项目1金属材料的性能.ppt

弹性模量E— 维氏硬度主要用来测定薄件、镀层、化学热处理后的表层等。 * * 项目1：金属材料的性能 材料的性能：工艺性能 、使用性能。 2.使用性能：是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能。 如：物理性能、化学性能、力学性能。 1.工艺性能：是指制造工艺过程中材料适应加工的性能。 如：铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能、热处理工艺性等。 金属的密度就是单位体积金属的质量 ②熔点： ③导电性： ④导热性： ⑤热膨胀性： ⑥磁性： 缓慢加热时金属由固态转变为液态的温度 材料传导热量的能力 是材料传导电流的能力 材料因温度变化而引起的体积变化现象 材料在磁场中能被磁化或导磁的能力称为导磁性 或磁性 ①密度： ⑴ 物理性能 1. 材料的使用性能 金属材料与周围介质接触时抵抗 发生化学或电化学反应的性能。 ①耐腐蚀性——指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。 ②抗氧化性——指金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮的能力。 耐腐蚀性材料如：不锈钢、塑料、陶瓷、钛及其合金等 如：耐热钢、铬镍合金、铁铬合金等 ⑵ 化学性能— 是指金属材料在载荷作用下所表现出来的性能 ⑶ 力学性能— 力学性能指标：强度、刚度、硬度、塑性、韧性等。 1.1强度、刚度与塑性 一般用静拉伸实验来测得 应力（σ）：单位横截面积的内力 标准拉伸试样规格：长试样L0=10d0 短试样L0=5d0 σ=F/S? 第1章 金属材料的力学性能 7 静载荷静拉伸曲线 第1章 k （1）强度 ① 弹性极限σe 金属材料发生弹性变形时所能承受的最大应力。 金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力。 ② 屈服极限σs（屈服强度或屈服点） σs=Fs/So ? 金属材料发生明显的塑性变形时所能承受的最小应力。 σe=Fe/So ? ③ 抗拉强度σb （强度极限） 是试样被拉断前的所能承受的最大应力 σb=Fb/So 材料抵抗外力而不致断裂的最大应力值 ④屈强比—— σs与σb的比值。 屈强比愈小，工程构件的可靠性愈高， 屈强比太小，则材料强度的有效利用率太低。 E愈大，刚度越大，弹性变形越不容易进行。 （3）塑性 断后伸长率 断面收缩率 是衡量材料产生弹性变形难易程度的指标。 材料在断裂前发生塑性变形的能力。 （2）刚度 表示材料抵抗弹性变形的能力。 δ、ψ越大，材料塑性越好 1.1.2. 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。 硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念。 硬度试验简单易行，又无损于零件，而且可以近似的推算出材料的其它机械性能，因此在生产和科研中应用广泛。 （1） 布氏硬度（HB） 硬度试验方法很多，机械工业普遍采用压入法来测定硬度， 压入法又分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。 ①布氏硬度测定的原理 是把一定直径的淬火钢球或硬质合金球，以规定的载荷p压入被测材料表面，保持一定时间后卸除载荷，测出压痕直径d，求出压痕面积，实验载荷除以球面压痕表面积所得的商即为布氏硬度。 第1章 金属材料的力学性能 第1章 13 布氏硬度测试原理示意图 布氏硬度计 布氏硬度适用于未经淬火的钢、铸铁、有色金属或质地轻软的轴承合金。 120 HBS 10/1000/10 表示用直径D=10mm的淬火钢球压头在1000kgf（9.8KN）的试验载荷作用下，保持10秒所测得布氏硬度值为120 。 HBS只可用来测定硬度值小于450的金属材料。 500 HBW 5/750 表示用直径D=5mm 的硬质合金球压头在750kgf（7.35KN）的试验载荷作用下，保持10-15秒（不标注）所测得布氏硬度值为500 。 HBW可用来测定硬度值450-650的金属材料。 ②布氏硬度的表示方法（HBS或HBW） （2）洛氏硬度（HR） ①洛氏硬度测试原理 以顶角为120°的金刚石圆锥体或一定直径的淬火钢球作为压头，以规定的试验力使其压入试样表面，根据压痕的深度确定被测金属的硬度值。 硬度值的大小直接由硬度计表盘上读出 h1-h0 洛氏硬度测试示意图 洛氏硬度计 ②洛氏硬度表示方法——如40～45HRC 常见洛氏硬度的试验条件及应用范围 调质钢、淬火钢等 20~67 黑? 色 150 金钢石圆锥 HRC 有色金属、退火及正火钢等 25~100 红? 色 100 φ1.5875mm钢球 HRB 碳化物、硬质合金、表面淬火层等 20~85 黑? 色 60 金钢石圆锥 HRA 使用范围 常用硬度值范围 表盘上刻度颜色 总载荷 （kgf） 压头 硬度符号 ③特点与应用 洛氏硬度可用于测量