工程材料与热加工高职全套教学课件.pptx

强度、刚度与塑性;;1.1强度、刚度与塑性 ;1.1强度、刚度与塑性;;;1.1强度、刚度与塑性 ;1.1 强度、刚度与塑性 ;1.1 强度、刚度与塑性 ;1.1 强度、刚度与塑性;1.2 硬度 ;1.2 硬度 ;;;材料 种类;1.2 硬度;1.2 硬度;;注：GB/T230—91规定 有九种表示硬度方法，如HRA、 HRB、HRC、HRD、HRE等，因施加压力和压头材料 不同而出现了不同的标尺A、B、C、D、E等，常见的 有A、B、C三种。;1.2 硬度;1.2 硬度;15;1.2 硬度;;1.2 硬度;1.3 冲击韧性;1.3 冲击韧性;疲劳强度R-1 ? ;1943年美国T-2油轮发生断裂;金属材料的断裂韧度; 3、断裂韧度及其应用;;1.5 金属材料的断裂韧度;第2章金属及合金的结构与结晶;;2.1.1 ;晶格：表示晶体中原子排列形成的空间格子。;;;2.1.1金属的晶体结构 ;2.1.2 纯金属实际的晶体结构;2.1.2 实际金属的晶体结构 ;;※ 金属晶体缺陷的影响 ？ ;2.1.3 纯金属的结晶 ;To;过冷度——理论结晶温度和实际结晶温度之差。 ;（2）结晶的一般过程 ;①.形核——自发形核 非自发形核 ;树枝状长大;金属的树枝晶;2.1.3 纯金属的结晶 ;2.1.3 纯金属的结晶 ; 2.2 合金的晶体结构与结晶;(1) 合金;(2)组元 ;（4）相;（5）组织;（1）固溶体;①固溶体的分类;间隙固溶体;间隙固溶体;置换固溶体;碳在α－ Fe中的间隙固溶体;铜和金形成的置换固溶体;②固溶体的性能;固溶强化的原因 ;（2）金属化合物; 金属化合物主要用来作为碳钢、各类合金钢、硬质合金及有色金属的重要组成相及强化相。而性能除固溶强化影响外，还取决于金属化合物的种类和数量。;（3）混合物;2.2.2合金的结晶 ; 图2-18铜镍二元合金相图; 横坐标表示合金成分（一般为溶质的质量百分数），左右端点分别表示纯组元（纯金属）Cu和Ni，其余的为合金系的每一种合金成分，如C点的合金成分为wNi=20％，wCu=80％。坐标平面上的任一点（称为表象点）表示一定成分的合金在一定温度时的稳定相状态。例如???A点表示，wNi=30％的铜镍合金在1200℃时处于液相+固相的两相状态；B点表示，wNi=60％的铜镍合金在 1000℃时处于单一固相状态。; 2.相图的建立;3. 二元合金相图的基本类型;（a）Cu-Ni合金相图； （b）冷却曲线 图2-20 Cu-Ni合金相图及冷却曲线; ① 相图分析 图2-20（a）为匀晶相图。该相图由两条封闭的曲线组成，向上凸的曲线是不同成分的Cu-Ni合金由液相开始转变为固相的温度连线，称液相线；向下凹的曲线是不同成分的Cu-Ni合金由液相全部转变为固相的终了温度的连线，称固相线。在这两条曲线上有两个特性点：A为纯铜的熔点，1083℃，B为纯镍的熔点，1452℃。由特性点A、B连接的液相线和固相线称为特性线，它们把相图分成三个相区，即液相线以上为液相区，以L表示；固相线以下为单相的固相区，是由Cu、Ni形成的无限固溶体，用α表示；在液相线和固相线之间是固相和液相两相共存区，以L+α表示。; ②不平衡结晶—枝晶偏析 在实际结晶过程中，冷却过程往往比较快（不平衡结晶），此时原子不能充分扩散，这时先结晶出的固溶体含高熔点组元（镍）较多，后结晶出的固溶体含低熔点组元（铜）较多，形成了在同一晶粒中的成分偏析，因结晶一般是以树枝状方式进行，先结晶的主干和后结晶的分枝成分不一致，故这种偏析称为枝晶偏析（晶内偏析）。 枝晶偏析会使合金的力学性能、耐蚀性和加工工艺性能变差，可采用扩散退火的方法消除枝晶偏析 ; （2）共晶相图 两组元在液态下能完全互溶，在固态时有限互溶并发生共晶转变（共晶反应），形成共晶组织的二元相图称为二元共晶相图。共晶转变是指在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出两种固相的过程。Pb-Sn、Al-Si等皆形成共晶相图，在Fe-Fe3C相图中也包含共晶转变部分。 ① 相图分析 现以Pb-Sn合金相图