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金属材料的性能

综合知识模块一金属的物理性能与化学性能综合知识模块二金属的力学性能综合知识模块三金属的工艺性能

综合知识模块一金属的物理性能与化学性能能力知识点1金属的物理性能金属的物理性能：表示的是金属固有的一些属性，如密度、熔点、热膨胀性、磁性、导电性与导热性等。能力知识点2金属的化学性能金属的化学性能：是指金属在室温或高温时抵抗各种化学介质作用所表现出来的性能，包括耐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。

能力知识点1金属的物理性能密度熔点热膨胀性磁性导热性导电性

一、密度定义：单位体积材料的质量称为材料的密度。对于运动构件，材料的密度越小，消耗的能量越少，效率越高。一般将密度小于4.5×103kg/m3的金属称为轻金属，密度大于4.5×103kg/m3的金属称为重金属。返回

二、熔点定义：熔点是指材料的熔化温度。金属都有固定的熔点。熔化金属返回

三、热膨胀性定义：材料在加热时单位长度的材料在温度升高一度时的伸长量。对于特别精密的仪器要考虑选择热膨胀系数低的材料。在材料的加工过程中更要考虑材料的热膨胀现象，如果表面和内部热膨胀不一致，就会产生内应力，当这种内应力超过材料的屈服强度时，材料就会发生塑性变形，当内应力超过了材料的抗拉强度时，材料就会发生破坏。返回

不同材料的磁滞回线磁滞回线铁磁性材料：在外加磁场中，能强烈被磁化的金属材料，如铁、钴、镍等。顺磁性材料：在外加磁场中呈现十分微弱的磁性的金属材料，如锰、铬、钼等。抗磁性材料：能够抗拒或减弱外加磁场磁化作用的金属材料，如铜、金、银、铅、锌等。四、磁性定义：金属在磁场中被磁化而呈现磁性强弱的性能称为磁性。软磁性材料硬磁性材料半硬磁性材料返回

在寒冷的冬季，用手去摸铁和木头，感觉一样吗？五、导热性材料的导热性用热导率λ表示。材料的的热导率越大，说明导热性越好一般来说，金属越纯，其导热能力越强，金属的导热能力以银为最好，铜、铝次之。金属与合金的热导率远高于非金属材料。导热性是金属材料的重要性能之一。导热性好的材料其散热性也好，可用来制造热交换器等传热设备的零部件。在制定各类热加工工艺时，也必须考虑材料的导热性，以防止材料在加热或冷却过程中，由于表面和内部产生温差，膨胀不同形成过大的内应力，引起材料变形或开裂。返回

六、导电性材料的导电性一般用电阻率ρ表示。通常金属的电阻率随温度升高而增加，而非金属材料则与此相反。返回高分子材料一般都是绝缘体，但有的高分子复合材料也有良好的导电性。陶瓷材料虽然也是良好的绝缘体，但某些特殊成分的陶瓷却是有一定导电性的半导体。

能力知识点2金属的化学性能耐蚀性抗氧化性化学稳定性

一、耐蚀性定义：金属在常温下抵抗氧、水及其他化学介质腐蚀破坏作用的能力称为耐蚀性。金属的耐蚀性是一个重要的性能指标，尤其对在腐蚀介质（如酸、碱、盐、有毒气体等）中工作的零件，其腐蚀现象比在空气中更为严重。在选择材料制造零件时，应特别注意金属的耐蚀性，要选用耐蚀性良好的金属或合金制造。

二、抗氧化性定义：金属在加热时抵抗氧化作用的能力称为抗氧化性。随温度升高，金属的抗氧化性降低，例如钢材在铸造、锻造、焊接、热处理等热加工作业时，氧化比较严重。

三、化学稳定性定义：化学稳定性是金属的耐蚀性与抗氧化性的总称。金属在高温下的化学稳定性称为热稳定性。在高温下工作的设备（如锅炉、加热设备、汽轮机、喷气发动机等）部件，需要选择热稳定性好的耐热钢等材料制造。

综合知识模块二金属的力学性能能力知识点1强度、刚度及弹性

能力知识点2塑性能力知识点3硬度能力知识点4韧度能力知识点5疲劳

能力知识点1强度、刚度及弹性

一、拉伸曲线与应力应变曲线拉伸试样万能试验机

1.拉伸曲线退火低碳钢的拉伸曲线

式中F——试样所承受的载荷(N)；S0——试样的原始横截面积(㎜2)。应力：试样单位面积上承受的载荷，即：应变：试样单位长度的伸长量，即：式中ΔL——试样标距长度的伸长量；L0——试样的原始标距长度。

退火低碳钢的应力-应变曲线2.应力-应变曲线

二、刚度和弹性1.弹性模量定义:材料在弹性范围内，应力与应变的比值称为弹性模量，即：E标志着材料抵抗弹性变形的能力。金属的E值随温度的升高而逐渐降低。

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