【2017年整理】机械基础——一金属材料的性能(二).ppt

复习提问 复习提问 复习提问 复习提问 复习提问 二、金属材料的工艺性能 工艺性能：材料在加工过程中所表现的性能。 （1）铸造性能 （2）锻造性能 （3）焊接性能 （4）热处理性能 （5）切削性能 二、金属材料的工艺性能 （一）铸造性能 铸造是将熔化的金属或合金，注入铸型型腔内，待其凝固后而得到一定形状和性能的零件的方法。 金属材料的工艺性能 铸造性能 铸造性能是指能否将金属材料用铸造方法制成优良铸件性能。用流动性、收缩性和偏析来衡量。 铸造能生产其他加工方法难以加工的箱体、壳体等形状复杂、大小不等的零件或毛坯。铸铁、钢、有色金属是常用的铸造材料，其中灰铸铁和青铜铸造性能较好。 金属材料的工艺性能 铸造性能 锻造性能 锻造是使加热后的工件坯料利用静压力或冲击力作用而产生塑性变形，从而获得一定形状工件的工艺方法。 金属材料的工艺性能 铸造性能 锻造性能 锻造是使加热后的工件坯料利用静压力或冲击力作用而产生塑性变形，从而获得一定形状工件的工艺方法。 金属的锻造性能是指金属锻压的难易程度。 塑性越大,变形抗力越小,锻造性能越好。 金属材料的工艺性能 铸造性能、锻造性能 焊接性能 焊接是将两部分金属，通过加热或加压借助原子间的结合力，使它们牢固地连接成整体的工艺方法。 焊接性能是指材料在通常的焊接方法和焊接工艺条件下，能否获得质量良好焊缝的性能。 焊接性好,易于用一般方法和工艺施焊,焊时不易形成裂纹、气孔、夹渣等缺陷,焊处强度能与原材料相近。 焊接的优点是能减轻零件或结构件的重量，生产周期短、效率高、成本低。能制造出锻造、铸造等加工工艺无法生产的大型容器和框架结构件等。例如，汽车车身、车架一般是焊接而成。 金属材料的工艺性能 铸造性能、压力加工性能、焊接性能 切削加工性能 切削加工性能是指金属材料被切削加工的难易程度。 切削加工性能一般用切削后的表面质量（以表面粗糙度高低衡量）和刀具寿命来表示。 金属具有适当的硬度（170HBS～230HBS）和足够的脆性时切削性能良好。 金属材料的工艺性能 铸造性能、压力加工性能、焊接性能、切削加工性能 热处理性能 指金属能否通过热处理工艺来改造或提高金属的力学性能。 钢的热处理工艺性能主要考虑其淬透性，即钢接受淬火的能力。含Mn、Cr、Ni等合金元素的合金钢淬透性比较好，碳钢的淬透性比较差。 物质由原子组成。 原子的结合方式和排列方式决定了物质的性能。 一、金属与合金的内部结构 1、晶体与非晶体 晶体是指原子呈规则排列的固体。如金刚石、石墨及固态金属与合金都是晶体。 非晶体内部的原子无规则地排列在一起，如松香、沥青、玻璃等。在一定条件下晶体和非晶体可互相转化。 2、晶格与晶胞 ⑴ 晶格：用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空间格架。 ⑵ 晶胞：能代表晶格原子排列规律的最小几何单元。 ⑴ 体心立方晶格 体心立方晶格 体心立方晶格的参数 ⑵ 面心立方晶格 面心立方晶格 面心立方晶格的参数 ⑶ 密排六方晶格 密排六方晶格的参数 4、晶体的各向异性 晶体中不同的晶面和晶向上原子密度不同，原子间结合力也不同，所以晶体在不同晶面和晶向上表现出不同的性能，即各向异性。 但在实际金属材料中，一般见不到它们具有各向异性的特征，这主要是因为实际晶体结构与理想的晶体结构有较大的差别。 （二）金属的实际晶体结构 ⑴ 单晶体与多晶体 单晶体：其内部晶格方位完全一致的晶体。（金属的单晶体只能靠特殊的方法才能制得） 多晶体：由许多晶粒组成的晶体结构。 晶粒：实际使用的金属材料是由许多彼此方位不同、外形不规则的小晶体组成，这些小晶体称为晶粒。 晶界：晶粒之间的交界面。 晶粒越细小，晶界面积越大。 小结 1、什么是材料的工艺性能？常指哪些项目？ 工艺性能：材料在加工过程中所表现的性能。常指铸造性能、压力加工性能、焊接性能、切削加工性能、热处理性能 小结 1、什么是材料的工艺性能？常指哪些项目？ 2、材料的性能取决于什么哪些因素？ 取决于其化学成分和内部的组织结构。 小结 1、什么是材料的工艺性能？常指哪些项目？ 2、材料的性能取决于什么哪些因素？ 3、常见的晶格类型有哪几种？ 体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。 小结 1、什么是材料的工艺性能？常指哪些项目？ 2、材料的性能取决于什么哪些因素？ 3、常见的晶格类型有哪几种？ 4、晶体具有各向异性，而所有的固态金属和合金都属于晶体，但为什么说金属是各向同性的？ 这是因为单