汽车工程材料复习
·工程材料的定义分类：
工程材料是指具有一定性能的在特定条件下能够承担某种功能被用来制取零件和元件的材料。
·按材料的化学组成分类
（1）金属材料
（2）无机非金属材料
（3）高分子材料
（4）复合材料
1.汽车运行材料的定义？包括哪些？
汽车运行材料是指汽车运行过程中使用的燃料，润滑材料，轮胎，冷却液，制动液等
2.汽油的主要性能指标包括？（p1）
蒸发性，抗爆性，安定性，防腐性和清洁性等
3.我国汽油划分的标准及种类（ p3 ）
汽油的牌号是以汽油的抗爆性（辛烷值）划分的。牌号越大，辛烷值越高，抗爆性越好、。
目前有90,93,95,97等几个牌号。
4.汽油选用原则及使用不当造成的问题（ p3 ）
汽油选用的原则：汽油的选用应该根据汽车使用说明推荐的牌号，并结合汽车使用的条件，以发动机不产生爆燃为前提。在一般情况下，发动机的压缩比是选择汽油牌号的主要依据。压缩比越大，所选牌号越高。在发动机不产生爆燃的前提下
应尽量选择低牌号的汽油。
若辛烷值过低，就会使发动机产生爆燃；如果辛烷值过高，不仅会造成经济上的浪费，还会因为高辛烷值汽油着火慢，燃烧时间长，而使得热转换功率不充分，同时还会因排放废气温度过高而烧坏气门或排气门座。
5.柴油的主要性能指标？（P4）
柴油的主要性能指标包括低温流动性，黏度，燃烧性能，蒸发性，防腐性和清洁性等。
5.柴油机与汽油机的主要区别？
压缩比：柴油机压缩比比较大
点燃方式：柴油机是压燃，汽油机是点燃
用途:柴油机主要用于卡车以及大型客车等需要大动力的车型，而汽油机主要用于轿车等以速度为主的车型。
所用燃料：柴油机用柴油，汽油机用汽油
6.有发展前景的汽车替代燃料主要包括：
醇类、天然气、电能、液化石油气、氢气等
7.汽车润滑材料包括哪几类？（ p12 ）
包括机油，车辆齿轮油，润滑脂
8.汽车轮胎的分类（p41）
轮胎的分类
按照内胎充气压力大小分为：高压轮胎，低压轮胎，超低压轮胎。
按用途分类：轻型乘用汽车轮胎（轿车），载重及公共汽车轮胎，矿山及工程机械用轮胎，特种车辆用轮胎。
按胎面花纹分类：普通花纹轮胎，混合花纹轮胎，越野花纹轮胎
按轮胎组成分类：普通有内胎轮胎，无内胎轮胎（俗称真空胎）
按轮胎帘布层结构分类：普通斜交帘布轮胎，子午线轮胎。
9.汽车轮胎的制造过程包括哪几步？（p48-50）
轮胎基本制造过程：原材料加工，生胶塑炼，配料，胶料混炼，帘帆布压延，胎面压出，外胎部件制造，外胎成型，生胎定形和硫化，成品检验；内胎和垫带的压出，成型和硫化，成品检验
10.汽车轮胎标志含义（p42）185 / 70 R 14 86 H
轮胎规格：规格是轮胎几何参数与物理性能的标志数据。轮胎规格常用一组数字表示，前一个数字表示轮胎断面宽度，后一个数字表示轮辋直径，均以英寸为单位。中间的字母或符号有特殊含义：“x”表示高压胎；“R”、“Z”表示子午胎；“一”表示低压胎。
层级：层级是指轮胎橡胶层内帘布的公称层数，与实际帘布层数不完全一致，是轮胎强度的重要指标。层级用中文标志，如12层级；用英文标志，如〃14P．R〃即14层极。
帘线材料：有的轮胎单独标示，如“尼龙”（NYLON），
一般标在层级之后；世有的轮胎厂家标注在规格之后，用汉语拼音的第一个字母表示，如9.00－20N、7.50－20G等，N 表示尼龙、G表示钢丝、M表示棉线、R表示人造丝。
负荷及气压：一般标示最大负荷及相应气压，负荷以“公斤”为单位，气压即轮胎胎压，单位为“千帕”。
轮辋规格：表示与轮胎相配用的轮辋规格。便于实际使用，如“标准轮辋5.00F”。
平衡标志：用彩色橡胶制成标记形状，印在胎侧，表示轮胎此处最轻，组装时应正对气门嘴，以保证整个轮胎的平衡性。
滚动方向：轮胎上的花纹对行驶中的排水防滑特别关键，所以花纹不对称的越野车轮胎常用箭头标志装配滚动方向，以保证设计的附着力、防滑等性能。如果装错，则适得其反。
磨损极限标志：轮胎一侧用橡胶条、块标示轮胎的磨损极限，一旦轮胎磨损达到这一标志位置应及时更换，否则会因强度不够中途爆胎。
生产批号：用一组数字及字母标志，表示轮胎的制造年月及数量。如“98N08B5820”表示1998年8月B组生产的第5820只轮胎。生产批号用于识别轮胎的新旧程度及存放时间。
商标：商标是轮胎生产厂家的标志，包括商标文字及图案，一般比较突出和醒目，易于识别。大多与生产企业厂名
相连标示。
其它标记：如产品等级、生产许可证号及其它附属标志。可作为选用时参考资料和信息。
轮胎标记一般都标志得比较规范，识别清楚后就可放心选购和使用了。
以下是一个常见的轮胎规格表示方法：
例：185／70R1486H
185：胎面宽（毫米）
70：扁平比（胎高÷胎宽）
R：子午线结构
14：钢圈直径（寸）
86：载重指数（表示对应的最大载荷为530公斤）
H：速度代号（表示最高安全极速是210公里／小时）1.纳米材料的定义以及性质决定因素（p225）
定义：我国把组成相或者晶粒结构控制在100纳米以下的长度尺寸的材料称为纳米材料。
性质决定因素：纳米材料的性质是由所组成的微粒的尺寸，相组成和界面这三个方面的相互作用来决定的
2.纳米材料的四大效应？
量子尺寸效应、小尺寸效应、表面与界面效应、宏观量子隧道效应
3.列举几种汽车功能材料
超导材料、现状记忆材料、储氢材料、非晶体合金等
1.汽车轻量化的含义
汽车轻量化不能以简单的减重多少来衡量，必须与所设计车身的尺寸
和功能相关
对于已有的功能可满足要求的汽车，轻量化的设计是降低重量而保持原功能不变，其轻量化的效果是直接减重；
现有功能尚不能全部满足要求或需要提升的汽车，轻量化设计是完善功能而保持质量不变；
既要提高改进性能，同时也使汽车减重。
汽车轻量化设计实际上是功能改进，质量降低，结构优化和合理价
格的结合。
1.铝合金的分类及在汽车上的应用部位（p178）
根据铝合金的成分以及生产工艺特点，将铝合金分为变形铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。
在汽车上的应用部位：发动机气缸体，汽缸盖，汽车车轮等，有的生产商还制造出了全铝车身汽车。
2.钛合金的特点
3三大合成高分子材料（p197）
高分子材料主要包括合成树脂、合成橡胶、合成纤维三大类
4.高分子链的几何形态（p197）
高分子链的几何形态有线型结构、支链结构、和体型结构
5.热塑性和热固性塑料的定义（p198）
热塑性材料：加热时软化，可塑造成形，冷却后则变硬。此过程可反复进行。
热固性塑料：初始加热时软化可塑造成型，但是固化之后再加热不再软化，也不溶于溶剂。
钛及其合金耐蚀性强
不受路面盐类
及废气的影响高、低温
力学性能好
屈强比值大记忆功能用于车身方便
复原
易加工与钢材同样的
设备工艺
可绿色回收密度小、比强度大
6.工程塑料的定义及汽车常用的种类？
工程塑料是指长期耐热温度高于 100 摄氏度，拉伸强度大
于50 MPa，弯曲模量大于2000 MPa，刚性好、蠕变小、具
有自润滑性等特性的塑料。汽车上常用的工程塑料：尼龙、ABS 、聚碳酸酯、聚甲醛。
7.常用的工程塑料种类及代号（P199）
常用的工程材料有聚甲醛(ROM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、ABS等几种
8.列举几种常用的合成橡胶（P205）
丁苯（SBR）、顺丁(BR)、丁基(HR)、氯丁(CR)、丁腈(EBR)、聚氨酯（UR）、丙烯酸酯（AR）
·高聚物的三态变化
玻璃态分子链节或整个分子链无法产生运动，高聚物呈现如玻璃体状的固态。例如常温下的塑料。
高弹态链节可以较自由地旋转，但整个分子链不能移动。例如常温下的橡胶。高弹态是高聚物所独有的罕见的一种物理形态，能产生很大形变，除去外力后能可逆恢复原状。
粘流态高聚物分子链节可以自由地旋转，整个分子链也能自由移动，从而成为能流动的粘液，比液态低分子化合物的粘度要大得多。例如胶粘剂或涂料。
10.高聚物的重要温度点及弹、塑性
玻璃化温度由高弹态向玻璃态转变的温度，用T g表示。粘流化温度由高弹态向粘流态转变的温度，用T f 表示塑料与纤维: 要求T g 高，T f 低（较耐热，加工成型温度不高）
橡胶：要求T g 低，T f高（耐寒又耐热）
·弹性和塑性：
（1）弹性当高聚物T g < T R(室温)< T f , 高聚物处于高弹态，而且T R和T f与T g的差值越大其性能越好。
（2）塑性当高聚物T g > T R，高聚物处于玻璃态，用做
材料时可做塑料。
11.高聚物的机械性能与影响因素
主要指标有机械强度、刚性、冲出强度。主要影响因素有：(1) 平均相对分子质量（或平均聚合度）的增大，有利于增加分子链间的作用力，可使拉伸强度与冲击强度等有所提高。
(2) 极性取代基或链间能形成氢键时，能增加分子链之间的作用力而提高其强度。
(3) 适度交联有利于增加分子链之间的作用力。
(4) 结晶可使分子链之间的作用力增大，机械强度也随之增高。
(5) 主链含苯环或侧链引入芳环、杂环取代基等的高聚物，其强度和刚性比脂肪族主链的高聚物的要高。
12. 复合材料的定义及其优越性（P219）
复合材料指由两种或两种以上物理和化学性质不同的材料经人工合成的多相固体材料。其中一种组成物为基体，是连续相，起黏合作用；另外一种是增强材料，是分散相，可增加强度和韧性。
优越性：它的性能比其他材料好得多。第一，复合材料可以改善或者克服组成材料的弱点,充分发挥它们的优点；第二，复合材料可以按照构件的容器和受力给出预定的分布合理的配套性能，进行材料的最佳设计。第三，复合材料可以创
造单一材料不易具备的性能和功能，或者在同一时间里发挥不同功能的作用。
13. 复合材料的分类（P219）
按基体类材料分类：高聚物基复合材料、金属基符合材料、陶瓷基符合材料、水泥基复合材料。
按复合形态和增强材料形态分类：颗粒填料复合材料、纤维增强复合材料、层叠复合材料、骨架复合材料。
按材料作用分类：用于制造受力构件的结构复合材料、具有各种特殊功能的复合材料、同质复合材料与异质复合材料。
14. 复合材料的性能特点（P220）
1）比强度和比模量高 2）疲劳强度高 3)阻尼大减震性好4)高温下强度和抗疲劳性能好，热稳定性也较好
5）过载安全性好。 6)化学稳定性好，抗腐蚀。
7)复合材料可优选配料采用整体成型，加工工艺性好。
15.复合材料的几个重要名词（P222）
汽车应用的复合材料主要是纤维增强材料复合材料，简称FRP。其中该基体树脂以热塑性树脂为主的简称FRTP。
玻璃纤维增强热固性树脂复合材料适用于制造汽车零件的有RTM(树脂注入法)、SMC(片状模塑料)、BMC(团状模塑料)、以及随着新材料新工艺不断更新发展起来的IBMC（注塑成型团状模塑料）等新型复合材料。
RTM法成型的复合材料有利于环保。
BMC成型法适宜制造外饰件。
1.焊接的定义（P283）
焊接是指通过适当的物理化学过程，使两个分离的固态物体产生原子（分子）间结合力而连接成一体的连接方法。
2.焊接的分类（P284）
按照所使用的能源以及焊接过程的特点，一般将焊接方法归纳为三大类：即熔化焊，压力焊、钎焊。见图p284页
3.熔焊的定义及分类（P284）
熔化焊是利用局部加热，将结合处加热到熔化状态，互相溶合，冷凝结晶后彼此结合在一起。常用的有电弧焊和气焊。
4.压力焊的定义及分类（P284）
压力焊，不论对焊件加热与否，都施加一定的压力，如电阻焊，摩擦焊等。这类方法主要利用加压、摩擦、扩散等物理过程而实现固态条件下的连接，因此这类焊接方法也叫固相焊接。
5.钎焊的定义及分类（P284）
钎焊是利用比焊件熔点低的钎料与焊件一起加热，使钎料熔化，而焊件本身不熔化，液态钎料润湿焊件，并产生相互扩散，冷凝后彼此连接在一起。如锡焊，铜焊。
6.焊接电弧的三个主要区域及温度分布（P288）
焊接电弧可分为三个区域，阴极区，阳极区和弧柱区。
焊接电弧中三个区域的温度分布不均匀，阳极斑点温度高于
阴极板点的温度，但都低于该种电极材料的沸点，弧柱区的温度最高，但延其截面分布不均匀，其中心温度最高，可达5000——50000K，离开弧柱中心线，温度逐渐降低。
7.焊条的构成及选用原则
焊条由焊芯和药皮两部分组成。
选用原则：
（1）根据被焊金属的强度
焊条的选择应满足等强度原则，按照结构钢强度选择相应等级的焊条。要求焊缝金属与被焊金属强度相等或相近。（2）根据被焊结构的特点和工作条件
在承受冲击载荷或在低温、高压下工作的结构（既要求强度又要求冲击韧性），此时要选用低氢型焊条。形状复杂、厚度大、刚度大的工件，防止产生裂纹，选用低氢型焊条。（3）根据具体施工条件及成本
满足产品质量的条件下，优先选用工艺性好、价格便宜的酸性焊条。
8.手工电弧焊的规范参数（P295）
为了获得优质的焊缝以及较高的生产率必须选择正确的焊接参数。手工电弧焊时，主要的规范参数有：焊接电源种类和极性，焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数，还有焊接结构材质、工作条件等选定的焊条型号，焊
件坡口形式，焊前准备，焊后处理等。
9.金属材料焊接性的概念（P303
金属材料焊接性是指金属是否适应焊接加工而形成完整的，具有一定使用性能的焊接接头打的特性。它包含两个方面：一是金属在接受焊接加工时对缺陷的敏感性；二是焊成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力。
10.焊接接头的组成（P306）
焊接接头由焊缝金属、熔合线，热影响区和母材组成。
11.焊接压力的成因及改善办法（P307）
焊接过程中，焊件受到不均匀的加热或冷却，是产生焊接应力或变形的根本原因。
改善办法：
1)反变形:焊接前估计结构变形的大小和方向，在装配时预
先使焊件做出相反方向的变形，以抵消焊接后发生的变形。
2)选择合理的焊接和装配顺序：装配和焊接顺序对焊接结构
的应力和变形有很大的影响。
3)刚性固定法：刚度大的结构焊后变形一般都比较小，如在
焊接前采用一定的方法加强焊件刚性，焊后的变形可减小。
4)合理选择焊接方法和规范，选用能量较低的焊接方法可有
效防止变形。
12.焊接接头及坡口的形式（P309-310）
焊接接头有对接接头、丁字接头、角接接头和搭接接头四种。
坡口形式：不开坡口，v形坡口，x形坡口，U形坡口，双U 形坡口单边v形坡口、k形坡口，单边双U形坡口、
13.焊接结构工艺性原则
一、焊缝布置应有利于减小焊接应力和变形
1 尽量减少焊缝数量
2. 避免焊缝密集和交叉。焊缝交叉或过分集中会造成接头处严重过热，增大热影响区范围，且增大焊接应力和变形。
3.焊缝应尽量对称布置。焊缝对称布置，使焊缝引起的变形相互抵消，这对减小梁、柱等结构的焊接变形有明显效果。
二、焊缝布置应考虑焊接结构的受力情况。在最大应力和应力集中的位置不应该布置焊缝
三、焊缝位置应远离加工表面。以避免焊接变形、焊接应力影响加工精度。
四、焊缝位置应便于操作。焊缝布置必须有良好的焊接操作性，即有足够的焊接操作空间，否则无法保证焊接质量。
·金属锻件的特点：
1 金属更加致密，铸造缺陷如气孔缩松等被压合。
2 获得细化的再结晶组织，因此，金属的力学性能得到很大提高。
3 形成纤维组织，或称流线。
纤维组织：金属晶界上的夹杂物随晶粒延变形最大方向被拉
长得到的组织。
·锻造温度范围：
开始锻造的温度称为始锻温度，指金属在锻造前加热允许的最高温度。始锻温度过高必将引起过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷。
过热加热温度过高，导致奥氏体晶粒急剧长大的现象。该缺陷可以通过重新的退火，正火热处理消除。
过烧加热温度过高（过热之后），导致晶界严重氧化，甚至局部熔化的现象。产生该缺陷后性能极脆，不可挽救，只能报废。
终止锻造的温度称为终锻温度，指金属热变形允许的最低温度。终锻温度过低，将导致加工硬化严重，变形抗力急剧下降，加工难于进行。
·自由锻工艺规程的制定：
1 绘制锻件图
绘制锻件图应考虑以下几个因素：
敷料为了简化零件形状，便于锻造而增加的一部分金属称为敷料（也称为余块）。
机械加工余量零件的加工便面上为机械加工而增加的一层金属
锻件公差锻件的实际尺寸与名义尺寸之间所允许的偏差，称为锻件公差。
·曲柄压力机上模锻的特点：
1 变形力是静压力，滑块到最低点时的速度很慢工作时无震动，噪音小。
2 锻件精度高，模膛中没有顶杆，自动把锻件从模膛中顶出，所以模锻斜度比锤上模锻的小。
3 机械传动，滑块行程固定，每一个模块都是一次成形，易于自动化。
4高度方向填充能力差，水平方向填充能力好，飞边大，复杂件应有预成形，预锻工步。
5 行程固定，不宜进行拔长和滚压工步。一般都是配合其他设备作为单独工序进行拔长和滚压。
6 曲柄压力机上模锻坯料表面的氧化皮不易清除。
机械工程材料复习重点
《工程材料学》习题 一、解释下列名词 1．淬透性与淬硬性; 2．相与组织; 3．组织应力与热应力；4．过热与过烧； 5. 回火脆性与回火稳定性 6. 马氏体与回火马氏体7. 实际晶粒度与本质晶粒度 8.化学热处理与表面热处理 淬透性：钢在淬火时获得的淬硬层深度称为钢的淬透性，其高低用规定条件下的淬硬层深度来表示 淬硬性：指钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬化能力 相：金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其它部分有晶只界分开的均匀组成部分称为相 组织：显微组织实质是指在显微镜下观察到的各相晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。 组织应力：由于工件内外温差而引起的奥氏体（γ或A）向马氏体（M）转变时间不一致而产生的应力 热应力：由于工件内外温差而引起的胀缩不均匀而产生的应力 过热：由于加热温度过高而使奥氏体晶粒长大的现象 过烧：由于加热温度过高而使奥氏体晶粒局部熔化或氧化的现象 回火脆性：在某些温度范围内回火时，会出现冲击韧性下降的现象，称为回火脆性 回火稳定性：又叫耐回火性，即淬火钢在回炎过程中抵抗硬度下降的能力。 马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体。 回火马氏体：在回火时，从马氏体中析出的ε-碳化物以细片状分布在马氏体基础上的组织称为回火马氏体。本质晶粒度：钢在加热时奥氏体晶粒的长大倾向称为本质晶粒度 实际晶粒度：在给定温度下奥氏体的晶粒度称为实际晶粒度，它直接影响钢的性能。 化学热处理：将工件置于待定介质中加热保温，使介质中活性原子渗入工件表层，从而改变工件表层化学成分与组织，进而改变其性能的热处理工艺。 表面淬火：：指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下，利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 二、判断题 1. （）合金的基本相包括固溶体、金属化合物和这两者的机械混合物。错。根据结构特点不同，可将合金中相公为固溶体和金属化合物两类。 2. （）实际金属是由许多位向不同的小晶粒组成的。对。 3. （）为调整硬度，便于机械加工，低碳钢，中碳钢和低碳合金钢在锻造后都应采用正火处理。对。对于低、中碳的亚共析钢而言，正火与退火的目的相同；即调整硬度，便于切削加工，细化晶粒，提高力学性能，为淬火作组织准备，消除残作内应力，防止在后续加热或热处理中发生开裂或形变。对于过共析钢而言，正火是为了消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。对于普通话结构钢而言，正火可增加珠光体量并细化晶粒，提高强度、硬度和韧性，作为最终热处理。 4.（）在钢中加入多种合金元素比加入少量单一元素效果要好些，因而合金钢将向合金元素少量多元化方向发展。对。不同的元素对于钢有不同的效果。 5. （）不论含碳量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。错。马氏体的硬度主要取决于其含碳量，含碳增加，其硬度也随之提高。合金元素对马氏体的硬度影响不大，马氏体强化的主要原因是过饱和引起的固溶体强化。 6．（）40Cr钢的淬透性与淬硬性都比T10钢要高。错。C曲线越靠右，含碳量越低，淬透性越好。40Cr为含碳量为0.4%，含Cr量为1.5%左右的调质钢。T10为含碳量为1%左右的碳素工具钢。但是淬火后45钢香到马氏体，T10钢得到马氏体加少量残余奥氏体，硬度比45钢高。 7．（）马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，由奥氏体直接转变而来的，因此马氏体与转变前的奥氏体含碳量相同。对。当奥氏体过冷到Ms以下时，将转变为马氏体类型组织。但是马氏体转变时，奥氏体中的碳全部保留在马氏休中。马氏体转变的特点是高速长大、不扩散、共格切变性、降温形成、转变不完全。 8．（）铸铁中的可锻铸铁是可以在高温下进行锻造的。错。所有的铸铁都不可以进行锻造。 9．（）45钢淬火并回火后机械性能是随回火温度上升，塑性,韧性下降，强度,硬度上升。 错。钢是随回火温度上升，塑性,韧性上升，强度,硬度提高。 10．（）淬硬层深度是指由工件表面到马氏体区的深度。错。淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区（50%马氏体+50%非马氏体组织）的深度。 11．（）钢的回火温度应在Ac1以上。错。回火是指将淬火钢加热到A1以下保温后再冷却的热处理工艺。 12．（）热处理可改变铸铁中的石墨形态。错。热处理只能改变铸铁的基休组织，而不能改变石黑的状态和分布。 13.（）奥氏体是碳在α-Fe中的间隙式固溶体。错。奥氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体。用符号A 或γ表示。 14．（）高频表面淬火只改变工件表面组织，而不改变工件表面的化学成份。对。高频表面淬火属于表面淬火的一种。表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下，利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 15．（）过冷度与冷却速度有关，冷却速度越大，则过冷度越小。错。过冷度（ΔT）是指理论结晶温度（T0）与实际结晶温度（T1）的差值，即ΔT=T0-T1。但是冷却速度越大，则过冷度越大，。
汽车工程材料分类
·十种汽车材料 汽车工程材料分类 一、复合材料 在传统汽车上，只有1%的汽油用于运送乘客，其余都用于驱动汽车本身运动。所以降低汽车驱动运动的能量对于节省汽油十分有利。复合材料主要用于发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等，甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。 解决方案：提高燃油效率+减轻汽车自重 方案一：采用轻质的碳复合材料取代钢铁，这种材料已经用于制造网球拍和高尔夫球球棒。
碳纤维的汽车能减轻一半以上的重量，因而燃油的效率也将提高一倍，也就是说使用同等重量的燃油可以运行以前两倍的距离。而且碳纤维汽车在碰撞后能保护乘客，因为材料会破碎成很小的碎片，从而减缓了撞击，这也是减轻汽车重量的好处之一。Fiberforge公司主管赖特-戴维斯（Dwight Davis）表示：“碳纤维汽车的碎片在经过缓冲器后已经失去了大部分能量，因此不会给用户造成很大的伤害。” 复合材料特征：1、复合材料是多相体系（由两种或两种以上的不同物质组成）； 2、它们的组合必须具有复合效果（即复合材料比单一组成的材料具有更好的综合性能），从而实现强－强联合。 https://www.wendangku.net/doc/3110274460.html,/view/d050270d6c85ec3a87c2c567.html 复合材料主要由增强材料和基体材料两大部分组成； 增强材料：在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能，如玻璃钢中的玻璃纤维，CFRP（碳纤维增强塑料）中的碳纤维素就是增强材料。 基体：构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢（GRP）中的树脂（环氧树脂）就是基体。 按基体不同，复合材料可分为三大类： 树脂复合材料 金属基复合材料 无机非金属基复合材料，如陶瓷基复合材料。 工艺 一、聚合物基复合材料成型加工技术 1、手糊成型（hand lay up）
《工程材料》热处理实验报告
工程材料综合实验 车辆工程10-1 班 实验者： 陈秀全学号：10047101冯云乾学号：10047103高万强学号：10047105
一实验目的 1区别和研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之 间的相互关系； 3、 了解碳钢的热处理操作； 4、 研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、 观察热处理后钢的组织及其变化； 6、 了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。 二实验设备及材料 1、 显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 2、 金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等； 3、 三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢 20#、中碳钢45#、高碳钢 T10） 三实验内容 三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、 中碳钢和高碳钢，均为退火状 态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。 6、 热处理前后的金相组织观察、硬度的测定。 、 分析碳钢成分一组织一性能之间的关系。 四实验步骤： &观察平衡组织并测硬度： （1） 制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）； （2） 观察并绘制显微组织；
（3）测试硬度。 9、进行热处理。 10、观察热处理后的组织并测硬度： （1）制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）； （2）观察并绘制显微组织。 五实验报告: 、总结出碳钢成分一组织一性能一应用之间的关系
图1工业纯铁图2工业纯铁图3亚共析钢 图6过共析钢图5共析钢调质处理
图8共晶白口铸铁 图7 亚共晶白口铸铁 图10 20#正火（加热到860C +空冷）图9过共晶白口铸铁 图11 45#调质处理图12 T10正火处理
复习资料(车辆工程基础)
《车辆工程基础》复习资料 课程代码：05841 一、单项选择题 1.下列各零件不属于气门传动组的是 A.凸轮轴 B.挺柱 C.气门弹簧 D.摇臂轴 2.从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角称为 A.进气提前角 B.进气迟后角 C.排气提前角 D.排气迟后角 3.柴油发动机与汽油发动机相比较，没有 A.润滑系统 B. 供给系统 C.点火系统 D. 冷却系统 4.下列各零件中不属于曲轴飞轮组的是 A.正时齿轮 B.曲轴箱 C.连杆 D.扭转减振器 5.过量空气系数大于1的混合气称为 A.浓混合气 B. 过浓混合气 C.标准混合气 D. 稀混合气 6.属于发动机润滑系的零部件是 A. 喷油泵 B.水泵 C.燃油滤清器 D. 机油粗滤器 7.汽车发动机中采用飞溅润滑方式的部件是 A. 连杆轴承 B.凸轮轴轴承 C. 气缸壁 D. 曲轴主轴承 8.属于发动机冷却系的零部件是 A.机油滤清器 B.水泵 C.燃油滤清器 D.喷油泵 9.桑塔纳轿车的传动形式是 A.发动机后置后驱动 B.发动机前置后驱动 C.发动机前置前驱动 D.发动机后置前驱动 10.自锁装置的作用是 A.防止变速器自动换档和自动脱档 B.保证变速器不会同时换入两个档 C.防止误换倒档 D.减小零件磨损和换档噪声 11.变速器互锁装置的作用是 A.防止变速器自动换档或自动脱档 B. 防止同时换入两个档 C.防止误换倒档 D. 减小零件磨损和换档噪声 12.为了提高汽车的经济性，变速器采用 A.一个档位 B.二个档位 C.档位数越多越好 D.适当增加档位数 13.在三轴式变速器各档位中，传动比值最小的档位是 A.倒档 B. 超速档 C.直接档 D. 一档 14.变速器的传动比i>1时，变速器的传动为 A.增速降扭传动 B.降速增扭传动 C.等速等扭传动 D.增速增扭传动
工程材料复习重点期末
第一章金属材料的力学性能 1. 常用的力学性能有哪些？ 2. 金属材料室温拉伸性能试验可以测定金属的哪些性能（四个）？ 3.低碳钢的试样在拉伸过程中，可分为哪三个阶段？三个阶段各有什么特点？ 4.拉伸曲线和应力-应变曲线的区别是什么？为什么要采用应力-应变曲线？ 5. 如何从拉伸应力-应变曲线中获得弹性模量？什么是刚度？弹性模量对组织是否敏感？弹性模量与什么有关？什么是弹性极限？符号是什么？ 6. 什么是屈服强度？符号是什么？什么是条件屈服强度？符号是什么？什么是抗拉强度？符号是什么？什么是塑性？表示材料塑性好坏的指标有哪两个？计算公式是什么？ 7.生产中，应用较多的硬度测试方法有哪三种？三种硬度测试方法的原理和方法？表示符号？ 8.什么是冲击韧性？冲击试验的应用？什么是冷脆现象？ 9.什么是低应力脆断？是由什么引起的？ 10. 疲劳断裂也属于低应力脆断，是什么原因引起的？什么是疲劳极限？ 第二章金属与合金的晶体结构 1. 什么是晶体和非晶体？晶体与非晶体在性能上的别？晶体与非晶体是否可以转化？ 2. 什么是晶格、晶胞和晶格常数？ 3. 什么是金属键？由于金属键的结合，金属具有哪些金属特性？为什么？ 4. 纯金属中常见的三种晶格类型是什么？体心立方和面心立方晶格的晶胞原子数、原子半径和致密度是多少？能够画出各自的晶胞示意图（图2-6（a）、2-7（a））。α-Fe和γ-Fe分别是什么晶体结构？ 5. 合金的定义？组元的定义？相的定义？固态合金中的相有哪两大类？什么是固溶体？固溶体按溶解度分为哪两类？按溶质原子在晶格中的分布情况分为哪两类？什么是固溶强化？固溶强化原理是什么？什么是弥散强化？ 6. 实际金属的晶体缺陷有那三类？点缺陷包括哪几种？点缺陷对金属力学性能（强度、硬度、塑性和韧性）有什么影响？位错对金属的性能有什么样的影响？面缺陷有哪两种？对金属的性能有什么样的影响？ 第三章金属与合金的结晶 1. 结晶的定义？ 2. 什么是过冷度？金属结晶的必要条件是什么？过冷度与冷却速度的关系？ 3. 纯金属的结晶过程（或结晶规律）包括哪两个过程？两者是同时进行的吗？ 4. 金属的强度、硬度、塑性和韧性随着晶粒的细化而（提高还是降低）？工业生产中，为改善其性能，通常采用哪些方法来细化铸件的晶粒？ 5. 纯金属和合金的结晶过程有什么不同？冷却曲线和相图的横坐标和纵坐标分别表示什么？ 6. 什么是二元匀晶相图？什么是二元共晶相图？二元共晶反应和二元匀晶反应有何不同？认识图3-16中的点、线和相区。会分析图3-16中四种典型合金的结晶过程，为学习铁碳合金相图做准备。 7. 什么是枝晶偏析？为什么会产生枝晶偏析？用什么方式消除枝晶偏析？ 第四章铁碳合金相图 1. 铁碳合金的基本相有哪些？其中哪些是固溶体？哪些是金属间化合物？ 2. 能够自己换出图4-5简化后的铁-渗碳体相图（包括点、线、温度、成分、相区）。能够写出共晶反应和共析反应（包括反应相、生成相、相的成分、反应温度、生成的组织组成物的名称和相貌）。相图中点和线的含义。 3.铁碳合金可以分为哪三类？其成分分别是什么？ 4. 能够分析钢的3种典型铁碳合金（共析钢、亚共析钢、过共析钢）的结晶规程（包括绘制冷却曲线、每一转变过程在的显微组织，并用文字解释结晶过程）。能够画出典型合金室温下的平衡组织。 5. 含碳量对钢的力学性能影响（强度、硬度、塑性、韧性），图4-17。 第五章钢的热处理
常用工程材料选用
三、常用工程材料及选用 纯金属因价贵，力学性能较低，不能满足现代工业的要求，因此工业上多应用合金。下面对工程中常用的金属材料进行叙述。 一、碳素钢 碳素钢是指Wc≤2.11%，并含少量硅、锰、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。碳素钢具有一定的力学性能和良好的工艺性能，且价格低廉，在工业中广泛应用。 碳素钢的分类及牌号 碳素钢的种类很多，常按以下方法分类。 1．按钢的含碳量分类 可分为：低碳钢（0.0218% 二、合金钢 为了改善碳素钢的组织和性能，在碳素钢基础上有目的地加入一种或几种合金元素所形成的铁基合金，称为低合金钢或合金钢。常加入的合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、硼、铝、铌、锆等。通常低合金钢中加入合金元素的种类和数量较合金钢少。不同元素的组合，不同的元素含量，可得到不同的性能。 合金钢的分类 1.按质量等级分 按质量等级，合金钢可分为优质合金钢（如一般工程结构用合金钢、耐磨钢、硅锰弹簧钢等）和特殊质量合金钢（如合金结构钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢等）。 2.按合金元素总量分 按合金元素总量将合金钢分为：低合金钢（W Me<5%）、中合金钢（W Me =5%～10%）和高合金钢（W Me >10%） 3. 按合金元素种类分 按合金元素种类将合金钢分为：铬钢、锰钢、硅锰钢、铬镍钢等。 4. 按主要性能和使用特性分 主要分为工程结构用合金钢，机械结构用合金钢，轴承钢，工具钢，不锈、耐蚀和耐热钢，特殊物理性能钢等。 合金钢的编号 我国合金钢编号方法的原则是以钢中碳含量（Wc×100）、合金元素的种类和含量（W Me ×100）来表示。当钢中合金元素的平均含量W Me <1.5%时，钢号中只标出元素符号，不标明 ●工程材料的定义，按化学组成分为哪几类？ ●什么是汽车运行材料，主要包括哪几种? 车辆运行过程中，使用周期较短，消耗费用较大，对车辆使用性能有较大影响的一些非金属材料。 车用燃料（汽油、柴油、替代燃料） 车用润滑油料（发动机润滑油、车辆齿轮油、车用润滑脂） 车用工作液（液力传动油、汽车制动液、液压系统用油、发动机冷却液、空调制冷剂、风窗玻璃清洗液）汽车轮胎 ●汽油（主要性能指标、规格牌号，选用原则） 汽油是由碳原子数5-11的烃类混合物按使用需要加入各种添加剂而成。 蒸发性。抗爆性。安定性。防腐性。清洁性。 规格牌号以汽油的抗爆性（辛烷值）表示的。牌号越大，辛烷值越高，抗爆性越好。抗爆性100：异辛烷（C8H18）抗爆性0：正庚烷（C7H16）比例混合0-100. RON研究法辛烷值，有：90、93、95、97等几个牌号。 选用原则：应根据汽车使用说明书推荐的牌号，结合汽车的使用条件，以发动机不发生爆燃为前提。发动机的压缩比是选择汽油牌号的主要依据。压缩比越大，汽油的牌号越高。在不发生爆燃的情况下，应尽量选择底牌号汽油。若辛烷值过低，就会使发动机产生爆燃；如果辛烷值过高，不仅经济浪费，还会因高辛烷值汽油着火慢，燃烧时间长而使热功转换不充分，同时还会因排放废气温度过高而烧坏排气门或排气门座。 1)根据发动机压缩比进行抗爆性的选择，压缩比越大，汽油的牌号越高 2)装有催化转换器和氧传感器的汽车选择含铅量低的汽油 3)区分季节选择汽油的蒸发性，冬季应选择蒸气压较大的汽油，夏季应选择蒸气压较小的汽油 ●柴油（主要性能指标、规格牌号，选用原则） 汽车所用轻柴油是指原油蒸馏时继汽油、煤油后蒸出的沸点为200-350*C的碳氢化合物。 主要指标：低温流动性、黏度、燃烧性能、蒸发性、防腐性和清洁性。 1、良好的燃烧性(十六烷值) 2、良好的低温流动性 3、良好的雾化和蒸发性 4、良好的安定性 5、对机件等无腐蚀性 6、柴油本身的清洁性 柴油分为轻柴油和重柴油。轻柴油，高速柴油机，重柴油，中低速柴油机。 轻柴油按质量分为优级品、一级品和合格品。主要按凝固点划分柴油牌号，北方偏低，南方偏高。每个等级的柴油按凝点分为10、5、0、-10、-20、-35、-50号7种。10号：凝点不高于10*C。 选用原则：主要依据使用地区月风险率为10%的最低气温，月中最低气温低于该值的概率为0.1. 柴油凝点应比该最低气温低4-6*C。不同牌号柴油可搀兑使用，以改变其凝点。 ●其他替代燃料有发展前景的替代燃料： 醇类（甲醇、乙醇）天然气电能液化石油气、氢气 ●柴油机与汽油机的区别 柴油机与汽油机比，具有耗油量低，能量利用率高，废气排量小，工作可靠性好，功率使用范围宽等优点。 汽油机和柴油机是目前广泛应用在工农业生产和交通运输部门的热机。它们的区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。 1.压缩比是指活塞在气缸中运动时，气缸中出现气体的最大体积和最小体积之比。活塞在最低点时气缸中气体体 积最大，活塞在最高点时气缸中气体体积最小，前者叫气缸总容积，后者叫气缸燃烧室容积。压缩比规定为 压缩比＝汽缸总容积／燃烧室容积 压缩比是内燃机的重要指标，压缩比越大，其压强越大，温度越高。汽油机的压缩比为4～6。柴油机的压缩比为15～18。从理论上讲，压缩比越大，效率越高。但因为气缸受材料强度的限制，而且气缸内工质的温度不能超过燃料的燃点，所以压缩比不能太大。 2.它们的点火方式不同，汽油机是把吸入气缸的汽油蒸汽与空气混合、加压，然后用火花塞点火。柴油机是由喷油 机械工程材料综合实验心得体会 篇一：机械工程材料总结 第01章材料的力学性能 静拉伸试验：材料表现为弹性变形、塑性变形、颈缩、断裂。 弹性：指标为弹性极限?e，即材料承受最大弹性变形时的应力。 刚度：材料受力时抵抗弹性变形的能力。指标为弹性模量E。表示引起单位变形所需要的应力。 强度：材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。 断裂的类型：韧性断裂与脆性断裂、穿晶断裂与沿晶断裂、剪切断裂与解理断裂 布氏硬度 HB：符号HBS或HBW之前的数字表示硬度值, 符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。洛氏硬度 HR 、维氏硬度HV 冲击韧性：A k = m g H – m g h (J)（冲击韧性值）a k= AK/ S0 (J/cm2) 疲劳断口的三个特征区：疲劳裂纹产生区、疲劳裂纹扩展区、断裂区。 断裂韧性：表征材料阻止裂纹扩展的能力，是度量材料的韧性好坏的一个定量指标，是应力强度因子的临界值。K ? C a C 工程应用要求：? YIC 磨损过程分：跑和磨损、稳定磨损、剧烈磨损三个阶段阶段 蠕变性能：钢材在高温下受外力作用时，随着时间的延长，缓慢而连续产生塑性变形的现象，称为蠕变。（选用高温材料的主要依据） 材料的工艺性能：材料可生产性：得到材料可能性和制备方法。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。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。 决定材料性能实质：构成材料原子的类型：材料的成分描述了组成材料的元素种类以及各自占有的比例。材料中原子的排列方式：原子的排列方式除了和元素自身的性质有关以外，还和材料经历的生产加工过程有密切的关系。 第02章晶体结构 晶体：是指原子呈规则排列的固体。常态下金属主要以晶体形式存在。晶体有固定的熔点，具有各向异性。非晶体：是指原子呈无序排列的固体。各向同性。在一定条件下晶体和非晶体可互相转化。 晶格：晶体中，为了表达空间原子排列的几何规律，把粒子(原子或分子)在空间的平衡位置作为节点，人为地将节点用一系列相互平行的直线连接起来形成的空间格架称 汽车材料考试题 一、名词解释(每小题3分,共15分) 1、屈服强度: 2、淬火: 3、复合材料: 4、粘温性: 5、涂料: 二、填空(每空1分,共25分) 1、金属常见的晶格类型有________、________、_________。 2、碳钢按用途分为________、_________、__________。 3、铸铁中碳的质量分数__________。 4、铸造铝合金按添加其它元素的不同可分为_______系、______ 系、_________ 系、 ___________ 系。 5、黄铜为铜与_________组成的合金,青铜就是铜与______ 组成的合金。 6、________、________、_________ 并称为三大固体工程材料。 7、我国车用汽油的牌号就是按_______ 大小划分的,轻柴油的牌号就是按_________ 划分 的。 8、汽车常用润滑脂品种有_______、_______、_______、极压复合锂基润滑脂与________ 等 品种。 9、目前,汽车上使用最好的防冻剂为__________。 10、轮胎按胎体帘布层的结构不同分为_______轮胎与______轮胎。 三、判断题(每题2分,共30分;正确的打“∨”,错误的打“×”) 1、可断铸铁就就是可以锻造的铸铁。( ) 2、金属材料抵抗其它更硬物体压入表面的能力称为硬度。( ) 3、所有的金属材料均有明显的屈服现象。( ) 4、碳素工具钢就是高碳钢。( ) 5、区域钢化玻璃由于没有全钢化,不能用作汽车的挡风玻璃。( ) 6、陶瓷材料的抗拉强度较低,而抗压强度较高。( ) 7、尼龙就是一种塑料。( ) 8、碳纤维与环氧树脂组成的复合材料的比强度与比模量优于钢。( ) 9、汽车车身的防腐性能好坏取决于漆前处理与底漆处理的选择。( ) 10、在汽车制造中,中、高级轿车一般不需要采用中间涂料的。( ) 11、使用安定性差的汽油,会造成电喷发动机的喷嘴结胶。( ) 12、造成柴油机工作粗暴的原因就是柴油的十六烷值高。( ) 13、选用柴油时,柴油使用的最低温度不应低于柴油牌号的数字。( ) 14、润滑油内清净分散添加剂的性能与加入量可以反映出润滑油质量的高低。( ) 15、轮胎185／70 R 13 中的R表示负荷能力。( ) 四、简答题(每小题6分,共12分) 1、硬度的常用试验方法有哪些？硬度与耐磨性有什么关系？ 2、说明下列符号的含义: ZAlSi12(铸铝) CC10W/30(润滑油) 五、问答题(每小题9分,共18分) 1、如何选择内燃机油,机油的使用注意事项有哪些？ 第一章 工程材料的性能 1， 低碳钢在拉伸时的应力应变曲线分为哪几个阶段？0.2510e p s b E σσσσσδψδδ分别代表什么 意义？ 2， 刚度、强度、塑性、硬度的概念分别是什么？“弹性模量越大，金属的塑性就越差”的说法 对不对？为什么？碳钢的弹性模量约为多少？不同的硬度表示方法如何进行换算？ 3， 塑性材料与脆性材料是如何进行划分的？为什么灰口铸铁更适合于做抗压材料而不是抗拉 材料？ 4， 什么是疲劳极限？循环次数？钢铁和有色金属的循环次数？ 5， 简述应力集中的概念，并简要说明如何防止应力集中。 第二章 晶体结构与结晶 1， 晶体的概念。常见的金属晶格有哪几种？晶格致密度的计算方法。晶面指数和晶向指数的确 定方法。 2， 多晶体的结构排列和单晶体有什么不同？什么是各向异性？多晶体有没有各向异性？ 3， 实际金属晶体存在哪几种缺陷？分别对性能有什么影响？ 4， 什么是结晶时的过冷现象？ 5， 液态金属的结晶过程主要包括哪两个基本环节？枝晶是如何形成的？晶粒大小对金属性能 有何影响？细化晶粒的方法有哪些？ 第三章 金属的塑性变形 1， 正应力和切应力分别会引起金属的什么形式的变形？塑性变形有哪两种形式？ 2， 孪生和滑移的区别是什么？滑移面是原子排列密度最大的面，滑移方向是沿着原子密度最大 的方向。学会分析三种典型金属晶格结构的滑移系。 3， 滑移系数量的多少对金属性能有何影响？为什么实际的晶体滑移需要很小的临界分切应 力？滑移的同时为什么会伴随着晶体的转动？多晶体的塑性变形过程中会在晶界附近形成什么现象？ 4， 塑性变形对金属的组织和性能会产生什么影响？何为加工硬化？如何去除？“制耳”现象如 何产生的？总结所有学习到过的“退火”工序，分别简述其作用。 5， 什么是再结晶温度？与熔点之间的关系？变形金属经过回复和再结晶后晶粒会发生什么变 化？再结晶与结晶是否相同？影响再结晶晶粒度的因素有哪些？再结晶完成后若继续升温或保温会发生什么现象？ 6， 冷热加工的界限是以什么温度来划分的？热加工中应如何利用纤维组织进行工艺制定？ 第四章 二元合金 1， 形成无限互溶固溶体需要满足哪几方面的条件？Zn 在Cu 中溶解是否可以形成无限互溶体？ 化合物一般具有哪些特点？对合金的影响如何？ 2， 掌握二元相图的意义。根据教材P39图4-9（a ）解释结晶过程中的杠杆定律。掌握晶内偏析、 比重偏析、包晶偏析的概念及含义。对比记忆和掌握共晶转变、包晶转变、共析转变的过程，能够根据相图来分析结晶属于三种转变中的哪一种。 3， 学会根据Cu-Ni 合金、Pb-Sn 合金、Pt-Ag 合金的的相图分析某一成分下的结晶过程。 4， 一般来说，当合金形成单项固溶体时，溶质溶入量越多，合金强度、硬度、电阻率、电阻温 度系数如何变化？ 第五章 铁碳合金 汽车工程材料总复习基本知识 ?五大通用塑料和五大工程塑料指？ 通用塑料:PE、PP、PVC、PS及ABS 工程塑料: PA、PC、POM、PPO、PBT ?四大合成纤维:涤纶、腈纶、丙纶、锦纶 ?常见聚合物的中文简介、英文缩写及结构式 ?聚合物按用途，分五大类 塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂 ?常见塑料和橡胶的英文简写、中文简称及结构式 见上表 ?高分子分子量多分散性的表示 以分子量分布指数表示，即重均分子量与数均分子量的比值，Mw /Mn ?结晶对透明性和力学性能的影响 结晶度对聚合物性能的影响 结晶度提高，拉伸强度增加，而伸长率及冲击强度趋于降低；相对密度、熔点、硬度等物理性能也有提高。一般地说弹性模量也随结晶度的提高而增加。但冲击强度则不仅与结晶度有关，还与球晶的尺寸大小有关，球晶尺寸小，材料的冲击强度要高一些。 结晶对透明性的影响 物质折光率与密度有关，因此高聚物中晶区和非晶区折光率不同。光线通过结晶聚合物时，在晶区界面上必然发生折射和反射，故通常呈乳白色，不透明，如PE、PA 等。结晶度减小，透明度增加，完全非晶的高聚物，通常是透明的，如PMMA、PS。 通用塑料 ?通用塑料和工程塑料的概念 通用塑料：产量大、用途广、价格低，但性能一般，主要用于非结构材料 工程塑料：能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，可以用作工程结构的塑料，如PC、PA、POM、PPO、PBT ?LDPE、LLDPE和HDPE在制备方法、结构及性能上的差异？ 高密度聚乙烯（HDPE）：低温低压法 低密度聚乙烯（LDPE）：高温高压法 线性低密度聚乙烯(LLDPE):乙烯与α-烯烃共聚 LDPE：20~30个侧甲基/1000个主链C HDPE：5个侧甲基/1000个主链C LDPE含有更多的支链（乙基、丁基或更长的支链） ?聚丙烯的三种空间异构及其相应的性能 按结构分为等规、间规、无规三种 等规PP占到90%以上，熔点160-176℃ 无规PP呈粘稠状，不能用于塑料，只用于改性载体 间规PP属于高弹性塑料。 ?聚丙烯的缺陷、主要添加剂及改性方法。 工程材料综合实验 1.金相显微镜的构造及使用 2.金相显微试样的制备 3.铁碳合金平衡组织观察 实验目的 1、了解金相显微镜的光学原理和构造，初步掌握金相显微镜的使用方法及利用显微镜进行显微组织分析。 学习金相试样的制备过程，了解金相显微组织的显示方法。 3、识别和研究铁碳合金(碳钢和白口铸铁)在平衡状态下的显微组织，分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的相互关系。 实验步骤与过程 金相显微镜的构造及使用 ①．实验原理 由灯泡发出—束光线，经过聚光镜组(一)及反光镜，被会聚在孔径光栏上，然后经过聚光镜组(二)，再度将光线聚集在物镜的后焦面上。最后光线通过物镜，用平行光照明标本，使其表面得到充分均匀的照明。从物体表面散射的成象光线，复经物镜、辅助物镜片(一)、半透反光镜、辅助物镜片(一)、棱镜与半五角棱镜，造成一个物体的放大实象。该象被目镜再次放大。照明部分的光学系统是按照库勒照明原理进行设计的，其优点在于视场照明均匀。用孔径光栏和视场光栏，可改变照明孔径及视场大小，减少有害漫射光，对提高象的衬度有很大好处。 ②．主要结构 1．底座组： 底座组是该仪器主要组成部分之一。底座后端装有低压灯泡作为光源，利用灯座孔上面两边斜向布置的两个滚花螺钉，可使灯泡作上下和左右移动；转松压育直纹的偏心圈，灯座就可带着灯泡前后移动，然后转紧偏心圈，灯座就可紧固在灯座孔内。 灯前有聚光镜、反光镜和孔径光栏组成的部件，这织装置仅系照明系统的一部分，其余尚有视场光栏及另外安装在支架上的聚光镜。通过以上一系列透镜及物镜本身的作用，从而使试样表面获得充分均匀的照明。 2.粗微动调焦机构： 粗微动调焦机构采用的足同轴式调焦机构。粗动调焦手轮和微动调焦手轮是安装在粗微动座的两侧，位于仪器下部，高度适宜。观察者双手只需靠在桌上及仪器底座上即可很方便地进行调焦，长时间的使用也不易产生疲劳的感觉。旋转粗动调焦手轮，能使载物台迅速地上升或下降，旋转微动调焦手轮，能使载物台作缓慢的上升或下降，这是物镜精确调焦所必需的。右微动手轮上刻有分度，每小格格值为0．002毫米，估读值为0．001毫米。在右粗动调焦手轮左侧，装有松紧调节手轮，利用摩擦原理，根据载物台负荷轻重，调节手轮的松紧程度(以镜臂不下滑，且粗、微动调焦手轮转动舒适为宜)。这也就解决了仪器长期使用后因磨 第一节公路工程常用材料 介绍公路工程主要材料的性能指标及验收标准 一、钢材 钢材是建筑物的骨骼，铁矿石用煤或电一定温度煅烧，原来的分子结构发生变化，变成生铁（含碳量大于2%）和钢（含碳量低于2%），低碳钢是含碳量不大于0.25%，性质软韧，易加工，但不能淬火和退火，是建筑工程的主要用钢。公路工程常用钢材可分三类，钢筋混凝土用钢筋、钢绞线及型钢。 （一）钢筋 1、热轧光圆钢筋（GB1499.1-2008） （1）定义：经热轧成型，横截面通常为圆形，表面光滑的成品钢筋。 （2）分级：钢筋按屈服强度特征值分为235、300级。 （3）钢筋牌号的构成及含义 HPB235——HPB热轧光圆钢筋的英文（HotroiledPlainBars）缩写,235屈服强度特征值。 （4）尺寸、外形、重量及允许偏差 直径6mm-22mm,6-12mm（+0.3mm），14-22mm（+0.4mm）；不圆度≤0.4mm；直条钢筋长度允许偏差为0～+50mm；总弯曲度不大于钢筋总长度的0.4%；钢筋端部应剪切正直，局部变形应不影响使用；钢筋按实际重量交货，也可以按理论重量交货，实际重量与理论重量的偏差6-12mm为+7%，14-22mm 为+5%；按盘交货，每根重量不小于500kg，每盘重量不小于1000kg。 （5）检验批次 钢筋应按批检查和验收，每批由同一牌号、同一炉罐号、同一尺寸的钢筋组 成。每批重量通常不大于60t，超过60t部分每增加40t（或不足40t的余数），增加一个拉伸试验式样和一个弯曲试验试样。 （6）钢材的保管 应选择地势较高、平坦、不积水及承载力大的地方为存放场地，做好料场的排水系统； 下垫上盖，通风防雨； 保持料场清洁，清除杂草污物； 钢材分钢号、分规格、分产地堆放，并挂牌保管； 加强计划性，合理进货，避免因存放时间过长产生锈蚀。 （7）高速线材（高线）和普通线材（普线） ①高线：是指用“高速无扭轧机”轧制的盘条。轧制速度在80-160米/秒，每根重量（盘）在1.8-2.5吨，尺寸公差精度高（可达到0.02mm），在轧制过程中可通过调整工艺参数（特别是在冷却线上）来保证产品的不同要求。 ②普线：是指用“普通轧机（一般是横列式复二重轧机）”轧制的盘条。轧制速度20-60米/秒，每根重量（盘）在0.4-0.6吨（市场上见到的一般是三根六头为一大盘），在轧制过程中仅可通过冷却线上风冷或空冷来保证产品性能。 2、热轧带肋钢筋（GB1499.2-2007） （1）分普通热轧钢筋和细晶粒热轧钢筋，钢筋牌号分别为HRB335、HRB400、HRB500、HRBF335、HRBF400、HRBF500. （2）钢筋的公称直径围6-50mm；钢筋通常按直条交货，直径不大于12mm 也可按盘卷交货，盘螺交货，每盘应是一条钢筋，允许每批有5%的盘数由两条钢筋组成；定尺交货的长度允许偏差为+25mm，当要求最小长度时，其偏差为 第一章汽车工程材料 理论教学内容和过程： .金属材料的性能 金属材料的使用性能 请同学们回顾并思考以下两个问题： ）你所知道的汽车材料有哪些？ ）汽车材料的选用与环境有关吗？ （一）汽车材料分类：、金属材料黑色金属、有色金属、合金 、非金属材料有机高分子、无机非金属材料、新型复合材料 、汽车运行材料燃料、润滑剂、工作液 （二）金属材料性能：（分组讨论每组给出答案，老师点拨） .使用性能力学性能、物理性能、化学性能 .工艺性能压力加工性能、铸造性能、焊接性能、切削加工热处理 （三）、力学性能定义：材料受到外力作用所表现出来的性能，又称机械能。、力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、抗疲劳性（板书） （五）力学性能指标： .强度在外力作用下，金属材料抵抗永久变形和断裂的能力 （1）强度的大小用应力表示，金属材料在受到外力作用时必然在材料内部产生与外力相等的抵抗力，即内力。 （2）单位截面上的内力称为应力。 （3）用符号σ表示，σ （4）单位： （5）通过拉伸试验得到的指标有；弹性极限、屈服强度、抗拉强度。 .塑性在外力作用下,金属材料产生永久变形而不断裂的能力 （1）定义：指材料受力时在断裂前产生永久变形的能力。 （2）指标：伸长率（δ）和断面收缩率ψ δ（）×﹪ψ（）×﹪ （3）伸长率、断面收缩率与塑性的关系： δ、ψ值越大，塑性越好。 .硬度——指材料表面抵抗局部塑性变形、压痕或划痕的能力。 汽车零件根据工作条件的不同，要求具有一定的硬度以保证零件具有足够的强度、耐磨性、和使用寿命等。 常用硬度试验法；布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度 布氏硬度的测试原理：采用直径为的球体，以一定的压力将其压入被测金属表面，并留下压痕。压痕的表面积越大，则材料的布氏硬度值越低。在实际测定中，只需量出压痕直径的大小，然后查表即可得布氏硬度值。 主要用于测定各种不太硬的钢及灰铸铁和有色金属的硬度。 洛氏硬度的测试原理：是以试样被测点的压痕深度为依据。压痕越深，硬度越低，以锥角为°的金刚石圆锥为压头。 测量洛氏硬度时，根据压头和加载的不同，在洛氏硬度试验机上有、、三种标尺代表三种载荷值，测得的硬度分别用、、表示。 硬度与耐磨性的关系：硬度越大，耐磨性也越好。 .冲击韧性 （1）定义：材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。 （2）指标：冲击韧度α .疲劳强度 （1）交变应力：许多零件，在工作过程中往往受到大小或大小及方向随时间呈周期性变化的应力作用，此应力称为交变应力。 （2）金属的疲劳：金属材料在交变应力的长期作用下，虽然应力远小于材料的抗拉强度，甚至低于屈服点，也会发生突然断裂，这种现象叫金属疲劳。（3）举例变速箱上齿轮 金属材料的工艺性能 工艺性能是指材料在成形过程中，对某种加工工艺的适应能力，它是决定材料能否进行加工或如何进行加工的重要因素，材料工艺性能的好坏，会直接影响机械零件的工艺方法、加工质量、制造成本等。材料的工艺性能主要包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。 机械工程材料实验钢的热处理 题目：钢的热处理 指导老师：克力木·吐鲁干 姓名：杨达 所属院系：电气工程学院 专业：能源与动力工程 班级：能动15-3 完成日期：2017年12月3日 新疆大学电气工程学院 钢的热处理 一总述 热处理是可以改变金属内部的组织结构，从而改变金属的性能。热处理是把钢件加热至一定的温度，保温足够的时间，然后以一定速度冷却的过程。一般热处理工艺有退火、正火、淬火和回火等。 45钢和T8钢是工厂生产中绝大部分零件的辅助用钢、在零件的制造过程中，零件的力学性能检验主要采用硬度检测。碳钢的淬火工艺是提高其力学性能的有效方法之，实践证明零件经热处理后得到的硬度直接受含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度这四个因素的影响。本文通过对碳钢进行淬火试验,确定这些因素对碳钢硬度的影响。 二钢的退火和正火 退火和正火是应用最广泛的热处理工艺，除经常作为预先热处理工序外，在一些普 通铸件、焊接件以及某些不重要的热加工工件上，还作为最终热处理工序。钢的退火通常是把钢加热到临界温度AC或AC 以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉冷却。此时奥氏体在高温区发生分解而得到接近平衡状态的组织。正火则是把钢加热到A或A以上，保温后在空气中冷却。由于冷却速度稍快，与退火相比较，组织中的珠光体相对量较多，且片层较细密，所以性能有所改善。对低碳钢来说，正火后硬度提高，可改善切削性能，有利于降低零件表面粗糙度; 对高碳钢则正火可消除网状渗碳体，为下一步球化退火及淬火做准备。 三钢的淬火 所谓淬火就是将钢加热到Ac3亚共析钢或Ac1 (过共析钢)以上30-50℃保温后放入各种不同的冷却介质V冷应大于V临以获得马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。为了正确地进行钢的淬火必须考虑下列三个重要因素淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。 1淬火温度的选择 选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量可根据相图确定。对亚共析钢其加热温度为30-50℃若加热温度不足低于则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。对过共析钢加热温度为30-50℃ 淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。 2保温时间的确定 淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加 第二章材料的性能 一、1）弹性和刚度 弹性：为不产生永久变形的最大应力，成为弹性极限 刚度：在弹性极限范围内，应力与应变成正比，即：比例常数E称为弹性模量，它是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标，亦称为刚度。 2）强度 屈服点与屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值，即： 3）疲劳强度：表示材料抵抗交变应力的能力，即： 脚标r 为应力比，即： 对于对称循环交变应力，r= —1 时，这种情况下材料的疲劳代号为 4）裂纹扩展时的临界状态所对应的应力场强度因子，称为材料的断裂韧度，用K IC表示 二、材料的高温性能： 1、蠕变的定义：是指在长时间的恒温下、恒应力作用下，即使应力小于该温度下的屈服点，材料也会缓慢的产生塑性变形的现象，而导致的材料断裂的现象称为蠕变断裂 2、蠕变变形与断裂机理：材料的蠕变变形主要通过位错滑移、原子扩散及晶界滑动等机理进行的；而蠕变断裂是由于在晶界上形成裂纹并逐渐扩展而引起的，大多为沿晶断裂。 3、应力松弛：指承受弹性变形的零件，在工作中总变形量应保持不变，但随时间的延长而发生蠕变，从而导致工作应力自行逐渐衰减的现象 4、蠕变温度：指金属在一定的温度下、一定的时间内产生一定变形量所能承受的最大应力 5、持久强度：指金属在一定温度下、一定时间内所能承受最大断裂应力 第三章：金属结构与结晶 三种常见金属晶格：体心立方晶格，面心立方晶格、密排六方晶格 晶格致密度和配位数 晶面和晶向分析 1、晶面指数 2、晶向指数 3、晶面族和晶向族 4、晶面和晶向的原子密度第四章：二元合金相图（计算组织组成物的相对含量及相的相对量） 1、二元合金相图的建立 2、二元合金的基本相图 1）匀晶相图（枝晶偏析：由于固溶体一般都以树枝状方式结晶，先结晶的树枝晶轴含高熔点的组元较多；后结晶的晶枝间含低熔点组元较多，故把晶内偏析又称为枝晶偏析） 2）共晶相图 3）包晶相图 4）共晶相图 3、铁碳合金 铁碳合金基本相 1）铁素体 2）奥氏体 3）渗碳体 4）石墨 第五章金属塑性变形与再结晶 1、单晶体塑性变形形式 1）滑移 2）孪生 2、加工硬化：随着变形程度的增加，金属的强度、硬度上升而塑性、韧性下降，即为冷变形强化，也称加工硬化。 3、铁的最低再结晶温度为4500C,故即使它在4000C的加工变形仍应属于冷变形；铅的再结晶温度在00C以下，故它在室温的加工变形为热变形 第六章：金属热处理及材料改性 1、本质粗晶粒钢：对于碳素钢，奥氏体晶粒随加热温度升高会迅速长大，这类钢称为本质粗晶粒钢 2、马氏体类型的转变 1）马氏体组织形态和性能：马氏体组织形态主要有两种基本类型：一种是板条状马氏体，也称低碳马氏体；另一种是在片状马氏体，也称高碳马氏体。 2）马氏体性能：马氏体塑性韧性主要取决于碳的过饱和度和亚结构。低碳板条状马氏体的韧性塑性相当好。 3、过冷奥氏体连续转变 曲线图CCT曲线与TTT曲线比较：共析钢和过共析钢连续冷却时，由于贝氏体转变孕育期大大增长，因而有珠光体转变区而无贝氏体转变汽车工程材料复习提纲
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