《材料成型工艺与设备1》.ppt

材 料 成 型 工 艺 与 设 备 课程性质：限选 学时：56 考试形式：平常（10）+期末（90） 参考书：金属工艺学（邓文英主编） （第三版或第四版） 绪 论 制造机件(材料成型)的工艺方法： 机件生产过程：毛坯—零件—性能改变—装配 工艺方法：铸造、压力加工、焊接、热处理、切削加工 本课程的内容： 各种工艺方法本身的规律、应用 金属机件的加工过程、结构工艺性 常用金属材料的有关性能 学习本课程的基本要求： 了解常用金属材料的一般性质、应用范围和选择原则 初步掌握各种主要加工方法的实质、工作特点和基本 原理 了解各种主要加工方法的设备和工具的工作原理、大 致结构和应 用范围 初步掌握零件的结构性和常用金属材料的工艺性 第一篇 金属材料导论 金属材料： ● 纯金属： ● 合 金：以一种金属为基础，加入其它金属或非金 属，经过熔炼、烧结或其它方法制成的具 有金属性质的材料。 （如：钢、黄铜、硅铝明） 金属材料： ● 好的物理、化学、力学性能 ● 好的工艺性能 金属制品： 占80–90% 第一章 金属材料的主要性能 §1 金属材料的力学性能 性能 力学性能： 材料在力的作用下所表现出来的性能. (机械性能) 包括：弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性和疲劳强度 一. 弹性和塑性 弹性: 受外力作用时产生变形,外力去掉后 能恢复原来形状的性质。 弹性变形: 大小与外力成正比 塑性: 在外力作用下,产生永久变形而不致 引起破坏的性质。 塑性变形: 大小不与外力成正比 二. 强度 强度 强度: 金属材料在外力的作用下抵抗塑性 变形和断裂的能力 按作用力性质分: 抗拉、抗压、抗剪和抗扭强度 塑性指标： 延伸率： 断面收缩率： δ、ψ↑ —→ 塑性↑ 强度指标： 屈服强度： 抗拉强度： σ≧σs , 塑性变形； σ≧σb ， 破坏 三. 刚度 刚度：金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力 指标: 弹性模数: 弹性范围内, 应力与应变的比. E =σ/ε 弹性模数 ↑-→ 刚度↑ . 硬度 四. 硬度 硬度: 金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。 (在小的体积范围内,抵抗弹性变形、塑性 变形或断裂的能力） 指标：布氏硬度 ( HB ) 洛氏硬度 ( HR ) 钢球(HBS) 或 硬质合金(HBW) 据压痕直径d 按公式或查表 得到 HB 测量硬度≤ HB450 用于测定铸铁、有色金属、低碳钢等材料的硬度。 洛氏硬度测量 压头： 120°金刚石圆锥体(HRA, HRC) Φ1.588mm淬火钢球(HRB) 测量：依据压入深度，读表 适用测试材料： 硬质合金、淬火钢、 非铁合金 冲击韧姓: 金属材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力. 指标: 冲击值.(一次摆锤弯曲试验测定(GB/T229-94)) ● 冲击韧性不能直接用于强度计算: (1) 冲击值受许多因素影响: 试样形状、表面粗糙 度、内部组织、温度等 （2）在冲击载荷下工作的机件，很少是受到大能量 一次冲击破坏的 六. 疲劳强度 指标: 疲劳强度极限σ-1 循环基数: 钢材: 107 有色金属、高强度钢：108 §2 金属材料的物理、化学