金属工艺学邓文英第四版金属材料的主要性能.ppt

金属工艺学 邓文英 第四版 金属材料的作用 材料与人类的出现和进化有着密切的联系，因而它们的名字已经作为人类文明的标志。例如，石器时代、青铜时代和铁器时代。 公元前16世纪以前的殷商时代，已大量使用青铜，并已具有高超的冶铸技术和精湛的艺术造诣；公元前4世纪以前的春秋战国时期出现了铁器，铸铁的生产比欧洲约早一千多年。 我国的钢产量在1996年突破了一亿吨，达到世界第一。 绪论 什么叫金属工艺学？ 它是一门研究有关制造金属零件工艺方法的综合性技术基础课。 主要研究： （1）各种工艺方法本身的规律性及其在机械制 造中的应用和相互联系； （2）金属机件的加工工艺过程和结构工艺性； （3）常用金属材料性能对加工工艺的影响； （4）工艺方法的综合比较 第一篇 金属材料导论 工业生产中所使用的材料主要包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料四大类。 金属材料是现代制造机械的最主要材料。主要是由于它具有制造机器所需要的物理、化学和力学性能： 1、优良的工艺性能，包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、机加工性能等。 2、较好的使用性能，包括物理性能、化学性能、力学性能等。（第一章） 金属材料以合金为主，很少使用纯金属。 合金是以一种金属为基础，加入其它金属或非金属，经过熔炼、烧结或其它方法制成的具有金属特性的材料。 最常用的合金，有以铁为基础的铁碳合金；有以铜或铝为基础的铜合金和铝合金。 第一章 金属材料的主要性能 教学重点：金属材料的力学性能 教学难点：б-ε曲线特点 第一节 金属材料的力学性能 力学性能是指金属材料在受外力作用时所反映出来的性能。力学性能指标，是选择、使用金属材料的重要依据。 金属材料的力学性能主要有：强度、塑性、硬度、冲击韧度和疲劳强度等。 一、强度与塑性 一、强度（strength） 屈服强度和抗拉强度在设计机械和选择、评定金属材料时有重要意义 。 机械零件多σs以作为强度设计的依据。对于脆性材料在强度计算时，则以σb为依据。 2、塑性(plasticity) 塑性:是指金属产生塑性变形而不被破坏的能力。 (1) 伸长率δ? δ= （L1-L0）/L0 ×100% 式中： L0—试样原标距的长度（mm） L1—试样拉断后的标距长度（mm） 2、塑性（2） (2) 断面收缩率φ? 断面收缩率是指试样拉断后断面处横截面积的相对收缩值。 φ= （A0-A1）/A0 ×100% 式中：A0—试样的原始截面积（mm2） A1—试样断面处的最小截面积（mm2） δ和φ愈大，则塑性愈好。良好的塑性是金属材料进行塑性加工的必要条件。 二、硬度（hardness） 硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标。它直接影响到材料的耐磨性及切削加工性。 硬度测定方法有压入法、划痕法、回弹高度法等。 金属材料的硬度可用专门仪器来测试，常用的有布氏硬度机、洛氏硬度机等。 布氏硬度 2．洛氏硬度(HR) （以压痕深度表示） 布氏硬度与洛氏硬度的特点比较 布氏硬度的特点： 布氏硬度因压痕面积较大，HB值的代表性较全面，而且实验数据的重复性也好，但由于淬火钢球本身的变形问题，不能试验太硬的材料，一般在HB450以上的就不能使用。 由于压痕较大，成品检验也有困难。 通常用于测定铸铁、有色金属、低合金结构钢等材料的硬度。 冲击韧度（ak） 金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力叫做冲击韧度。常用一次摆锤冲击试验来测定金属材料的冲击韧度(大能量、一次冲断）。 试验表明，在冲击载荷不太大的情况下，金属材料承受多次重复冲击的能力，主要取决于强度。 冲击值对组织缺陷很敏感，因此冲击试验是生产上用来检验冶炼、热加工、热处理等工艺质量的有效方法。 夏比冲击试验 1.试验原理 疲劳强度 当金属材料在无数次重复或交变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力，叫做疲劳强度。 材料的疲劳强度通常在旋转对称弯曲疲劳试验机上测定。 在循环载荷作用下，材料承受一定的循环应力σ和断裂时相应的循环次数N之间的关系可以用曲线来描述 二、金属材料的物理、化学及工艺性能 一、金属的物理性能 1．? 密度 2．? 熔点 3．? 导热性 4．? 导电性 5．? 热膨胀性 6．? 磁性 二、金属的化学性能  它是金属材料在室温或高温时抵抗各种化学作用的能力，主要是指抵抗活泼介质的化学侵蚀能力。 1. 耐腐蚀性(如耐酸性、耐碱性等)