第2章节节金属材料的性能.ppt

1.材料的使用性能与工艺性能有何区别？ 2.金属常用的力学性能判据有哪些？ 3.拉伸试验能测量哪些力学性能指标？ 4.常用的硬度测量方法有哪些？ 5.为什么铸铁等组织粗大的材料要用布氏硬度测量法？ 6.为什么一般冲击试验要强调测量时环境的温度？ 7.什么叫疲劳现象？ 8.为什么飞机等要求质轻的构件采用密度小的材料？ 11.常用的工艺性能有哪些？ 蠕变 耐热钢应该具有高的热强性（高温强度），亦即指钢在高温下抵抗塑性变形和断裂的能力。高温零件长时间承受载荷时，强度将大大下降；与室温力学性能相比，高温力学性能还要受温度和时间的影响。 常用的高温力学性能指标有： 蠕变极限 材料在高温长期载荷下对缓慢塑性变形（即蠕变）的抗力； 持久强度 材料在高温长期载荷下对断裂的抗力。 第二节 金属材料的物理性能与化学性能 一、金属材料的物理性能 物理性能是指材料固有的属性，金属材料的物理性能包括熔点、密度、电性能、热性能、磁性能等。 1.密度 密度是指在一定温度下单位体积物质的质量，其表达式为 式中 ρ——物质的密度（g/cm ）； m——物质的质量（g）； V——物质的体积（cm ）。 2.熔点 熔点是材料从固态转变为液态的温度。金属等晶体材料一般具有固定的熔点，而高分子材料等非晶体材料一般没有固定的熔点。 第二节 金属材料的物理性能与化学性能 钨、钼等金属具有高的熔点 3.电性能 描述材料电性能的物理量有电阻率ρ和电导率σ。电阻率ρ表示单位长度、单位截面积的电阻值，其单位为Ω·m。电导率σ为电阻率的倒数，单位为Ω ·m 。材料的电阻率ρ越小，导电性能越好。 银的导电性最好，铜与铝次之 4.热性能 第二节 金属材料的物理性能与化学性能 （1）热导率 用热导率λ表示金属导热性能，含义是在单位厚度金 属、温差为1℃时，每秒钟从单位截面通过的热量，单 位是W/(m·Ｋ)。金属越纯，导热性越好。 （2）热膨胀性 材料随温度的改变而出现体积变化的现象。用线［膨］ 胀系数α来表示热膨胀性，含义是温度上升1℃时，单 位长度的伸长量，单位是1/℃。 5.磁性 磁性能可分为非铁磁性物质和铁磁性物质。非铁磁性物质不能被磁化。铁磁性物质在外磁场强度（H）的作用下产生很大的磁感应强度（B）。 银、铜的导热性最好，铝次之 Al、Cu Fe、Ni、Co 第二节 金属材料的物理性能与化学性能 二、金属材料的化学性能 材料抵抗各种化学介质作用的能力，包括耐腐蚀性和高温抗氧化性。 1.耐腐蚀性 金属材料在常温下抵抗氧、水及其他化学物质腐蚀破坏的能力称为耐腐蚀性。 金属的腐蚀现象随处可见，如铁生红锈、铜生绿锈、铝生白点等。 2.高温抗氧化性 高温下使用的工件，要求材料具有高温抗氧化的能力。 第三节 金属材料的工艺性能 金属的工艺性能主要有铸造性能、锻压性能、焊接性能、切削加工性能、热处理性能。 一、铸造性能 铸造是指将熔化后的金属液浇入铸型中，待凝固、冷却后获得具有一定形状和性能铸件的成形方法。铸造是获得零件毛坯的主要方法之一。金属的流动性越好，收缩率越小，表明铸造性能越好。 （1）流动性 金属液本身的流动能力，流动性的好坏影响到金属液的 充型能力。 （2）收缩性 铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产生的体积和 尺寸的缩减。 二、压力加工性能 压力加工方法有锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压等。利用压力使金属产生塑性变形，使其改变形状、尺寸和改善性能，获得型材、棒材、板材、线材或锻压件的加工方法。 金属的压力加工性能主要决定于塑性和变形抗力。塑性越好，变形抗力越小，金属的压力加工性能就越好。 三、焊接性能 通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种方法。 焊接性能是材料在限定的施工条件下焊接成规定设计要求的构件，并满足预定工作要求的能力。 第三节 金属材料的工艺性能 工艺焊接性 使用焊接性 在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质、无缺陷的焊接接头的能力。 焊接接头或整体结构满足技术要求所规定的各种使用性能的程度，包括力学性能及耐热、耐蚀等特殊性能。 四、热处理性能 五、切削加工性能 热处理是通过对固态下的材料进行加热、保温、冷却，从而获得所需要的组织和性能的工艺。 材料接受各种切削加工的难易程度。 影响切削加工性能的主要因素是材料的硬度和组织状况，通常材料的硬度在170～230HBS时较容