材料学概论有关作业： 1.材料的性能指标包括哪些？ 2.钢铁的热处理工艺有哪些？其特点是什么？ 10
第一题：
ß 1. 材料的性能指标包括哪些（10分）（要求性能指标不少于5项，每项具体包括那些内容）？
1 力学性能：弹性模量、强度、塑性、断裂韧性、硬度
2 电学性能：电导率
3 磁学性能：磁性
4 热学性能：热容、热膨胀、热传导、热稳定性、热辐射
5 光学性能：折射率、e光主折射率、X射线衍射图、二向色性、克尔常量、旋光性
第二题：没找到（自己百度一下吧）
第三题：
ß 3.陶瓷材料的物质结构有那些？简述陶瓷材料的性能特点有哪些？简述常用的结构陶瓷的分类。（30分）
（1）陶瓷材料的组成相的结合键为
离子键（MgO、Al2O3）、
共价键（金刚石、Si3N4）
以及离子键与共价键的混合键
同时陶瓷材料是多相多晶材料，陶瓷结构中同时存在
l
晶体相
l
玻璃相
l
气相
（2）陶瓷材料的性能特点：
力学性能：硬度：陶瓷的硬度很高，多为1000Hv～1500Hv
（普通淬火钢的硬度500～800Hv）。
刚度：陶瓷的刚度很高。刚度是由弹性模量衡量的，而
弹性模量又反映其化学键的键能。
强度：陶瓷材料的强度取决于键的结合力，理论强度很
高。但陶瓷中由于组织的不均匀性，内部杂质和
各种缺陷的存在，使得陶瓷材料的实际强度要比
理论强度低100多倍。此外，陶瓷材料一般具有 优于金属材料的高温强度，高温抗蠕变能力强， 且有很高的抗氧化性。
塑性与韧性：陶瓷材料的塑性和韧性低
热学性能：熔点：陶瓷材料由离子键和共价键结合，因此具有较高 的熔点。
热容：陶瓷材料在低温下热容小，在高温下热容增大。
热膨胀：陶瓷材料的热膨胀系数小，这是由晶体构和化 学键决定的。一般为10－5～10－6/K。
电学性能：陶瓷材料是良好的绝缘体。
光学性能：陶瓷材料由于晶界和气孔的存在，一般是不透明的。可 以通过烧结方法的改变和控制晶粒的大小，制备出透明的氧化物陶瓷。
第四题：
ß 4.简述三大有机高分子合成材料的分类？并举例说明每种合成材料各自的优缺点及主要应用？（30分）（要求每种有机高分子合成材料不少于三例）
（1）塑料、合成纤维和合成橡胶三大类称为
三大有机高分子合成材料
（2）
23-39 (塑料优缺点及主要应用)
43-49 (合成纤维优缺点及主要应用)
55-62 (合成橡胶优缺点及主要应用)
随便找三自己抄
第五题:
ß 5.简述复合材料的分类及其性能特点。（15分）
1）按基体分类：树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料
按增强体的形状分类：颗粒增强复合材料、夹层增强复合材料、
纤维增强复合材料
(2)性能：
聚合物基复合材料主要性能：
ü 比强度、比模量大
ü 耐疲劳性能好
ü 减震性好
ü 过载时安全性能好
ü 具有多种功能性（如耐烧蚀、磨擦、绝缘、腐蚀、光电等）
ü 加工性能
但耐高温、耐老化、材料强度一致性差
金属基复合材料主要性能
v 高比模、高比强
v 导热导电
v 热膨胀系数低、尺寸稳定性好
v 良好高温性能
v 耐磨性能好
v 疲劳性能和断裂性能好
v 不吸潮、不老化、气密性好
陶瓷基复合材料主要性能
v 强度高、硬度大
v 耐高温
v 抗氧化
v 高温抗磨损、耐化学腐蚀
v 热膨胀系数小
ê 抗弯强渡不高
ê 断裂韧性低
参考资料： 有机高分子材料宁波工程学院周志斌
性能：
金属材料的性能一般可分为使用性能和工艺性能两大类。
使用性能是指材料在工作条件下所必须具备的性能，它包括物理性能、化学性能和力学性能。
物理性能是指金属材料在各种物理条件任用下所表现出的性能。包括：密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。
化学性能是指金属在室温或高温条件下抵抗外界介质化学侵蚀的能力。包括：耐蚀性和抗氧化性。
力学性能是金属材料最主要的使用性能，所谓金属力学性能是指金属在力学作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力—应变关系的性能。
它包括：强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。
金属材料的工艺性能直接影响零件加工后的工艺质量，是选材和制定零件加工工艺路线时必须考虑的因素之一。它包括铸造性能、压力加工性能、焊接性能、切削加工性能和热处理性能等。
热处理：
完全退火:
将亚共析负钢加热Ac3以上30～50℃，保温使之完全奥氏体化，且成份基本均匀后，缓冷至600℃左右出炉空冷。以得到平衡状态组织。其目的为：消除锻造应力，降低硬度，提高塑性，改善切削性能；消除粗大的晶粒，改善组织，为后续处理做准备。
等温退火：
将钢件加热Ac3以上20～30℃(亚共析钢)或Ac1与Acm之间(过共析钢)的温度，保温到完全奥氏体化并均匀后，快速冷到低于以下Ar1的某一温度(即奥氏体最不稳定的温度)等温保持到奥氏体完全转变后，然后出炉空冷、或随炉冷、油冷、水冷。其目的为：得到比完全退火更为均匀的组织，有效地消除锻造应力。比完全退火可以缩短退火时间，提高生产效率。
正火：
亚共析钢加热到Ac3+30～50℃，共析钢和过共析钢加热到Acm+30～50℃，保温一定时间后空冷，得到珠光体型组织的热处理 其目的为：细化组织，消除中碳钢的魏氏组织或过共析钢的网状碳化物，减小应力，改善切削性能。
淬火 ：
将钢加热到Ac3+30～50℃(共、亚析钢)或Ac1与或Acm之间(过共析钢)，保温到获得相应的高温相，然后以大于临界冷却速度急冷以获得马氏体组织。 其目的为： 对普通于钢，淬火为了获得不平衡组织，以提高强度和硬度。对于奥氏体不锈钢，淬火即为固溶处理，淬火是为了提高钢的抗蚀性能和抗高温氧化性能。
回火：将淬火或正火后的工件加热到Ar1以下某个温度，保温一定时间，然后以适当的速度冷却至室温的热处理。 其目的为：使淬火或正火所得的不稳定组织转变成较稳定的组织；适当降低硬度及强度，提高塑性和韧性，减小或消除残余应力。
