金屬材料的主要性能

1、金屬材料的主要性能第1頁，共11頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)15分，星期三一、緒論：材料的分類：按成分分類黑色金屬（Fe、Mn、Cr)有色金屬（Al、Cu、Mg金屬材料非金屬材料復(fù)合材料有機(jī)合成高分子材料無機(jī)非金屬材料（陶瓷指兩種或兩種以上不同材料的組合材料，可由多種結(jié)合鍵組成按用途分類用于制造各種結(jié)構(gòu)件的材料（機(jī)械、工程）具有某些特殊物理性能或功能的材料（電、磁、熱、光等）結(jié)構(gòu)材料功能材料第2頁，共11頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)15分，星期三材料的性能使用性能工藝性能強(qiáng)度 硬度 塑性 韌性 剛度 彈性 疲勞強(qiáng)度機(jī)械（力學(xué)）物理 化學(xué) 機(jī)械（力學(xué)）鑄 鍛 焊 切削加工 熱處理1、

2、強(qiáng)度 strength強(qiáng)度是指金屬抵抗永久變形（塑性變形）和斷裂 的能力。通過拉伸試驗(yàn)測得大小。屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度一、金屬材料的力學(xué)性能第3頁，共11頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)15分，星期三強(qiáng)度與塑性是由拉伸試驗(yàn)獲得試樣按GB639786制取，分長試樣L0=10d0 短試樣 L0=5d0應(yīng)力:應(yīng)變:第4頁，共11頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)15分，星期三應(yīng)變應(yīng)力拉斷后試樣Fl0l1拉斷前試樣FS0屈服強(qiáng)度（屈服極限）抗拉強(qiáng)度（強(qiáng)度極限）金屬材料在拉斷前所能承受的最大應(yīng)力試樣產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力第5頁，共11頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)15分，星期三2、塑性 plasticit

3、y塑性在外力作用下金屬材料產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。伸長率 () Percentage elongation after fracture斷面收縮率、 越大，材料的塑性越好。通常當(dāng)5%時(shí)脆性材料。伸長率和收縮率在實(shí)際應(yīng)用中，一般是用表示塑性大小。伸長率斷面收縮率其中： 分別為試樣拉斷后標(biāo)距長度、試樣 原始標(biāo)距長度其中： 分別為試樣的原始截面積、拉斷后斷面處截面積，(mm2)第6頁，共11頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)15分，星期三3、 硬度 Hardness硬度是指材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或 劃痕的能力。硬度是衡量材料軟硬程度的依據(jù)。布氏硬度 Brinell Hardnes

4、s （HB ） 1、壓頭為淬火鋼球用 , HBS 表示，通常用于HB值小于450的材料；一般 用于測量有色金屬、退火或正火鋼件 、灰鑄鐵材料。2、壓頭為硬質(zhì)合金用 HBW 表示，通常用于硬度較高的材料，HB值大于450650但生產(chǎn)中一般不用HBW來測量材料的硬度。3、表示法：數(shù)字在前、字母在后。如 200HBS，150HBS175HBS；數(shù)值差不要超過300。4、HB不宜測量薄件、成品件。因壓痕大。N/mm2 (Kgf/mm2)。FD工件壓頭：鋼球或硬質(zhì)合金 d HB3000布氏硬度計(jì)1指示燈 2壓頭 3工作臺(tái) 4立柱5絲杠 6手輪 7載荷砝碼 8壓緊螺釘 9時(shí)間定位器 10加載按鈕第7頁，共

5、11頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)15分，星期三洛氏硬度 Rockwell Hardness (HR) 原理是用頂角為120的金剛石圓錐或尺寸很小的淬火鋼球作為壓頭，在規(guī)定的載荷壓力作用下，壓入材料表面，在指示盤上顯示出硬度值大小。 常用的是用符號(hào) HRC 表示。 注： 1、數(shù)字在前、字母在后，如45HRC；35HRC38HRC 2、HRC適用范圍數(shù)值2070；小于或大于這個(gè)范圍均 為標(biāo)注錯(cuò)誤！如17HRC；75HRC；HRC=1519等。 3、在圖紙標(biāo)注時(shí)注意數(shù)值差應(yīng)大于5（5）， 否則為標(biāo)注錯(cuò)誤。 4、適用于測量硬度較高的材料（如淬火鋼件）、成 品件或半成品件。因壓痕較小。壓頭直徑1.

6、587mm。洛氏硬度計(jì)適用范圍： HRA 硬質(zhì)合金、表面淬火層或滲碳層； HRB 有色金屬和退火、正火鋼等； HRC 調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼等。第8頁，共11頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)15分，星期三4、韌性 Impact hardness 韌性金屬在斷裂前吸收變形能量的能力。韌性的判斷依據(jù)是通過沖擊實(shí)驗(yàn)來測定，通常采用擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)測定。擺錘式一次沖擊實(shí)驗(yàn)GB22994規(guī)定：將材料制成帶有V型缺口標(biāo)準(zhǔn)沖擊試樣。注：沖擊值大小受諸多因素的影響，比較復(fù)雜，所以沖擊值一般只作為選擇材料的參考，不直接用于強(qiáng)度計(jì)算。疲勞強(qiáng)度（疲勞極限）在周期性或非周期性動(dòng)載荷（疲勞載荷）作用下，零件材料在無數(shù)次循環(huán)載荷作用下不致引起斷裂的最大應(yīng)力。疲勞應(yīng)力值往往大大低于材料的強(qiáng)度極限值。5、疲勞強(qiáng)度 fatigue strength第9頁，共11頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)15分，星期三二、金屬材料的物理性能：（一）密度（二）熱學(xué)性能 熔點(diǎn)； 熱容； 熱膨脹；熱傳導(dǎo)（三）電學(xué)性能 電阻率； 電阻溫度系數(shù)； 介電性（四）磁學(xué)性能 磁導(dǎo)率； 飽和磁化強(qiáng)度Ms和磁矯頑力c物理性能不僅對(duì)工程材料的選用來說，有著重要的意義；而且也會(huì)對(duì)材料的加工工藝產(chǎn)生一定的影響。第10頁，共11頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)15分，星期三（一）化學(xué)腐蝕