《金属材料与热处理（第八版）》- 课件全套 第0--9章 绪论、金属的结构与结晶---国外金属材料牌号及新型工程材料简介.pptx

绪论;后母戊鼎;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;第二章金属材料的性能

§2-1金属材料的损坏与塑性变形;塑性变形也有有益的一面，可以作为零件成形和强化的重要手段。工业上使用的许多金属产品一般都是先浇注成铸锭后，再经过压力加工制成的。;一、与变形相关的概念

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。

(1)静载荷

指大小不变或变化过程缓慢的载荷。

(2)冲击载荷

指在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷。

(3)交变载荷

指大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化的载荷。;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。;2.内力

工件或材料在受到外部载荷作用时，为使其不变形，在材料内部产生的一种与外力相对抗的力，称为内力。

3.应力

在假设作用在零件横截面上的内力大小是均匀分布的情况下，采用横截面单位面积上的内力——应力来加以判定。材料受拉伸或压缩载荷作用时，其应力按下式计算:;二、金属的变形;3.晶粒大小的影响

在一定体积的晶体内，晶粒的数目越多，晶界就越多，晶粒就越细，并且不同位向的晶粒也越多，因而塑性变形抗力也越大。细晶粒的多晶体不仅强度较高，而且塑性和韧性也较好，故生产中总是尽可能地细化晶粒。;三、金属材料的冷塑性变形与加工硬化

冷塑性变形除了使晶粒的外形发生变化外，还会使晶粒内部的位错密度增加，晶格畸变加剧，从而使金属随着变形量的增加，其强度、硬度提高，而塑性、韧性下降，这种现象称为形变???化或加工硬化。;§2-2金属材料的力学性能;1.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。;2.力—伸长曲线

拉伸试验中，依据拉力F与伸长量ΔL之间的关系在直角坐标系中绘出的曲线，称为力—伸长曲线。;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

材料受力后在断裂之前产生塑性变形的能力称为塑性。

1.断后伸长率A

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。;2.断面收缩率Z

断面收缩率是试样拉断后，颈缩处面积变化量与原始横截面面积之比的百分率。;三、硬度

材料抵抗局部变形，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。硬度越高，材料的耐磨性越好。

通常，硬度是通过在专用的硬度试验机上试验测得的。;1.布氏硬度

(1)布氏硬度的测试原理;(2)布氏硬度的表示方法

布氏硬度用硬度值、硬度符号、压头直径、试验力及保持时间表示。当保持时间为10~15s时可不标。

(3)布氏硬度的应用范围及优缺点

布氏硬度试验的压痕直径较大，能较准确地反映材料的平均性能。由于强度和硬度间有一定的近似比例关系，因而在生产中较为常用。但由于测压痕直径费时费力，而且不适于测高硬度材料，压痕较大，所以只适宜对毛坯和半成品进行测试，而不宜对成品及薄壁零件进行测试。;2.洛氏硬度

(1)洛氏硬度的测试原理

常用的洛氏硬度标尺有A、B、C三种，其中C标尺应用最广。

;洛氏硬度的测试原理;(2)洛氏硬度的表示方法

符号HR前面的数字表示硬度值，后面的字母表示不同洛氏硬度标尺。

(3)洛氏硬度试验法的优缺点

洛氏硬度试验操作简单、迅速，可直接从表盘上读出硬度值;压痕直径很小，可以测量成品及较薄工件;测试的硬度值范围较大，可测从很软到很硬的金属材料，所以在生产中广为应用，其中HRC的应用尤为广泛。但由于压痕小，当材料组织不均匀时，测量值的代表性差，一般需在不同的部位测试几次，取读数的平均值代表材料的硬度。;四、冲击韧性