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金属材料 金属材料的性能。 金属零件选材原则。 金属材料的分类。 一、金属材料的性能 金属材料的性能两大类：使用性能机械零件在正常工作情况下应具备的性能包括：性能、物理性能、化学性能????2．工艺性能包括：铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、切削性能等。一）力学性能 力学性能受外力作用反映出来的性能。 1弹性金属材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。 ??? 2塑性金属材料受外力作用产生永久变形而不破坏的性能。延伸率δ和断面收缩率ψ材料δ、ψ越大，塑性越好刚度金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力弹性模量Ε强度金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和的能力常用指标抗拉强度σ抗压强度σ抗弯强度σ抗剪强度στ?抗扭强度σn ????5．硬度金属抵抗更硬物体压入其内的能力是材料性能的综合物理量，表示金属材料在一个小的体积范围内的抵抗弹性变形塑性变形或断裂的能力常用指标布硬度HBS、HBW，用于测不太硬的材料，如铸铁有色金属退火钢等洛式硬度HR，HRA、HRC用于测较硬材料如硬质合金淬火钢等硬度（H用于测定金属组织中个别组成体，夹杂物等硬度）冲击韧性材料抵抗冲击载荷的能力ak衡量。 ????7．疲劳强度金属材料在无数次交变载荷作用下而不致于引起断裂的最大应力σ?。 机械零件在下性能物理性能 金属材料熔点热膨胀性导热性导电性磁性化学性能 化学性能金属材料，耐酸耐碱等工艺性能 金属铸造性，可锻性，焊性，切削等金属零件选材的一般原则? 产品的质量和生产成本如何，与材料选择的是否恰当有直接关系，机械零件进行选材时，主要考虑零件的工作条件，材料的工艺性能和产品的成本。基本原则如下： 满足零件工作受力状态力学性能，σb、δ 、ak等工作温度环境介质使用环境，高温—耐热，抗腐蚀—不锈钢高硬度—工具钢?? 2．满足工艺性能要求 零件的生产方法不同，直接影响其质量和生产成本。如：灰铁，铸造性能切削加工性很好，可锻性差。 ?? 3．重视材料的经济性 优先选用价格低的材料，例如优先选用碳素钢或灰铸铁，难以满足要求时，选用合金钢，球墨铸铁，铸钢或其它材料。如：16Mn比Q235成本略高，但强度高46％，可减少用量。 材料的牌号应符合国家标准，品种少而集中。 三、金属材料的分类 （一）工程材料分类 工程材料主要包括工业用钢、铸铁和非铁金属材料三大类: 钢铁 主要由两个元素构成，即铁和碳，一般碳和元素铁形成化合物，叫铁碳合金。 含碳量多少对钢铁的性质影响极大，含碳量增加到一定程度后就会引起质的变化。 非铁金属材料： 铁及其合金等黑色金属材料以外的金属材料。 钢和铁的区别： 纯铁 由铁原子构成的物质叫纯铁，纯铁杂质很少。 熟铁 一般含碳量小于0.2%的叫熟铁。 熟铁软，塑性好，容易变形，强度和硬度均较低，用途不广。 生铁，又称铸铁 一般指含碳量在2~4.3%的铁的合金。 生铁里除含碳外，还含有硅、锰及少量的硫、磷等。生铁含碳量高，硬而脆，几乎没有塑性，它可铸不可锻。 钢 钢含碳量小于2.0％。 钢系由生铁再炼而行，钢不仅有良好塑性，而且钢制品具有强度高、韧性好、耐高温、耐腐蚀、易加工、抗冲击、易提炼等优良物化应用性能，因此被广泛利用。 钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。其它成分是为了使钢材性能有所区别。 铸铁中化学元素的作用： 硅（Si） 能促使生铁中所含的碳分离为石墨状，能去氧，还能减少铸件的气眼，能提高熔化生铁的流动性，降低铸件的收缩量，但含硅过多，也会使生铁变硬变脆。 锰（Mn） 能溶于铁素体和渗碳体。在高炉炼制生铁时，含锰量适当，可提高生铁的铸造性能和削切性能，在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰，进入炉渣。 磷（P） 属于有害元素，但磷可使铁水的流动性增加，这是因为硫减低了生铁熔点，所以在有的制品内往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬脆性，优良的生铁含磷量应少，有时为了要增加流动性，含磷量可达1.2%。 硫（S） 在生铁中是有害元素，它促使铁与碳的结合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性，顾含硫高的生铁不适于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%（车轮生铁除外） 钢材中化学成分的作用： 碳（Carbon) 存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。 铬（Chromium) 增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。 锰（Manganese） 有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。 钼（Molybdenum） 碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度。 镍（Nickle） 保持强度、抗腐蚀性、和韧性。 硅（Silicon） 有助于增强强