工程材料-过控-5-金属材料的主要性能幻灯片.ppt

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;布氏硬度计;压头为钢球时，布氏硬度用符号HBS表示，适用于布氏硬度值在450以下的材料。 压头为硬质合金球时，用符号HBW表示，适用于布氏硬度在650以下的材料。;布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。 缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。 适于测量退火、正火、调质钢, 铸铁及有色金属的硬度。 材料的?b与HB之间的经验关系： 对于低碳钢: ?b(MPa)≈3.6HB 对于高碳钢：?b(MPa)≈3.4HB 对于铸铁： ?b(MPa)≈1HB或 ?b(MPa)≈ 0.6(HB-40);;;h1-h0;符号HR前面的数字为硬度值，后面为使用的标尺。;;;维氏硬度计;维氏硬度符号HV，符号前的数字为硬度值，后面的数字按顺序分别表示载荷值及载荷保持时间。 根据载荷范围不同，规定了三种测定方法—维氏硬度试验 、小负荷维氏硬度试验、显微维氏硬度试验。 维氏硬度保留了布氏硬度和 洛氏硬度的优点。 ;;;;;韧脆转变温度;TITANIC;Titanic 号钢板（左图）和近代船用钢板（右图）的冲击试验结果;油轮断裂和北极星导弹发动机壳体爆炸与材料中存在缺陷有关 ;应力强度因子： 描述裂纹尖端附近应力场强度的指标。;疲劳;疲劳断口;疲劳强度;温度对金属力学性能的影响;蠕变;工艺性能;焊接性能;焊接性能包括两方面的内容： ①接合性能：金属材料在一定焊接工艺条件下，形成焊接缺陷的敏感性。决定接合性能的因素有：工件材料的物理性能，如熔点、导热率和膨胀率，工件和焊接材料在焊接时的化学性能和冶金作用等。 ②使用性能：某金属材料在一定的焊接工艺条件下其焊接接头对使用要求的适应性，也就是焊接接头承受载荷的能力，如承受静载荷、冲击载荷和疲劳载荷等，以及焊接接头的抗低温性能、高温性能和抗氧化、抗腐蚀性能等。;手工电弧焊;常见的焊接缺陷 （一）裂纹; ; （二）气孔 （三）夹渣 （四）未熔合 未焊透 ; （五）形状缺陷 咬边 焊瘤 烧穿和下塌 ; 错边和角变形 焊缝尺寸不合要求 （六）其它缺陷 电弧擦伤、严重飞溅、母材表面撕裂、磨凿痕、打磨过量等。 ;钢材焊接性能 主要取决于它的化学组成。而其中影响最大的是碳元素，也就是说金属含碳量的多少决定了它的可焊性。钢中的其他合金元素大部分也不利于焊接，但其影响程度一般都比碳小得多。钢中含碳量增加，淬硬倾向就增大，塑性则下降，容易产生焊接裂纹。 通常，把金属材料在焊接时产生裂纹的敏感性及焊接接头区力学性能的变化作为评价材料可焊性的主要指标。所以含碳量越高，可焊性越差。所以，常把钢中含碳量的多少作为判别钢材焊接性的主要标志。含碳量小于0.25%的低碳钢和低合金钢，塑性和冲击韧性优良，焊后的焊接接头塑性和冲击韧性也很好。焊接时不需要预热和焊后热处理，焊接过程普通简便，因此具有良好的焊接性。 随着含碳量增加，大大增加焊接的裂纹倾向，所以，含碳量大于0.25%的钢材不应用于制造锅炉、压力容器的承压元件。;由于碳的影响最为明显，其他元素的影响可折合成碳的影响。 碳钢及低合金结构钢的碳当量经验公式： w=w(C)+1/6[w(Mn)]+1/5[w(Cr)+w(Mo)+w(V)] +1/15[w(Ni)+w(Cu)] 根据经验： 当w0.4%~0.6%时，钢的焊接???良好，应考虑预热。 当w=0.4%~0.6%时，焊接性相对较差。 当w0.4%~0.6%时，焊接性很不好，必须预热到较高温度。;*;冷裂纹敏感性Pw Pw=Pcm+[H]/60+h/600或Pw=Pcm+[H]/60+R/40000 [H]:熔敷金属中扩散氢含量（ml/100g） R:焊缝拉伸拘束度 h:板厚（mm） 当Pw0时，即有产生裂纹的可能性。 适用条件：扩散氢含量[H]=(1-5)ml/100g，h=19-50mm，线能量为17-30kJ/cm. ;铸造性能;压力加工性能;切削加工性能;物理性能;耐腐蚀性能; 金属腐蚀的分类;按腐蚀机理分为;金属腐蚀程度的表示方法;若腐蚀后试样质量增加且腐蚀产物完全牢固地附着在试样表面时，可计算腐蚀速度：;深度指标腐蚀速率法：