汽车机械基础：金属材料的性能PPT教学课件.pptx

2.1金属材料的性能能力目标：能够分析常用金属材料的性能

金属棒断裂在日常生活中，我们会发现形状相同而材料不同的金属棍棒，当受到相同的力时，有的会断裂，有的会出现不同程度的变形，有的却能保持原状不变。这是为什么呢？任务导入

不同的金属材料具有不同的性能，甚至同一种金属材料在不同环境下，性能也会出现变化。了解和熟悉金属材料的性能是合理选材、充分发挥金属材料内在性能潜力的重要前提。任务分析金属棒断裂

金属材料的性能主要包括四个方面：力学性能机械设计与制造中考虑特殊情况下考虑工艺性能物理性能化学性能

金属材料表面抵抗外部压力的能力硬度在外载荷作用下，金属材料断裂前产生永久性变形的能力塑性金属材料抵抗动载荷冲击的能力冲击韧性金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力强度金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力疲劳强度一力学性能力学性能

最基本的强度指标一力学性能1.强度用低碳钢拉伸试验测得拉伸曲线图屈服极限点强度极限点抗拉强度：零件在工作中所承受的载荷不可超过抗拉强度屈服强度：表征材料塑性变形的抗力，是设计的主要依据。金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力

布氏硬度HB洛氏硬度HR一力学性能主要用于测定铸铁、有色金属、及其合金，低合金结构钢以及非金属材料。2.硬度金属材料表面抵抗外部压力的能力主要用于测定金属镀层、薄片金属以及化学热处理后的硬度。

一力学性能3.塑性在外载荷作用下，金属材料断裂前产生永久性变形的能力材料具有良好的塑性，有利于金属的冷冲压成型加工，比如汽车驾驶室外壳、车箱板、油箱等。在成型过程中，金属材料塑性不好，则在成形时容易开裂。塑性的性能指标包括两个（通过拉伸试样测量得到）：材料断后伸长率端面收缩率

4.冲击韧性一力学性能金属材料抵抗动载荷冲击的能力性能指标（从试验机上读出冲击功读数/试件缺口处横截面积）:冲击韧性值

交变应力：大小或大小及方向随时间呈周期性变化的应力一力学性能5.疲劳强度金属材料在无限多次交变应力作用下而不破坏的最大应力?金属的疲劳：金属材料在交变应力的长期作用下，虽然应力远小于材料的抗拉强度，甚至低于屈服点，也会发生突然断裂，这种现象叫金属疲劳。疲劳抗力指标：疲劳极限，又称疲劳强度，用σ－1表示。（材料经过无限次应力循环不发生断裂的最大应力，即疲劳曲线上水平部分对应的应力值。）发动机缸体附件凸台疲劳断裂

二其他性能1.物理化学性能金属材料的物理性能是指在重力、电磁场、热力（温度）等物理因素作用下，材料所表现的性能或固有属性。1.密度：可将金属分为轻金属（相对密度小于4.5）和重金属（相对密度大于4.5）。2.熔点：材料在缓慢加热时由固态转变为液态并有一定潜热吸收或放出时的转变温度。3.导热性：材料传导热量的能力4.导电性：材料传导电流的能力5.热膨胀性：材料因温度改变而引起的体积变化现象6.磁性：材料在磁场中能被磁化或导磁的能力

二其他性能1.物理化学性能材料的化学性能是指材料抵抗其周围介质侵蚀的能力，主要包括耐蚀性和热稳定性等。1.耐蚀性：金属材料在常温下抵抗周围介质侵蚀的能力2.热稳定性：材料在高温下抵抗氧化的能力。在高温（高压）下工作的锅炉、各种加热炉，内燃机中的零件等都需要具有良好的热稳定性。

二其他性能2.工艺性能工艺性能是指金属材料对不同加工方法的适应能力。它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能等。其衡量指标如下：1.铸造性能：流动性、收缩性、偏析倾向；2.锻造性能：金属的塑性、变形抗力；3.焊接性能：金属材料的含碳量；4.切削加工性：材料的硬度、脆性