汽车工程材料教学课件作者王大鹏等1.2金属材料的特性课件.pptVIP

第三章 金属材料的性能 第一节 力学性能 定义 : 是指金属材料在外力的作用下所表现出来的抵抗能力。 强度 塑性 硬度( hardness ) (一)布氏硬度HB 3.标注： (二)洛氏硬度 HR 洛氏硬度值的表示： 70~85HRA 25~100HRB 20~70HRC (三)维氏硬度 HV ( diamond penetrator hardness ) 3.韧脆转变温度: 金属材料的韧脆转变温度↓，材料的低温冲击韧性愈好。 TITANIC Titanic 号钢板（左图）和近代船用钢板（右图）的冲击试验结果 2、疲劳极限σ-1: 表示金属材料在无数次交变载荷作 用而不破坏的最大应力。 1943年美国T-2油轮发生断裂 第二节金属材料的物理、化学性能 金属材料的物理、化学性能包括密度、熔点、导电性、导热性、磁性、热膨胀性、耐热性和耐蚀性等。 　 机械零件的用途不同，对材料的物理、化学性能要求也不同 。 2.材料的化学性能 化学性能:是指材料抵抗周围介质侵蚀的能力。 对于金属材料来说，指耐蚀性和抗氧化性。 对于非金属材料，还存在着化学稳定性、抗老化能力和耐热性等问题。 材料在常温下抵抗周围介质（如大气、燃气、水、酸、碱、盐等）腐蚀的能力。 化学腐蚀 电化学腐蚀 electrochemical corrosion 腐蚀防护途径： 1、采用耐蚀性好的不锈钢、铝合金等， 2、采用适当的涂料进行涂覆； 3、阴极保护。 2) 抗氧化性 指材料在高温下抵抗氧化的能力，又称为热稳定性。 在钢中加入Cr、Si等元素，可大大提高钢的抗氧化性。 思考题 1.常用的力学性能判据各用什么符号表示？它们的物 理含义各是什么？ 2.测定下列材料或零件的硬度宜采用何种硬度指标？ 热轧钢坯 青铜铸件 淬硬钢齿轮 薄铝板 灰铸铁 1)耐蚀性 2.材料的化学性能 corrosion 2.材料的化学性能 性能 使用性能 工艺性能 指在服役条件下，能保证安全可靠工作所必备的性能。 力学性能 物理性能 化学性能 强度、硬度、塑性、韧性、蠕变和疲劳 熔点、密度以及电、磁、光和热 耐腐蚀和抗老化 性能 使用性能 工艺性能 铸造 塑性加工 焊接 液→固；流动性 指材料的可加工性 。 热处理 粉末冶金 机械加工 性能 使用性能 工艺性能 铸造 塑性加工 焊接 液→固；流动性 锻、拉、挤、轧、弯 ；延展性 ；变形抗力、变形开裂倾向 热处理 粉末冶金 机械加工 观看洛氏硬度 1.压头： 120o金刚石圆锥体钢球 钢球 HRA HRC HRB 2.试验原理： 用锥顶角为120°的金刚石圆锥或直径1.588mm的淬火钢球，以相应试验力压入待测表面，保持规定时间卸载后卸除主试验力，以测量的残余压痕深度增量来计算出硬度值。 0 0 1 1 2 3 3 2 h1 h2 h3 h 1-1 初载10kg h1 2-2 总载150kg h2 3-3 卸载140kg h3 最后测得： 残余压痕深度增量 h HR=C-h/0.002 h=h3-h1 HR=h/0.002 HRA、HRB、HRC分别测得的硬度，不可直接比较大小 例如： 50HRC70HRA 〤 50HRB40HRC 〤 3.特点： 优点： 测量操作简单，方便快捷，压痕小；测量范围大，能测较薄工件。 缺点： 测量精度较低，可比性差，不同标尺的硬度值不能比较。 是生产中应用最广 泛的硬度 试验方法。 可用于成品检验和薄件表面硬度检验。 不适于测量组织不均匀材料。 应用： 维氏硬度计 1.压头： 锥面夹角为136o的金刚石 正四棱锥体 2.试验原理： 与布氏硬度试验原理基本相同。 只是压头改用了金刚石四棱锥体。 以一定的试验力将压头压入试样表面，保持规定时间卸载后，在试样表面留下一个四方锥形的压痕，测量压痕两对角线长度，以此计算出硬度值。 2.试验原理： 用压痕两对角线的平均长度来计算。 H V=F/S a a d 3.标注： 与布氏硬度基本相同，在后面要标注试验条件—试验力和保持时间（10~15S不标）。 例：580HV30表示用30kgf (294.2N)试验力保持10~15S测定的维氏硬度值为580。 4.特点：