机械制造基础绪论金属材料的性能.ppt

机械制造根底;机械制造根底绪论材料性能;绪论;机械制造根底在制造业中的地位和作用;;学习内容

工程材料

金属热成型

公差与测量

金属切削原理

金属切削工艺

课程性质及地位

;金属材料的性能;一、力学性能;强度指标;;2、塑性

塑性——材料断裂前发生不可逆永久变形的能力。其主要判据有断后伸长率和断面收缩率。

〔1〕断后伸长率

δ=[(L1-Lo)/Lo]%

〔2〕断面收缩率

ψ=[(So-S1)/So]%;;3、硬度

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。是衡量材料软硬的依据。

布氏硬度〔HB〕

洛氏硬度〔HR〕

维氏硬度〔HV〕;;标准书写形式：150HBS10/1000/30

360HBS510HBW

特点：压痕面积大，数据稳定。

适用：组织粗大或组织部均匀的材料；不宜测量成品或薄片金属。

应用：原材料和半成品的硬度测量。;;;〔3〕维氏硬度〔HV〕

压头为四棱锥，原理同布氏硬度。

维氏硬度可以测量从软到硬的各种金属材料，而且测量的硬度值具有连续性〔10一1000HV〕。维氏硬度测量压痕小，可测量较薄的材料和渗碳、渗氮等外表硬化层。;各种硬度间关系：

硬度在200－600HB时，

HRC＝1/10HB

硬度小于450HB时，

HB＝HV

;4、韧性

材料抵抗冲击破坏的能力。

〔1〕冲击吸收功〔Ak〕

Aku(Akv)＝mg(h1－h2)

冲击韧度：

αku＝Aku/S;〔2〕韧脆转变温度

指冲击吸收功急剧变化区所对应的温度范围。;〔3〕Ak主要用途

Ak对材料内部组织缺陷十分敏感，且操作简便，因而应用广泛。主要用途如下。

①评定材料的冶金质量和热加工质量。通过断口分析，可知是否含有气泡、夹渣、偏析等冶金缺陷和锻造、热处理缺陷。

②可测定韧脆转变温度。低的可用于高寒山区；高的在冬季易出现脆性断裂;6、疲劳

〔1〕疲劳现象

疲劳断裂——在交变载荷作用下，零部件经较长时间工作或较屡次应力循环后，发生突然断裂现象。;疲劳断裂的原因——在尖角、孔、槽、夹杂、刀痕等应力集中部位产生疲劳裂纹，并不断扩展，减少有效承载面积，当不能承受外力时，即发生突然断裂。

实质：裂纹的产生、扩展、断裂。;〔2〕疲劳极限〔σ-1〕

当循环应力小于某一值后??料可经受无数次循环而不断裂，此应力值为σ-1。钢铁材料的σ-1=10的7次方次下的应力。;〔3〕提高疲劳极限途径

一是提高σb；二是改善零件的结构形状、降低外表粗糙度、采取外表强化。;二、物理性能;;3、电性能

电阻率ρ——单位长度、面积的电阻值，单位为Ω●m.

电导率σ——1/ρ。单位为s/m

应用：银导电性最好，铜与铝次之；高分子材料导电性很差，一般都是绝缘体。;4、热性能

热导率用λ表示，单位为W/(m·K〕银、铜的导热性最好，铝次之。导热性好的材料可用于制造散热器，差的可制造保温器材。

热膨胀性——材料随温度的改变发生体积的改变。

热膨胀性用线膨胀系数α来表示，其含义是温度上升1℃时单位长度材料的伸长量，单位为1/℃一般陶瓷的热膨陶瓷热膨胀性小，金属次之，高分子材料最大。;5、磁性

铁磁性物质〔Fe、Ni、Co〕

非铁磁性物质〔Al、Cu〕

铁磁材料的磁性可用以下物理量表示：

磁导率μ(μ=B/H〕表示铁磁材料磁化曲线上某一点的磁化强度B与外磁场强度H的比值；

磁饱和强度B1，表示材料能到达的最大磁化强度；

剩磁Br，表示外磁场强度退为零时，材料的剩余磁化强度；

矫顽力He表示要使磁化强度降为零时，必须加反方向的磁场强度He。;三、化学性能;四、材料的工艺性能;小结