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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料的比容越大，其导热性越好第二节金属材料的性能?金属材料的一般加工过程?工程材料的主要加工方法：金属的液态成型；金属的塑性成型；材料的连接成型；切削加工。?产品的生产加工过程包括以下环节：原材料的运输、保管和准备生产的准备工作毛坯的制造零件的机械加工与热处理零件装配成机器机器的质量检查及运行试验机器的油漆、包装和入库。?工艺过程主要有：形貌观察2）结构测定3）化学组分分析一、工程材料的主要性能1、概述?材料的性能是指材料的性质和功能。?性质是本身所具有的特质或本性；?功能是人们对材
2、料的某种期待与要求种可以承担功效，以及承担该功效下的表现或能力。?材料的性能一般分为以下几种：力学性能、物理性能、化学性能和工艺性能。2、材料的物理性能?材料的物理性能是指材料本身的具有各种物理量(热、电、光、磁等)以及环境变化时它们的变化程度。?密度密度是指单位体积物质的质量，单位是kg/m3;M/VM：金属的质量；V：金属的体积(m3)一般将密度小于103kg/m3的金属称为轻金属；密度大于103kg/m3的金属称为重金属。?比容是指单位质量的物质所占的体积，单位是m3/kg。?导热性?是指物体内温度梯度为1/M时，在单位时间、单位面积内传递的热量，单位是W/()。导热率越大，导热性越好。
3、?热膨胀性:金属材料随着温度变化而膨胀、收缩的特性称为热膨胀性。热膨胀性用线胀系数l和体胀系数V来表示。线膨胀系数是指温度上升1时，单位长度的伸长量，单位是mm/(.mm)或-1。式中，l为线胀系数；L1为膨胀前长度；L2为膨胀后长度；t为温度变化量。?熔点是指物质由固态转变为液态的温度，反映固态下原子间的结合力。易熔金属：熔点低如保险丝材料；难熔金属：熔点高如白炽灯的灯丝材料。?电阻与电导：电阻率?为单位长度和单位截面积导体的电阻,单位是?m，其倒数称为电导率。金属传导电流的能力。用电阻率来衡量金属的导电性能导电性。金属材料能够传导电流的能力称导电性，通常用电导率来衡量，电导率越大，金属材料
4、导电性越好。电阻温度系数：温度上升1时，电阻率?的变化系数，单位-1。?导磁率：金属所具有的导磁能力。是用于表征铁合金、化合物(铁氧体)的特有性能。常用金属的物理性能4、材料的工艺性能?我们把材料的工艺性能定义为：材料的工艺性能是一种参量，用于表征材料适应工艺而获得规定性能和外形的能力。?为了满足材料性能的要求，就必然要控制材料的成分、组织和结构。?人们总是企图用在实验室测定的一些物理的、化学的或力学的参量，来表征工艺性能。人们采用两种思路去表征，一种是模拟，一种是抽象，即从复杂工艺现象中，抽出主要的项目在实验室测定。?材料的工艺性能是材料力学、物理、化学性能的综合表现。主要反映材料生产或零部
5、件加工过程的可能性或难易程度。1）材料可生产性：得到材料可能性和制备方法。2）铸造性：将材料加热得到熔体，注入较复杂的型腔后冷却凝固，获得零件的方法。例如：?流动性：充满型腔能力?收缩率：缩孔数量的多少和分布特征?偏析倾向：材料成分的均匀性3）锻造性：材料进行压力加工(锻造、压延、轧制、拉拔、挤压等)的可能性或难易程度的度量。例如：?塑性变形能力：材料不破坏的前提下的最大变形量。?塑性变形抗力：发生塑性变形所需要的最小外力。4)焊接性：利用部分熔体，将两块材料连接在一起，就是焊接。在一定焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度，就是焊接性能。例如：?连接能力：焊接头部位强度与母材的差别程度。
6、?焊接缺陷：焊接处出现气孔、裂纹可能性的大小或母材变形程度。5)切削加工性：材料进行切削加工的难易程度。它与材料的种类、成分、硬度、韧性、导热性等有关。?切削抗力?加工表面质量?排屑难易程度?切削刀具的使用寿命6)热处理性能：可以实施的热处理方法和材料在热处理时性能改变的程度。例如：?淬透性?变形度5、力学性能?材料的力学性能是指材料处于特定环境因素(温度、介质等)时，在外力或能量以及作用下表现出来的变形和破坏的特征。?金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能或称为力学性能。?金属材料的机械性能、物理性能、化学性能统称为金属材料的使用性能。金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使
7、用寿命。?金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。衡量材料的主要力学性能指标硬度(hardness)布氏硬度试验原理洛氏硬度HR(RockwillHardness)根据压头的种类和总载荷的大小,洛氏硬度分为三种：?C:金刚石圆锥压头；1470总载荷?维氏硬度HV(DiamondPenetratorHardness)疲劳极限-1：表示金属材料在无数次交变载荷作用而不破坏的最大应力。1943年，美国T-2油轮发生断裂断裂韧性K1(J/m)在实际生产中，有些大型传动零件、高压容器、船舶、桥梁等，常在其工作应力远低于S的情况下，突然发生低应力脆断。通过大量研究认为，这种破坏与制件本身存在裂纹
8、和裂纹扩展有关。实际使用的材料，不可避免地存在一定的冶金和加工缺陷，如气孔、夹杂物、机械缺陷等，它们破坏了材料的连续性，实际上成为材料内部的微裂纹。在服役过程中，裂纹扩展的结果，造成零件在较低应力状态下，即低于材料的屈服强度、而材料本身的塑性和冲击韧性又不低于传统的经验值的情况下，发生低应力脆断。材料中存在的微裂纹，在外加应力的作用下，裂纹尖端处存在有较大的应力集中和应力场。断裂力学分析指出，这一应力场的强弱程度用应力强度因子K1描述。随应力的增大，K1也随之增大，当K1增大到一定值时，就可使裂纹前端某一区域内的内应力大到足以使裂纹失去稳定而迅速扩展，发生脆断。这个K1的临界值称为临界应力强度
9、因子或断裂韧性，用K1C表示，单位为J/m。它反映了材料抵抗裂纹扩展和抗脆断的能力。?材料的断裂韧性K1C与裂纹的形状、大小无关，也和外加应力无关，只决定于材料本身特性，是一个反映材料性能的常数。一.名词解释：1.密度、表观密度、体积密度、堆积密度；2.亲水性、憎水性；3.吸水率、含水率；4.耐水性、软化系数；5.抗渗性；6.抗冻性；7.强度等级、比强度；8.弹性、塑性；9.脆性、韧性；10.热容量、导热性；11.耐燃性、耐火性；12.耐久性二.填空题1材料的吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性分别用、2当材料的孔隙率一定时，孔隙尺寸越小，材料的强度越性。3选用墙体材料时，应选择导热系数较、
10、热容量较的材料，才能使室内尽可能冬暖夏凉。4材料受水作用，将会对其、及等性能产生不良影响。5材料的孔隙率较大时，则材料的表观密度率、抗渗性、抗冻性、导热性、吸声性。6材料的软化系数愈大表明材料的耐水性愈的材料被认为是耐水的。7评价材料是否轻质高强的指标为，它等于，其值越大，表明材料。8无机非金属材料一般均属于脆性材料，最宜承受9材料的弹性模量反映了材料的能力。10材料的吸水率主要取决于，较大，且具有而又孔隙的材料其吸水率往往较大。11材料的耐燃性按耐火要求规定分为、和温作用下会发生和两种性质的变化而影响其正常使用。12材料在使用环境中，除受荷载作用外，还会受到等周围自然因素的作用而影响其耐久性
11、。13材料强度试验值要受试验时试件的、和等的影响。14对材料结构的研究，通常可分为、和三.选择题1.含水率4%的砂100克，其中干砂重A.96B.C.D972.建筑上为使温度稳定，并节约能源，应选用的材料。A.导热系数和热容量均小B.导热系数和热容量均大C.导热系数小而热容量大D.导热系数大而热容量小3.对于组成相同具有下列不同特性的材料一般应有怎样的孔隙结构：强度较高的应是；吸水率小的应是；抗冻性好的应是；保温隔热性好的应是；吸声性能好的应是。A.孔隙率大B.孔隙率小C.连通孔D.闭口孔E.粗大孔F.微细孔4.某材料其含水率与大气平衡时的抗压强度为，干燥时抗压强度为，吸水饱和时抗压强度为，则
12、材料的软化系数和耐水性。，耐水，耐水，耐水D.，不耐水5.对于某材料来说无论环境怎样变化，其A.体积密度B.密度C.导热系数D.平衡含水率6.最能体现无机非金属材料是否经久耐用的性能指标是。A.抗渗性B.抗冻性C.抗侵蚀性D.耐水性7.当材料的孔隙率增大时,其性质保持不变的是A.密度B.表观密度C.体积密度D.堆积密度8.受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑物所选用的材料，其软化系数不宜小于。A.B.D.9.下列有关材料强度和硬度的内容，哪一项是错误的？。A材料的抗弯强度与试件的受力情况截面形状及支承条件等有关B比强度是衡量材料轻质高强的性能指标C.石料可用刻痕法或磨耗来测定其硬度D.金属、木材
13、、混凝土及石英矿物可用压痕法测其硬度10.选择承受动荷载作用的结构材料时，要选择下述哪一类材料？A.具有良好塑性的材料B.具有良好韧性的材料C.具体良好弹性的材料D.具有良好硬度的材料11、建筑材料可分为脆性材料和韧性材料，其中脆性材料具有的特征是A破坏前没有明显变形.抗压强度是抗拉强度的倍以上C抗冲击破坏时吸收的能量大.破坏前不产生任何变形12、材料吸水后，将使材料的提高。A耐久性B.强度和导热系数C.密度D.体积密度和导热系数13、材料吸水后，将使材料的降低。A体积密度B.体积密度和导热系数C.强度和保温性D.强度和热容量14、同种材料，孔隙率较大者其抗渗性和抗冻性。A.较差B.较好C.不
14、一定D.无关15、下列关于材料的导热系数的说法，不正确的是。A.体积密度越小，导热系数越小B.固体材料比空气的导热系数大C.材料含水率越高，导热系数越大D.材料孔隙连通者，导热系数偏小16、以下四种材料中属于憎水性材料的是。A.天然石材B.混凝土C.钢材D.石油沥青四.判断题1.材料的孔隙率越大，吸水率越高。2.具有粗大或封闭孔隙的材料，其吸水率较小，而具有细小且连通孔隙的材料，其吸水率较大3.对于任何一种材料，其密度均大于其体积密度。4.材料的孔隙率越大，其抗冻性就越差。5.混凝土掺入引气剂，使混凝土的密实度降低，因而使其抗冻性降低。6.耐燃性好的材料耐火性一定好。7.材料的渗透系数越大，其抗渗性越好。8.吸水率小的材料，其孔隙率一定小。9.材料受潮或受冻后，其导热系数都降低。11.材料的抗冻性仅与材料的孔隙率有关，与孔隙中的水饱和程度无关。1
