1、工程材料马建敏(Email:)Fudan University绪 论一、材料科学的重要地位与作用二、工程材料的分类一、材料科学的重要地位与作用 材料是人 用 制造各 有用物件的物 ， 是人 社类 来 种 质 它 类生存 展、征服自然和改造自然的物 基 ，也是会 与发 质 础人 社 代文明的重要支柱。类 会现 在人 社 漫 的 化 程中，材料一直被 是社类 会 长 进 过 认为 会生 力 展的 志。每一 新材料的 展和 用都把人产 发 标 种 发 应改造自然的能力提高到一 新的水平，把人 文明类 个 类 带一 新的 段。进 个 阶 人类使用材料的发展历史 无 古 代， 是生 力高度 的今天，无
2、是工 、论远 时 还 产 发达 论 业 农、 代 防， 是日常生活均离不 材料。业 现 国 还 开 20世 的四 重要 明，即纪 项 发 原子能、半 体、 算机、激光导 计器都离不 材料科 的 展。开 学 发公元前10万年 石器 代时公元前3000年 器 代青铜 时公元前1000年 器 代铁 时公元0年 水泥 代时公元1800年 代钢时公元1950年 硅 代时公元1990年 新材料 代时二、工程材料的分类工程材料是指具有一定性能，在特定 件下能 承担某条 够 种功能，被用 制取来 零件和元件的材料。工程材料 繁多，有 多不同的分 方法。种类 许 类1.按材料的化学组成分类(1)金属材料 金 材
3、料可分属 为黑色金 材料属 ( 和钢 铸铁)及有色金属材料(除钢铁以外的金 材料属 )。有色金 材料 很多，按照 特性的不同，又可分属 种类 它们 为金 、重金 、 金 、稀有金 和放射性金 等多 。金 材料仍然是 轻 属 属 贵 属 属 属 种 属前 用 的工程材料。应(2)无机非金属材料 无机 金 材料 属 水泥、 、 材料和 等。它们的 要原料是硅 物盐矿 又 硅 材料。称 盐(3)高分子材料 高分子材料按材料 可分来 为天然高分子材料( 、 、纤等维 )和人工 高分子材料( 料、 、 胶 纤维)。按性能及用 可分 料、 、 、 、 料。为 胶 纤维 胶 剂(4)复合材料 多 金 材料不
4、 数 属 蚀 无机 金 材料 性属 高分子材料不 高温 人 把 以的不同材料 们 两种 两种 组 来 取 currency1、长补“ fi 材料。 材料 基体材料和fl 材料 。基体构 复 复 复材料有金 、 料、 等属 fl 材料有各 和无机化 物 等。种纤维 颗2.按材料的使用性能分类(1)结构材料 材料是以结构 度、 度、 性、 性、刚 韧度、 度、 性劳 等力 性能 性能指学 为 标 用 制来造承 、 力的零件和 件的材料载 传递动 构 可以是金材料、高分子材料、 材料 材料。属 复(2)功能材料 功能材料是以 、光、 、声 电 热等物性能 指为 标 用 制造具有特”性能的元件的材料来
5、 材料、 材料、 材料、激光材规 电 记录 电料、 材料、 器材料、 材料等都 功能材导 传 储氢 属料。 前功能材料在 、 算机、 子、激光和讯 计 电 间科 等 中 重要的色。学 领 极第一章 工程材料的性能 要 工程材料的用性能即在用 件下讨论 条 的性能， 物、化 、力 性能。 定现 来 学 学 它决fi材料的用 。围与寿 材料的力 性能是指材料在外力 用下 的 学 现能力。 的 不同，材料可 不同的力载 现 学性能， 度、度、 性、 性、 度等。材料韧 劳的力 性能是零件 、材料 及工 定的 要 学 设计 选择 艺评。低碳钢拉伸曲线材料伸长量 lD材料原长 0l0= lle D应变试
6、样原始横截面积 0A工程材料的强度 度在 用下材料 载 性 变 断 的能力，一 多以 度 基 的 度指 为 标 服 度材料 性 的能力变 定 国 标 规 残 应变 为0.2% 的 力 时 应 值 为服 度， 件 服 度，即称为条 度:材料 的能力断 注 : 不 性 ，用 度许 变 来 (气压缩机机); 要 不 断 ,用 (一 机的 连 )bs0ssFAs =0.2s0bbFAs =ssbs刚度与弹性模量 度是指零件 件刚 构 性 的能力弹 变 。在 件 构 状、 不 的 下， 度 定 材料的 性 。变 况 刚 决 弹在 的 有极 围内 性 要取 金 的 性 ， 和原弹 决 属 质 与 类子 有 ， 等 化 段 性 间 关 热处 对弹 响极。ps00/ , FlE E A ls e= = D
