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1、Engineering Materials,工程材料学,天津科技大学,绪 论,材料的定义与分类,材料的地位和作用,材料科学与工程的形成和发展,与工程材料有关的基本概念,一、材料的定义与分类,定义：宇宙间可用于制造有用物品的固态物质统称为材料,有用的、并能用来制造物品（件）的物质 一般指固态的，可用于工程上的物质工程材料 作为材料科学研究对象的材料则主要是那些制造器件或物品的人造物质,物质材料,材料的定义与分类,二、材料的地位与作用,材料是人类文明的里程碑,铁器时代,信息时代 （新材料时代）,石器时代 （石器、陶器 、瓷器),青铜器时代,材料是人类文明的里程碑,蒸 气 机,1763年,计算机,1
2、946年,第一次工业革命,制钢工业的发展为蒸汽机的发明和应用奠定了物质基础,第二次工业革命,合金钢、铝合金及其他非金属材料的发展是此次工业革命的支撑,第三次工业革命,航空材料不断进步；塑料、合成橡胶、合成纤维的相继问世；单晶硅材料对电子技术的发明和应用起到了核心的作用,材料是经济和社会发展的先导,材料是现代文明的基石,计算机和材料,材料科学与工程（MSE）的兴起,三、材料科学与工程的形成和发展,什么是材料科学与工程（MSE）？,是研究有关材料的组织、结构、制备工艺、流程与材料性能和用途的关系，以及其知识的产生和应用的学科。,不同时期航空发动机的工作温度,1、需求牵引,“9.11”事件与材料,纽
3、约世贸大厦 1973年竣工，110层、411m 主体钢架结构(用钢7.8万吨) 墙面由铝板和玻璃砖组成,塔楼坍塌原因:,高温下材料强度迅速降低,9.11之后大楼怎么建材结实？,采用高强、轻质材料,如何对付有毒烟雾？,用环保防火材料,如何有利逃生？,用自发光材料,1、需求牵引,2、科学驱动,材料科学与工程的组成要素,材料的“四要素”材料系统材料科学与工程的核心,工程材料：用于制造工程构件、机械零件、工具等 机械工程材料：机械工程中常用的材料 工程材料的性能要求： 使用性能：机械性能、物理性能、化学性能等 加工工艺性能: 铸、锻、焊、热处理、机械加工等 矿藏丰富 金属材料的性能特点 良好的导电性和
4、导热性。 正的电阻温度系数。 不透明并呈现特有的金属光泽。 良好的塑性变形能力，金属材料的强韧性好。,三、与工程材料有关的基本概念,定义：,大型铸钢件热处理炉,真空淬火炉,箱式电阻炉,固态金属材料,加热,冷却,获得所需要的组织和性能,保温,目的及重要性： 改善组织结构 提高性能 提高使用寿命 减低成本,热处理,三、与工程材料有关的基本概念,课程性质：机械类各专业本科生技术基础课 开设目的及内容： 建立材料科学与工程的基本概念，了解其在经济社会发展中的作用； 掌握工程材料的共性规律与特点，建立从材料设计、组织控制、制备加工到性能评价与工程应用的概念体系； 掌握工程材料的基本分类方法及常用工程材料的性能和用途；对典型机械零件能够合理选材、正确制定热处理工艺 进度与安排：共40学时（118周） 考核方式：平时（考勤、课堂检测、实验、作业）30%、结课考试 70%,本课程内容、任务及要求,
