金属材料与热处理少学时第二版完整版全套PPT电子课件教案.pptx

绪论一、金属材料的发展历程及其在现代工业中的地位材料发展经历的七个时代越王勾践剑后母戊鼎电子显微镜及金属显微组织金属材料在现代化建设中的应用二、学习本课程的目的 作为一名技术工人，从手中的工具到加工的零件，我们每天都要与各种各样的金属材料打交道，为了能够正确地认识和使用金属材料，合理地确定不同金属材料的加工方法，充分发挥它们的作用，我们就必须比较深入地学习有关金属材料的知识。金属材料与热处理正是这样一门研究金属材料的成分、热处理与金属材料的性能间的关系和变化规律的学科。三 、本课程的特点及学习方法第1章 金属材料及其性能§1-1 金属材料的基本知识一、金属材料的概念 金属材料是金属及其合金的总称，即指金属元素或以金属元素为主构成的，并具有金属特性的物质。金属材料的应用二、金属材料的分类三、金属材料的载荷与变形１.载荷 金属材料的变形通常是在外力作用下发生的，金属材料在加工及使用过程中所受的外力称为载荷。根据载荷作用性质的不同，载荷可分为静载荷、冲击载荷和交变载荷三种。 根据载荷作用形式不同，载荷又可分为拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷、剪切载荷和扭转载荷等。载荷的作用形式ａ） 拉伸载荷　ｂ） 压缩载荷　ｃ） 弯曲载荷ｄ） 剪切载荷　ｅ） 扭转载荷２.应力 物体受外力作用后所导致物体内部之间的相互作用力称为内力。３．变形 金属在外力作用下形状和尺寸所发生的变化称为变形。按去除外力后变形是否能完全恢复，变形分为弹性变形和塑性变形。易拉罐产生弹性变形易拉罐产生塑性变形四、金属材料的性能 金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。使用性能指保证零件的正常工作应具备的性能，即在使用过程中表现出的性能，包括力学性能、物理性能和化学性能；工艺性能指材料在被加工过程中，适应各种冷、热加工的性能，包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能和热处理性能。§1-2 金属材料的力学性能一、强度 1.定义 材料在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。强度的大小用应力表示。 抗拉强度是通过拉伸试验测定的。拉伸试验机2. 拉伸试样 拉伸试样的截面可以为圆形、矩形、多边形等，在国家标准)中规定了试样的形状、尺寸及加工要求等。圆形拉伸试样a)拉伸前 b)拉伸后3. 强度指标 (1)屈服强度 屈服强度是当金属材料呈现屈服现象时，材料发生塑性变形而力不增加的应力点。(2)抗拉强度Rm 材料在断裂前所能承受的最大力的应力称为抗拉强度。二、塑性1.定义 塑性是材料在受到外力作用时，产生永久变形而不发生断裂的能力。2.塑性指标 塑性指标是通过拉伸试验测得的，用断后伸长率A和断面收缩率Ｚ来表示。 断后伸长率是试样拉断后，标距的伸长量与原始标距之比的百分率。 断面收缩率是试样拉断后，缩颈处面积变化量与原始横截面面积之比的百分率。三、硬度 1.定义 材料表层抵抗局部变形特别是塑性变形、压痕或划痕的能力称为硬度。它是衡量材料软硬程度的指标。２.硬度的测试方法及指标 通常， 硬度是在专用的硬度试验机上测得的。常用的硬度试验法有布氏硬度试验法、洛氏硬度试验法和维氏硬度试验法。（1）布氏硬度 使用一定直径的硬质合金球，以规定试验力压入试样表面， 并保持规定时间后卸除试验力，然后通过测量表面压痕直径来计算布氏硬度。布氏硬度值是球面压痕单位面积上所承受的平均压力，用HBW表示，单位为MPa。 布氏硬度用硬度数值、硬度符号HBW、压头直径、试验力及试验力保持时间表示。（2）洛氏硬度 洛氏硬度通过测量压痕深度来确定硬度值，无单位。常用的洛氏硬度标尺有A、B、C三种，其中C标尺应用最广。（３） 维氏硬度 维氏硬度试验原理基本上和布氏硬度相同，用符号ＨＶ表示。 维氏硬度因试验力小、压入深度浅，故可测量较薄材料， 也可测量表面渗碳、渗氮层的硬度。四、冲击韧性 金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称为冲击韧性。材料的冲击韧性用夏比摆锤冲击试验来测定。夏比摆锤冲击试验五、疲劳强度 金属材料抵抗交变载荷作用而不产生破坏的能力称为疲劳强度。 将材料制成试样，对其施加交变应力，观察交变应力R 与试样断裂前的应力循环次数N 的关系。如果将交变应力R和N的对应关系绘制成图，就得到R—N曲线，也称为疲劳曲线。现将本节介绍的常用的力学性能指标及其含义总结于表。§1-3 金属材料的物理性能与化学性能一、金属材料的物理性能1.密度 密度是指在一定温度下单位体积物质的质量。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。3.导电性 金属传导电流的能力称为导电性，用电阻率来衡量。4.导热性 导热性通常用热导率来衡量。5.热膨胀性 金属材料随着温度变化而膨胀、收缩的特性称为热膨胀性，其大小可用热膨胀系数衡量。6.磁性 金属材料在磁场中被磁