金属材料热处理-第二章材料的性能课件.ppt

【例】有一直径 d =10mm，Lo=100mm 的低碳钢试样，拉身实验时测得FeL=21kN，Fm=29kN，du=5.65mm，Lu=138mm。求此试样的ReL、Rm、A11.3、Z。 解题过程 三、硬度 硬度——材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。硬度是通过在专用的硬度试验机上实验测得的。 布氏硬度试验机 洛氏硬度试验机 维氏硬度试验机 1．布氏硬度 布氏硬度值——用球面压痕单位面积上所承受的平均压力来表示，单位为MPa，但一般均不标出，用符号HBW表示： 布氏硬度原理 表示方法： 布氏硬度用硬度值、硬度符号、压头直径、实验力及实验力保持时间表示。当保持时间为10～15s时可不标。 例： 170HBW10/1000/30： 直径10mm的压头，在9807N（1000kg）的试验力作用下，保持30 s时测得的布氏硬度值为170。 600HBW1/30/20： 直径为1mm压头，在294.2N（30kg）的实验力作用下，保持20 s时测得的布氏硬度值为600。 应用范围： 主要用于测定铸铁、有色金属及退火、正火、调质处理后的各种软钢等硬度较低的材料。 2．洛氏硬度 洛氏硬度计表盘 洛氏硬度试验原理 洛氏硬度原理 HR=100 — 表示方法： 符号HR前面的数字表示硬度值。HR后面的字母表示不同的洛氏硬度标尺。 例：45HRC表示用C标尺测定的洛氏硬度值为45。 常用的三种洛氏硬度标尺的试验条件和适用范围 硬度标尺 压头类型 总测试力(N) 硬度值有效范围 应用举例 HRC 120°金刚石圆锥体 1471.0 20～67HRC 一般淬火钢 HRB φ1.5875mm 硬质合金球 980.7 25～100HRB 软钢、退火钢、铜合金等 HRA 120°金刚石圆锥体 588.4 60～85HRA 硬质合金、表面淬火钢等 四、冲击韧性 冲击韧性——金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。材料的冲击韧性用夏比摆锤冲击弯曲试验来测定。 冲击试样 用试样所吸收的能量K的大小来作为衡量材料韧性好坏的指标，称为冲击吸收能量。用U形和V形缺口试样测得的冲击吸收能量分别用KU和KV表示。 冲击实验 *五、疲劳强度 由于所承受的载荷为交变载荷，零件承受的应力虽低于材料的屈服强度，但经过长时间的工作后，仍会产生裂纹或突然发生断裂。金属这样的断裂现象称为疲劳断裂。金属材料抵抗交变载荷作用而不产生破坏的能力称为疲劳强度。疲劳极限用符号R－1表示。 §2－3 金属的工艺性能 金属材料的一般加工过程 金属材料的工艺性能——金属材料对不同加工工艺方法的适应能力。它包括铸造性能、锻造性能、切削加工性能和焊接性能、热处理性能等。 冶炼→铸造 铸件 铸锭 热锻 热轧→ 焊接 机加工 冷轧、冷拔、冷冲 板料、棒材、 型材、管材 机加工 机加工 零 件 一、铸造性能 二、锻压性能 三、焊接性能 四、切削加工性能 五、热处理性能 一、铸造性能 铸造成形过程中获得外形准确、内部健全铸件的能力，主要取决于金属的流动性、收缩性和偏析倾向等。 1．流动性 熔融金属的流动能力。 2．收缩性 铸造合金由液态凝固和冷却至室温的过程中，体积和尺寸减小的现象。 3．偏析倾向 金属凝固后，内部化学成分和组织不均匀现象。 二、锻压性能 用锻压成形方法得优良锻件的难易程度。常用塑性和变形抗力两个指标来综合衡量。 三、焊接性能 金属材料对焊接加工的适应性，也就是在一定焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。 对碳钢和低合金钢而言，焊接性能主要与其化学成分有关（其中碳的影响最大）。 四、切削加工性能 切削加工性能——切削金属材料的难易程度。一般用工件切削时的切削速度、切削抗力的大小、断屑能力、刀具的耐用度以及加工后的表面粗糙度来衡量。 表面加工硬化——切削塑性金属材料时，工件在加工表面层的硬度明显提高而塑性下降的现象。 五、热处理性能 淬透性 淬硬性 过热敏感性 变形开裂倾向 回火脆性倾向 氧化脱碳倾向 §2－4 力学性能实验 实验1 拉伸实验 实验2 硬度测试 液压式万能试验机拉伸实验 布氏硬度测试步骤 洛氏硬度测试步骤 * * 加flash动画，表现生产中金属材料的损坏，另外一个表现塑性变形的有利一面。 * * * 第二章