机械工程材料及热处理-全套PPT课件.pptx

机械工程材料及热处理;学习领域一机械工程材料基础

;案例1轿车的材料组成;【相关知识】：;1.1.1强度、刚度、塑性;整个过程分为四个阶段：弹性变形阶段（oa段）、屈服阶段（bd段）、强化阶段（dc段）缩颈阶段（ck段）、;（1）强度-----金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力。包括屈服强度ReL和抗拉强度Rm等，单位N/mm2和Mpa;规定残余延伸强度Rr;弹性模量E愈大，刚度越大，弹性变形越不容易变形

弹性模量的大小主要取决于金属的本性（晶格类型和原子结构），而与金属的显微组织无关，温度的变化会影响其值;1.1材料的力学性能;硬度;1.1材料的力学性能;洛氏硬度;位置0―0：表示压头与试样表面没有接触。

位置1―1：表示施加初试验载荷F0（98.07N）后（目的是为了消除表面粗糙不平对测量值的影响），压头经表面a压入到b处。

位置2―2：表示压头在总试验载荷F=F0+F1作用下到c处。

位置3―3：表示卸除主载荷F1后（F0还在），试样因弹性恢复到d处。;洛氏硬度HR;常见洛氏硬度的试验条件及应用范围;③特点与应用;用一种顶角为136°的正四棱锥体金钢压头，在载荷F（kgf）作用下，试样表面压出一个四方锥形压痕，测量压痕对角线长度d（mm）供以计算试样的硬度值。——根据d值查表即可得到硬度值。;维氏硬度HV;冲击韧度;冲击吸收功;断裂韧度;疲劳强度;【知识拓展】：;材料的物理、化学性能;材料的工艺性能;材料的工艺性能;工程材料是用于制造工程结构和机械零件并主要要求力学性能的结构材料。;复合材料;金属材料制品;小贴士;学习领域一机械工程材料基础

;案例2显微镜下观察钢与陶瓷的组织;案例2显微镜下观察钢与陶瓷的组织;【相关知识】：;2.晶体结构是指晶体内部原子排列的方式及特征。

可用晶格、晶胞术语来表述。;常见的金属晶格类型;特点：硬度高、脆性大。;实际金属的晶体结构;（1）点缺陷;;※金属晶体缺陷的影响？;液态L→固态S?????S可以是非晶体。;To;过冷—液态金属的实际结晶

温度总是低于理论结晶

温度的现象;2结晶的一般过程;①.形核——自发形核

非自发形核;金属的树枝晶;（1）晶粒度;（3）晶粒大小的控制;1、合金的晶体结构;合金——由两种或两种以上的金属元素或金属元素和

非金属元素组成的具有金属特性的物质。

例如

普通黄铜：Cu+Zn45钢:铁碳合金

（合金除具备纯金属的基本特性外，还可以拥有纯金属所不能达到的一系列机械特性与理化特性,如高强度、高硬度、高耐磨性、强磁性、耐蚀性等。）

组元——组成合金的最基本而独立的物质。

（组元可以是金属、非金属或稳定化合物）

合金系——由若干给定组元，以不同配比，配制出一系列

不同成分、不同性能的合金，组成的系统。;相——金属或合金中化学成分、晶体结构及原子聚集

状态相同，并与其他部分有明显界面分开的均

匀组成部分。

（在固态下，物质可以是单相的，也可以是多相的。

铁在同素异构转变过程中，会出现相的变化。

纯铁是单相的，而钢一般是双相或是多相的。

合金中有两类基本相：固溶体和金属化合物。）

组织——是指用肉眼或显微镜等所观察到的材料的微

观形貌。

（相是组织的基本单元，组织是相的综合体。

不同组织具有不同的性能。

45钢经过不同的热处理可以获得

珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体

等组织。并获得不同的性能。）;;是指构成固态合金的相和组织的状态。

其中的相主要有固溶体和金属化合物两大类。

;是指构成固态合金的相和组织的状态。

其中的相主要有固溶体和金属化合物两大类。

;碳

在

α－Fe中

的

间

隙

固

溶

体;铜

和

金

形

成

的

置

换

固

溶

体;是指构成固态合金的相和组织的状态。

其中的相主要有固溶体和金属化合物两大类。

;固溶体的性能;是指构成固态合金的相和组织的状态。

其中的相主要有固溶体和金属化合物两大类。

;是指构成固态合金的相和组织的状态。

其中的相主要有固溶体和金属化合物两大类。

;合金的结晶过程比纯金属复杂得多，分析其过程很好的方法是运用合金相图（合金相图又称状态图或平衡图）;（1）铁碳合金的组元;从曲线上我们可以看出纯铁在1538℃结晶成固体后