《金屬材料與熱處理》課件1.項(xiàng)目一

1、金屬材料與熱處理項(xiàng)目一 金屬材料的性能項(xiàng)目導(dǎo)入金屬材料是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的基本材料，廣泛應(yīng)用于制造生產(chǎn)和生活用具，金屬材料之所以獲得廣泛的應(yīng)用，是由于它具有許多良好的性能。 在機(jī)械制造過(guò)程中，為了設(shè)計(jì)制造具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，必須了解和掌握金屬材料的各種性能，以便使機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、選材和制造等方面體現(xiàn)出最優(yōu)化。 01目錄CONTENT認(rèn)識(shí)金屬材料畫(huà)低碳鋼拉伸曲線(xiàn)圖金屬材料的沖擊試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)020403測(cè)試鋼的硬度CONTENT金屬的其他性能05任務(wù)一認(rèn)識(shí)金屬材料 金屬材料具有比其他材料優(yōu)越的性能，廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造、工程建設(shè)，交通、石 油化工、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域，所以我們認(rèn)識(shí)金屬材料具有重要意

2、義。學(xué)習(xí)目標(biāo)具有識(shí)別金屬材料的初步能力。結(jié)合實(shí)際情況能確定出不同設(shè)備承受的載荷性質(zhì)。任務(wù)描述認(rèn)識(shí)金屬及金屬材料。初步了解金屬材料的分類(lèi)。 了解各種載荷的含義。一、金屬材料的基本概念金屬是指具有特殊的光澤、良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，一定的強(qiáng)度和塑性的物質(zhì)，如鐵、錳、鋁、銅等。 金屬元素是指具有金屬特性的元素稱(chēng)金屬元素。在化學(xué)元素周期表中，約四分之三是 屬于金屬元素。 金屬材料是由金屬元素或以金屬元素為主而形成的，并具有一般金屬特性的材料通稱(chēng)為金屬材料。二、金屬材料的分類(lèi)金屬材料黑色金屬材料碳素鋼合金鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼鑄造碳鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼特殊性能鋼黑色金屬材料黑色金屬材料黑色金屬材料黑色金

3、屬材料銅及銅合金鋁及鋁合金鈦及鈦合金軸承合金鑄鐵有色金屬材料硬質(zhì)合金三、金屬材料的性能金屬材料的性能包括使用性能和工藝性能兩方面。使用性能是指金屬材料在使用條件下所表現(xiàn)出來(lái)的性能。包括:物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能等。 工藝性能是指金屬在制造加工過(guò)程中反映出來(lái)的各種性能。包括:鑄造性能、鍛造性、焊接性能、熱處理性和切削加工性。四、金屬材料的載荷金屬材料在加工及使用過(guò)程中所受的外力稱(chēng)為載荷。根據(jù)載荷作用性質(zhì)的不同，它可以分為靜載荷、沖擊載荷及交變載荷三種。 （1）靜載荷是指大小不變或變化過(guò)程緩慢的載荷。 （2）沖擊載荷是指在短時(shí)間內(nèi)以較高速度作用于零件上的載荷。 （3）交變載荷是指大小、方向或大

4、小和方向隨時(shí)間發(fā)生周期性變化的載荷。 根據(jù)作用形式不同，載荷又可分為拉伸載荷、壓縮載荷、彎曲載荷、剪切載荷和扭轉(zhuǎn)載荷等。四、金屬材料的載荷任務(wù)二畫(huà)低碳鋼拉伸曲線(xiàn)圖在建筑工地、港口碼頭、工廠(chǎng)車(chē)間等地方，同學(xué)們經(jīng)常會(huì)看到用一根或幾根鋼絲繩就可以提起幾噸甚至上百?lài)嵉呢浳?。由此可?jiàn)，鋼絲繩能承受由這些貨物所產(chǎn)生的力即拉力，這說(shuō)明金屬材料應(yīng)具有一定的抗拉強(qiáng)度才會(huì)具有使用價(jià)值。學(xué)習(xí)目標(biāo)在老師的監(jiān)護(hù)下會(huì)做拉伸試驗(yàn)。 會(huì)畫(huà)低碳鋼的拉伸曲線(xiàn)圖。 任務(wù)描述強(qiáng)度的含義和計(jì)算。 塑性的含義和計(jì)算。 理解拉伸曲線(xiàn)各階段含義。一、認(rèn)識(shí)低碳鋼低碳鋼是生活中常見(jiàn)的一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均小于0.25%。塑性、韌

5、性較高，冷擠壓性能和焊接性能好、抗拉強(qiáng)度為253500 MPa，伸長(zhǎng)率 A14%。 低碳鋼一般軋成角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、鋼板，用于制作各種建筑構(gòu)件、容器、箱體、爐 體和農(nóng)用機(jī)具等。優(yōu)質(zhì)低碳鋼軋成薄板，制作汽車(chē)駕駛室、發(fā)動(dòng)機(jī)罩等深沖制品;制成棒材，制作強(qiáng)度要求不高的機(jī)械零件。二、低碳鋼的拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)是用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定制成的金屬試樣，把試樣裝夾在拉伸試驗(yàn)機(jī)上，在軸向靜拉伸力的作用下使它不斷產(chǎn)生變形，直到斷裂為止。利用拉伸試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)可以確定材料的彈性極限、伸長(zhǎng)率、彈性模量、比例極限、拉伸強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、屈服強(qiáng)度和其他拉伸性能指標(biāo)。（1）測(cè)定拉伸曲線(xiàn)的試樣和設(shè)備（2）認(rèn)識(shí)低碳鋼拉伸曲線(xiàn)二、低碳

6、鋼的拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸試驗(yàn)常用的標(biāo)準(zhǔn)試樣截面為圓形。根據(jù)GB/T 2282010要求制成圓柱形拉伸試樣。根據(jù)標(biāo)距長(zhǎng)度和直徑之間的關(guān)系，試樣可分為長(zhǎng)試樣和短試樣兩種，長(zhǎng)試樣l0 =10d0，短試樣l0=5d0。拉伸試驗(yàn)機(jī)也叫材料拉伸試驗(yàn)機(jī)、萬(wàn)能拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)。主要用于各種金屬、非金屬及復(fù)合材料進(jìn)行力學(xué)性能指標(biāo)的測(cè)試。如檢測(cè)金屬材料的最大承載拉力、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)變形、延伸率等技術(shù)指標(biāo)。在拉伸試驗(yàn)機(jī)上，試樣從變形到拉斷，可以通過(guò)自動(dòng)記錄設(shè)備把拉力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系用曲線(xiàn)表示出來(lái)，該曲線(xiàn)即為拉伸曲線(xiàn)。二、低碳鋼的拉伸實(shí)驗(yàn)由拉伸曲線(xiàn)可以看出，低碳鋼在外力作用下所引起的變形和失效的過(guò)程大致可以分為彈性變形階段、屈服

7、階段、強(qiáng)化階段、縮頸階段四個(gè)階段。（1） oe彈性變形階段 隨著載荷增加，拉力在e點(diǎn)以下，試樣變形完全是彈性的，此時(shí)如卸載，試樣即恢復(fù)原狀。隨載荷的存在而產(chǎn)生，隨載荷的去除而消失的變形稱(chēng)為彈性變形。Fe為能恢復(fù)原始形狀和尺寸的最大拉伸力。 二、低碳鋼的拉伸實(shí)驗(yàn)（2） es屈服階段 當(dāng)載荷超過(guò)Fe時(shí)，若卸載的話(huà)，試樣的伸長(zhǎng)只能部分恢復(fù)，而保留部分殘余變形。這種不能隨載荷的去除而消失的變形稱(chēng)為塑性變形。當(dāng)載荷增加到Fs時(shí),鑄鐵的力伸長(zhǎng)曲線(xiàn)圖上出現(xiàn)平臺(tái)或鋸齒狀，這種在載荷不增加或略有減少的情況下，試樣繼續(xù)發(fā)生變形的現(xiàn)象叫做屈服，F(xiàn)s稱(chēng)為屈服載荷，屈服后，材料將殘留較大的塑性變形。 二、低碳鋼的拉伸實(shí)

8、驗(yàn)（3）sb強(qiáng)化階段 在屈服階段以后，欲使試樣繼續(xù)伸長(zhǎng)，必須不斷加載。隨著塑性變形的增加，試樣變形抗力也逐漸增加，這種現(xiàn)象稱(chēng)為形變強(qiáng)化（或稱(chēng)為冷作硬化）。Fb為試樣拉伸試驗(yàn)時(shí)的最大載荷。 （4）bz縮頸階段 當(dāng)載荷達(dá)到最大值Fb后，試樣的直徑發(fā)生局部收縮，稱(chēng)為“縮頸”。試樣所需要的載荷也隨之降低，這時(shí)伸長(zhǎng)主要集中在縮頸部位，直至斷裂。 三、彈性和剛度三、彈性和剛度四、強(qiáng)度四、強(qiáng)度四、強(qiáng)度五、塑性五、塑性任務(wù)三 測(cè)試鋼的硬度在日常生活中，我們用手錘錘擊鉛塊和鋼塊，或用劃針在鉛塊和鋼塊劃線(xiàn)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)在鉛塊上留下的痕跡比在鋼塊上留下的痕跡要深，這是為什么呢?這是因?yàn)殇摫茹U塊硬，那么，如何知道材料的硬

9、度呢?這就需要通過(guò)硬度試驗(yàn)測(cè)定。學(xué)習(xí)目標(biāo)在老師的監(jiān)護(hù)下會(huì)做硬度試驗(yàn)。 知道各種硬度值符號(hào)含義。任務(wù)描述硬度的含義。理解硬度的相關(guān)公式。 熟悉不同硬度測(cè)試方法的特點(diǎn)和應(yīng)用。 一、布氏硬度 一、布氏硬度 2.布氏硬度值的表示方法 布氏硬度值的表示方法為:硬度值+HBW+球直徑+試驗(yàn)力+規(guī)定時(shí)間。試驗(yàn)力保持時(shí)間1015 s時(shí)不標(biāo)注。 例如:530HBW 5/750表示用直徑5 mm的硬質(zhì)合金球在7355 N（750 kgf）的試驗(yàn)力作用下，保持101 5s時(shí)測(cè)得的布氏硬度值為530。 又如:170 HBS 10/1000/30表示用直徑10 mm的鋼球在9807 N（1000 kgf）的試驗(yàn)力作用下

10、保持30s測(cè)得的布氏硬度值為170。 做布氏硬度試驗(yàn)時(shí)，壓頭球體的直徑（D）、試驗(yàn)力（F）及試驗(yàn)力保持時(shí)間（t），應(yīng)根據(jù)被測(cè)金屬材料的種類(lèi)、硬度值的范圍及金屬的厚度進(jìn)行選擇。 常用的壓頭直徑（D）有1、2、2.5、5和10 mm五種，試驗(yàn)力（F）在9807 N29.42 kN范圍內(nèi)。試驗(yàn)力保持時(shí)間，一般黑色金屬為1015 s;有色金屬為30 s;布氏硬度值小于35時(shí)為60s。二、洛氏硬度1.洛氏硬度試驗(yàn)原理 洛氏硬度試驗(yàn)采用以錐角為120的金剛石錐體或直徑為1.588 mm的淬火鋼球壓頭，壓入試樣表面，保持規(guī)定時(shí)間后卸除主試驗(yàn)力，以測(cè)量壓痕深度來(lái)計(jì)算洛氏硬度值。二、洛氏硬度洛氏硬度試驗(yàn)時(shí)，先在

11、樣品表面施加100 N的預(yù)載荷，其壓入深度為h0，此時(shí)表盤(pán)上的指針指向零點(diǎn)。然后再加上主載荷（500 N、900 N、1400 N），壓頭壓入表面的深度為h1，表盤(pán)上的指針逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)到相應(yīng)的刻度。在主載荷的作用下，樣品表面的變形包括彈性變形和塑性變形兩部分，卸除主載荷后，表面變形中的彈性部分將回復(fù)，壓頭將回升一段距離，即（h1-e），表盤(pán)上的指針將相應(yīng)地回轉(zhuǎn)。最后，在試件表面留下的殘余壓痕深度為e。e值越大，被測(cè)金屬的硬度越低。為了符合數(shù)字越大，硬度越高的習(xí)慣，將一個(gè)常數(shù)K減去e來(lái)表示硬度的大小，并用0.002 mm壓痕深度作為一個(gè)硬度單位，由此獲得洛氏硬度值，用符號(hào)HR表示。二、洛氏硬度二

12、、洛氏硬度2.常用洛氏硬度標(biāo)尺及適用范圍 為了用一臺(tái)硬度計(jì)測(cè)定不同硬度的金屬材料，可根據(jù)所加的載荷和壓頭不同組成不同的洛氏硬度標(biāo)尺，每一種標(biāo)尺用一個(gè)字母在洛氏硬度符號(hào)HR后面注明。常用的洛氏硬度標(biāo)尺有HRA、HRB、HRC三種。HRA主要用于高硬度表面、硬質(zhì)合金的硬度測(cè)試，HRB主要用于退火鋼、鑄鐵、非鐵金屬的硬度測(cè)試，HRC主要用于淬火鋼的硬度測(cè)試。 三、維氏硬度 三、維氏硬度維氏硬度的表示方法為:硬度值+HV+試驗(yàn)力數(shù)值+規(guī)定時(shí)間，試驗(yàn)力保持時(shí)間在 10 s15 s時(shí)不標(biāo)注。如640 HV 30/20表示在294 N作用下保持20 s后測(cè)得的維氏硬度值為640。 維氏硬度的優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)時(shí)加載

13、小，壓痕深度淺，可測(cè)量較薄的材料，也可測(cè)量零件表面淬硬層的硬度，其測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。缺點(diǎn)是生產(chǎn)率比洛氏硬度試驗(yàn)低，不宜于成批生產(chǎn)檢驗(yàn)，故在生產(chǎn)中直接使用較少。任務(wù)四金屬材料的沖擊試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)生產(chǎn)中許多機(jī)器零件，是在沖擊載荷下工作的，如沖床的沖頭、鍛錘的錘桿、沖模和鍛模等，因此，制造這類(lèi)零件所用的材料，不能用靜載荷下的性能指標(biāo)來(lái)衡量，而必須考慮材料抵抗沖擊載荷的能力。學(xué)習(xí)目標(biāo)在老師的監(jiān)護(hù)下做沖擊試驗(yàn)。根據(jù)疲勞特征，討論如何減少疲勞源。 討論哪些措施可以提高零件的疲勞強(qiáng)度。 任務(wù)描述沖擊韌度的含義。 理解沖擊韌度公式。 理解疲勞的含義及危害性。一、沖擊韌性金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱(chēng)

14、為沖擊韌性。目前，常用一次擺錘沖擊彎曲試驗(yàn)來(lái)測(cè)定金屬材料的沖擊韌性。 1.沖擊試樣 為使試驗(yàn)結(jié)果有可比性，必須采用標(biāo)準(zhǔn)試樣。常用的試樣有10 mm10 mm55 mm的U形缺口和V形缺口試樣。一、沖擊韌性2.沖擊試驗(yàn)的原理及方法 沖擊試驗(yàn)是利用能量守恒定律原理:試樣被沖斷過(guò)程中吸收的能量等于擺錘沖擊試樣前后的勢(shì)能差。 試驗(yàn)步驟:（1）將待測(cè)的金屬材料加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣。 （2）把標(biāo)準(zhǔn)試樣放在試驗(yàn)機(jī)的支座上，放置時(shí)試樣缺口應(yīng)背向擺錘的沖擊方向。（3）將具有一定重量 G 的擺錘升至一定的高度H1，使其獲得一定的勢(shì)能（GH1）。 （4）使擺錘自由落下，將試件沖斷。 一、沖擊韌性一、沖擊韌性一、沖擊韌性3

15、.小能量多次沖擊試驗(yàn) 在實(shí)際工作中，承受沖擊載荷的機(jī)械零件，很少因一次大能量沖擊而遭破壞，絕大多數(shù)金屬材料或零件是在小能量多次沖擊作用下而破壞的。如沖模的沖頭、鑿巖機(jī)風(fēng)鎬上的活塞等。它們的破壞是由于多次沖擊損傷的積累。對(duì)于這樣的零件，用沖擊韌度來(lái)做為設(shè)計(jì)依據(jù)是不符合實(shí)際的。小能量多次沖擊試驗(yàn)采用PC 150型落錘式多次沖擊試驗(yàn)機(jī)。其試驗(yàn)原理如圖所示，試件在沖頭多次沖擊下斷裂時(shí)，經(jīng)受的沖擊次數(shù)（N），代表金屬的抗沖擊能力。二、疲勞強(qiáng)度 1.疲勞現(xiàn)象 許多機(jī)械零件，如:軸、齒輪、軸承、彈簧等，在工作中各點(diǎn)的應(yīng)力隨時(shí)間作周期性變化，這種隨時(shí)間作周期性變化的應(yīng)力稱(chēng)交變應(yīng)力。在交變應(yīng)力的作用下。雖然零件

16、所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點(diǎn)，但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的工作后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現(xiàn)象稱(chēng)為金屬的疲勞。 疲勞破壞是機(jī)械零件失效的主要原因之一，并且在疲勞破壞前沒(méi)有明顯的塑性變形，斷裂是突然發(fā)生的，因此，具有很大的危險(xiǎn)性，造成的事故大多數(shù)是災(zāi)難性的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在機(jī)械零件失效中大約80%以上屬于疲勞破壞。二、疲勞強(qiáng)度 2.疲勞破壞的特征 盡管交變載荷有不同的類(lèi)型，但疲勞破壞有以下共同特點(diǎn):（1）疲勞斷裂時(shí)并沒(méi)有明顯的宏觀(guān)塑性變形，斷裂前沒(méi)有預(yù)兆，而是突然破壞。（2）引起疲勞斷裂的應(yīng)力常常低于材料的屈服點(diǎn)。 （3）疲勞斷裂的宏觀(guān)斷口由三部分組成，即:疲勞源區(qū)、疲勞擴(kuò)展區(qū)和瞬時(shí)斷裂區(qū)。 對(duì)于韌性材料，一般三

17、個(gè)區(qū)均可較明顯;脆性材料，整個(gè)斷口齊平光亮，三個(gè)區(qū)用肉眼難以觀(guān)察到。二、疲勞強(qiáng)度 3.疲勞強(qiáng)度 金屬材料在循環(huán)應(yīng)力的作用下能經(jīng)受無(wú)限多次的循環(huán)，而不斷裂的最大應(yīng)力稱(chēng)為金屬材料的疲勞強(qiáng)度。即循環(huán)次數(shù)值 N 無(wú)窮大時(shí)，所對(duì)應(yīng)的最大應(yīng)力值稱(chēng)疲勞強(qiáng)度，用符號(hào) Rr 表示。對(duì)于金屬材料，常用旋轉(zhuǎn)彎曲試驗(yàn)方法測(cè)定在對(duì)稱(chēng)應(yīng)力循環(huán)條件下材料的疲勞極限 R-1 。試驗(yàn)時(shí)用多組試件，在不同的交變應(yīng)力測(cè)定試件發(fā)生斷裂的周次（N），繪制 R-N 曲線(xiàn)。對(duì)于金屬材料，當(dāng)應(yīng)力降到某值后，R-N曲線(xiàn)趨于水平直線(xiàn)，此直線(xiàn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為疲勞極限。二、疲勞強(qiáng)度 一般鋼鐵材料取循環(huán)周次為107次時(shí)，能承受的最大循環(huán)應(yīng)力為疲勞極限，有

18、色金屬、不銹鋼取108周次。影響金屬的疲勞強(qiáng)度的因素很多，比如工作條件、表面質(zhì)量、材料成分、組織和殘余應(yīng)力等。 提高零件疲勞強(qiáng)度的措施: （1）在零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中盡量避免尖角、缺口和截面突變，以免產(chǎn)生應(yīng)力集中而出現(xiàn)疲勞裂紋。 （2）改善零件表面粗糙度，減少缺口效應(yīng)，提高疲勞強(qiáng)度。 （3）采用表面處理，如高頻淬火、表面形變強(qiáng)化（噴丸、滾壓等）、化學(xué)熱處理（滲碳、滲氮等）。 （4）改善材料表層的殘余應(yīng)力狀態(tài)。 （5）提高零件表面加工質(zhì)量，盡量減少表面缺陷（夾雜、氧化、脫碳等）和表面加工損傷（刀痕、擦傷、磨痕等），減少疲勞源。任務(wù)五金屬的其他性能前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了金屬材料的力學(xué)性能，金屬材料僅有良好的

19、力學(xué)性能是不夠的，還必須具有良好的工藝性能，了解金屬材料的其他性能，是為了得到生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量良好、成本低廉的工件。學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉材料的物理和化學(xué)性能。 理解金屬材料的工藝性能含義。任務(wù)描述金屬材料的物理性能和化學(xué)性能。 金屬材料的工藝性能。 一、金屬的物理性能 金屬材料的物理性能是指物體本身固有的性能。它包括物體的密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱膨脹性和磁性等。 1.密度 金屬材料的密度是指在一定溫度下單位體積金屬材料的質(zhì)量。密度是金屬材料的特性之一，不同的金屬材料密度是不同的，在體積相同的情況下，金屬材料的密度越大，其質(zhì)量也越大，金屬材料的密度大小直接影響到由它所制造設(shè)備的自重。一般將密度小

20、于5103 kg/m3的金屬稱(chēng)輕金屬，密度大于5103 kg/m3的金屬稱(chēng)重金屬。 一、金屬的物理性能 2.熔點(diǎn) 金屬材料從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度稱(chēng)為熔點(diǎn)。純金屬都有它固有的熔點(diǎn)，合金的熔點(diǎn)取決于它的化學(xué)成分，如鋼和鑄鐵雖然都是鐵碳合金，但由于其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不一樣，其熔點(diǎn)也各不相同。熔點(diǎn)是金屬材料和合金在冶煉、鑄造、焊接等工藝的重要參數(shù)。熔點(diǎn)高的金屬材料稱(chēng)難熔金屬（如鎢、鉬、釩等）可以用來(lái)制造耐高溫零件，它們?cè)诨鸺?、?dǎo)彈燃?xì)廨啓C(jī)和噴氣飛機(jī)等方面有廣泛的應(yīng)用。熔點(diǎn)低的金屬稱(chēng)易熔金屬（如錫、鉛、鉍等），它們可以用來(lái)制造熔斷器、焊接釬料和防火、高壓安全閥等零件。 一、金屬的物理性能 3.導(dǎo)熱性 金屬

21、材料傳導(dǎo)熱量的能力稱(chēng)為導(dǎo)熱性。金屬材料導(dǎo)熱能力的大小常用熱導(dǎo)率表示。金屬材料的熱導(dǎo)率越大，其導(dǎo)熱性越好。一般來(lái)說(shuō)，金屬材料越純，其導(dǎo)熱能力越大，合金的導(dǎo)熱能力比純金屬的差，金屬材料中，導(dǎo)熱能力以銀為最好，銅、鋁次之。 導(dǎo)熱性好的金屬材料其散熱性也良好，如在制造散熱器、熱交換器等零件時(shí)，就選用散熱好的金屬材料。在制訂焊接、鑄造、鍛造和熱處理工藝時(shí)，也必須考慮金屬的導(dǎo)熱性，以防止金屬材料在加熱或冷卻過(guò)程中形成較大的內(nèi)應(yīng)力，以避免金屬材料發(fā)生變形和開(kāi)裂。 一、金屬的物理性能 4.導(dǎo)電性 金屬材料能夠傳導(dǎo)電流的性能稱(chēng)為導(dǎo)電性，金屬是良好的導(dǎo)電體，各種金屬的導(dǎo)電性不同，導(dǎo)電性的好壞，取決于它的電阻率，電

22、阻率越小，導(dǎo)電性越好，金屬的導(dǎo)電能力以銀最好，銅、鋁次之。合金的導(dǎo)電性比純金屬差。導(dǎo)電性好的金屬材料適于做導(dǎo)電材料如電線(xiàn)、電纜、電氣儀表等。導(dǎo)電性差的適于做電熱元件如電熱絲、電熱棒、電熱板等。 一、金屬的物理性能 一、金屬的物理性能 6.磁性 金屬材料在磁場(chǎng)中受到磁化的性能稱(chēng)為磁性。具有導(dǎo)磁能力的金屬都能被磁鐵所吸 引，據(jù)金屬材料在磁場(chǎng)中受的磁化程度不同，分為鐵磁材料（如鐵、鈷等）、順磁材料（如錳、鉻等）、抗磁材料（如銅、鋅等）三類(lèi)，順磁性和抗磁性材料也稱(chēng)弱磁性材料。鐵磁性材料的磁性不是固定不變的，鐵磁性物質(zhì)只有在居里溫度以下才具有鐵磁性;在居里溫度以上，由于受到晶體熱運(yùn)動(dòng)的干擾，原子磁矩的定

23、向排列被破壞，使得鐵磁性消失，這時(shí)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判?。如純鐵當(dāng)溫度高于770 以上就會(huì)失去磁性。所以純鐵的居里點(diǎn)是770 。鐵磁性材料可用于制造變壓器、電動(dòng)機(jī)、測(cè)量?jī)x表等，抗磁性材料可用來(lái)制造避免電磁場(chǎng)干擾的零件和結(jié)構(gòu)材料。 二、金屬的化學(xué)性能1.耐腐蝕性 金屬材料在常溫下抵抗氧、水蒸氣及其他化學(xué)介質(zhì)腐蝕破壞作用的能力，稱(chēng)耐腐蝕性。腐蝕作用對(duì)金屬材料的危害性很大，它不僅使金屬材料本身受到損傷，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使金屬構(gòu)件遭到破壞，引起重大事故。因此提高金屬材料的耐腐蝕性能，對(duì)于節(jié)約金屬、延長(zhǎng)金屬材料的使用壽命，具有現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)意義。 2.抗氧化性 金屬材料在加熱時(shí)抵抗氧化作用的能力，稱(chēng)為抗氧化性。金屬材料

24、的氧化隨溫度升高而加速，如鋼材在鑄造、鍛造、熱處理、焊接等熱加工作業(yè)時(shí)，氧化比較嚴(yán)重。這不僅造成材料過(guò)量的損耗，也可形成各種缺陷。為此，常在工件的周?chē)斐梢环N保護(hù)氣氛，避免金屬材料的氧化。二、金屬的化學(xué)性能3.化學(xué)穩(wěn)定性 化學(xué)穩(wěn)定性是金屬材料的耐腐蝕性和抗氧化性的總稱(chēng)。金屬材料在高溫下的化學(xué)穩(wěn)定性稱(chēng)為熱穩(wěn)定性，在高溫條件下工作的設(shè)備（如工業(yè)用的鍋爐、加熱設(shè)備、汽輪機(jī)等）上的部件需要選擇熱穩(wěn)定性好的材料來(lái)制造。三、金屬的工藝性能金屬材料僅有良好的力學(xué)性能是不夠的，還必須具有良好的工藝性能，只有這樣才能得到生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量良好、成本低廉的零件。 工藝性能是指金屬材料對(duì)不同加工工藝方法的適應(yīng)能力。包括:鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、