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1、第二章 材料学纲要,材料的成分与组织结构材料的合成与加工材料的性质与使用性能结构材料的失效,材料的合成与加工,合成和加工的区别越来越模糊材料的制备（processing）传统材料的制备方法 金属铸造 塑性加工（挤压、拉拔、轧制、锻造等） 陶瓷烧结 高分子化学反应 焊接和黏结技术 热处理技术材料的可加工性,金属铸造,塑性加工,材料的合成与加工,合成和加工的区别越来越模糊材料的制备（processing）传统材料的制备方法 金属铸造 塑性加工（挤压、拉拔、轧制、锻造等） 陶瓷烧结 高分子化学反应 焊接和黏结技术 热处理技术材料的可加工性,材料的性质,物理性质是指从物理学的观点表征材料的热学、电学、
2、磁学和光学等性质。热容、热膨胀系数、热导率、电阻率、介电常数、磁导率、矫顽力、光反射率、折射率化学性质是指材料发生化学反应时所显示的性质。耐蚀性、耐氧化性、抗高温氧化性等：腐蚀速率、电极电位力学性质是指材料在不同载荷和环境作用下表现的变形和断裂行为的描述。强度、硬度、弹性、塑性、韧性等：弹性模量、屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率、断裂韧度、疲劳极限、蠕变极限,力学性质的表征和测量,应力-应变拉伸试验测量弹性模量、抗拉强度、屈服强度、断裂强度、伸长率、断面收缩率等标准试样的形状和尺寸横截面：均匀，圆形或长方形棒形材料：长度/直径4测量载荷（load）和拉伸长度（elongation） 应力
3、-应变曲线,力学性质的表征和测量,工程应力和工程应变应力（stress）：应变（strain）：,Pascal = 1 N/m2,应力拉伸试验,应力拉伸试验,应力拉伸试验,应力拉伸试验,弹性模量,弹性变形区应力-应变遵循虎克定理（Hookes law）E：杨氏系数（Youngs modulus）,屈服强度（yield strength，y或0.2 ）,抗拉强度（tensile strength）,断裂强度,延展性（ductility）,延展性：断裂时塑性变形的程度伸长量（elongation，EL）: EL=(lf-l0)/l0延展性好：材料的宽容度大脆性：伸长量5%,延展性（ductilit
4、y）,典型金属材料的力学性能,材料的使用性能,材料的使用性能使材料在服役条件下所表现的特性，它是材料性质与服役条件、产品设计及加工融合在一起所决定的要素。度量指标：寿命、能量效率、安全性及费用等成分和结构决定性质，性质决定材料的使用金刚石的透明度和高硬度金属的良导电性和延展性陶瓷的高熔点、高强度和化学惰性材料科学家关心的问题性质测试与分析性质和结构之间的关系核心问题,结构材料的失效,失效材料在外加载荷和环境的作用下，会逐渐损失原有的物理、化学或力学性能，直至不能继续服役，这一现象称为材料的失效。材料的变形材料的断裂材料的磨损材料的腐蚀,材料的变形,材料在载荷的作用下发生几何尺寸变化称为变形弹性
5、变形在外力作用下，材料产生变形，当外力去除后，变形消失而恢复原状特点：可逆陶瓷材料塑性变形材料在外力作用下产生去除外力后不能恢复原状的永久性变形特点：不可逆金属材料、高分子材料衡量材料抗变形能力的力学性能指标：抗拉强度、弹性模量、屈服强度等等,材料的断裂,固体材料在力的作用下分裂为若干部分的现象称为断裂衡量材料抗断裂能力的力学性能指标：抗拉强度、疲劳强度、断裂韧度等等断裂过程：裂纹的萌生和扩展,材料的断裂,材料的断裂,按照断裂前宏观塑性变形的程度脆性断裂和韧性断裂按照断裂面的取向正断和切断按照裂纹扩展的途径穿晶断裂和沿晶断裂按照裂纹断裂机理解理断裂、微孔聚集型断裂和纯剪切断裂,材料的断裂,材料的断裂,材料的断裂,穿晶断裂,解理面,穿晶断裂,沿晶断裂,材料的磨损,在机件表面互相接触并相对运动产生的摩擦过程中，会有微小颗粒从表面不断分离出来形成尺寸和形状不同的磨屑，使材料逐渐损失，导致机件尺寸变化和质量损失，这种表面损伤现象即为磨损。黏着磨损（咬合磨损）磨料磨损（磨粒磨损、研磨磨损）腐蚀磨损疲劳磨损表征材料耐磨性的重要力学性能指标：表面硬度,材料的腐蚀,腐蚀就是物质表面发生化学或电化学反应而受到破环的现象。化学腐蚀电化学腐蚀,
