）服务于其他科技发展与人们生活质量的改善5）服务于国防安全与远洋护航3、课程定位轮机工程是 船舶与海洋工程的一个重要分支。首先要学好这门课程，其次要密切关注船舶与海洋工程材料的新发展，掌握材料科学的基本理论与基本知识，熟悉相关的材料与热处理知识。三、本课程学习目的与方法1、课程性质：专业技术基础课-先修课程是物理、化学、材料力学、金工实习等。2、课程目的：了解工程材料的基础知识、了解常用材料的成分、组织、结构、性能、用途。以学习金属材料的性能与应用为重点。3、学习方法：充分理解学习过的知识；认真完成作业。1.11.1 金属材料的力学性能金属材料的力学性能、 力学性能指标
3、： 弹性、刚度、强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度和高温强度等。拉伸试样及低碳钢的拉伸曲线（课本图 1-1）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。一、 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
4、用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为 ，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 s 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 b 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。二、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 表示。断面收缩
5、率指试样拉断后，断面缩小的面积与原来截面积之比，用 y 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。三、 硬度硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。硬度是材料的重要力学性能指标。一般材料的硬度越高，其耐磨性越好。材料的强度越高，塑性变形抗力越大，硬度值也越高。四、冲击韧性金属材料抵抗冲击载荷的能力称为冲击韧性，用 ak 表示，单位为J/cm2。冲击韧性常用一次摆锤冲击弯曲试验测定，即把被测材料做成标准冲击试样，用摆锤一次冲断，测出冲断试样所消耗的冲击 AK，然后用试样缺口处单位
6、截面积 F 上所消耗的冲击功 ak 表示冲击韧性。ak 值越大，则材料的韧性就越好。ak 值低的材料叫做脆性材料，ak 值高的材料叫韧性材料。很多零件，如齿轮、连杆等，工作时受到很大的冲击载荷，因此要用 ak 值高的材料制造。铸铁的 ak 值很低，灰口铸铁 ak 值近于零，不能用来制造承受冲击载荷的零件。五、疲劳强度定义：金属在循环载荷作用下长期运转产生疲劳裂纹并使其扩展而导致的断裂，称为疲劳断裂。工程规定，材料经受无数次应力循环，而不产生断裂的最大应力称为疲劳强度。六、高温强度材料在高温下，力学性能的一个重要特点是蠕变。1、蠕变的概念指材料在较高恒定温度下，外加应力低于屈服极限时候，就会随着时间的延长逐渐产生缓慢的塑性变形直至断裂的现象。2、蠕变极限3、持久强度 七、断裂韧度三、课堂小结三、课堂小结1、认识材料的重要作用2、了解金属材料的各种力学性能指标四、作业四、作业3、6、8
