金属材料的主要性能资料.pptVIP

* 金属工艺学 * 焊接性：指材料被焊接的难易性质。 切削加工性：表示对材料进行切削的难易程度，可用切削抗力的大小，加工表面质量、排屑的难易程度，切削刀具的寿命来衡量。 热处理工艺性：指标有淬硬性、淬透性、淬火变形与淬裂、表面氧化与脱碳，过热与过烧，回火稳定性与脆性。 * 金属工艺学 * 体 心 立 方 面 心 立 方 密 排 六 方 固 溶 体 金 属 化 合 物 机 械 混 合 物 晶 体 结 构 合 金 组 织 结 晶 过 程 同 素 异 构 转 变 金属的晶体结构与铁碳合金的组织与性能合金 第三节 金属材料的基础知识 * 金属工艺学 * 一、纯金属的晶体结构 晶体 — 原子规则排列的集合体。固定的熔点 各向异性 非晶体 — 原子无规则堆积的集合体。无固定熔点、各向同性 金属在固态下都是晶体 * 金属工艺学 * * 金属工艺学 * 体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格 * 金属工艺学 * 合金的结构 合金：由两种或两种以上的元素通过熔炼后所获得的新的物质仍然具有金属特性。 组元：组成合金的基本元素。 相：凡是成分相同、结构相同并与其他部分有界面分开的均匀组成部分。 例如：单一的液 单一的固相； 液相、固相两相共存； * 金属工艺学 * 固溶体： 由两种组元相互溶解后所组成的新的物质仍然保持其中某一组元的晶体结构。 金属化合物： A、B两组元相互溶解后所形成的新的物质既不是A组元的结构，也不是B组元的结构，而是自身的一种独立的结构。 固溶强化 * 金属工艺学 * 纯金属的冷却曲线（实际） oC L T0 T1 S 0 ? T0：理论结晶温度 T1：实际结晶温度 ΔT=T0--T1（过冷度） 凝固— 一般非晶体由液态向固态转变的过程。 结晶— 由液态金属转变为固态晶体的过程。 金属的结晶过程 * 金属工艺学 * 结晶的必要条件----过冷度 金属的结晶过程： 原子团 形核 晶核长大 小晶粒 晶粒（外形不规则的小晶体） 细化强化 增加冷却速度，增大过冷度； 增加外来晶核; 采用机械、超声波振动、电磁搅拌等； * 金属工艺学 * 纯铁的冷却曲线 1394℃ 1534℃ 1000 600 800 1200 温度 时间 1600 1500 500 700 900 1100 1300 1400 912℃ δ- Fe α-Fe γ- Fe 同素异构转变 A F C C 固溶体 体心立方 面心立方 体心立方 * 金属工艺学 * 二、铁碳合金的基本知识 1.合金 alloy 由两种或两种以上金属元素或者金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。 如：青铜、铸铁、铝合金等。 2.组元 constituent 组成合金的最基本的独立的物质称组元，简称“元”。 如：黄铜 Cu-Zn；硬铝 Al-Cu 等为二元合金。 3.相 phase 指同一化学成分，同一结构并以界面互相分开的均匀组成部分。如固相、液相等。 4.组织 structure 借助于放大镜、显微镜下观察到具有某种形态、形貌特征的组成部分。 * 金属工艺学 * 铁碳合金相图 渗碳体的熔点 共晶点 共析线 共析点 纯铁的熔点 共晶线 ACD线—液相线 AECF线—固相线 碳在奥氏体中的最大溶解度 A3线 Acm * 金属工艺学 * 含碳量对铁碳合金组织和性能的影响 * 金属工艺学 * 铁素体：碳溶解在α—Fe中的间隙固溶( F）。 塑性（δ=45-50%）、韧性好，强度、硬度低。 奥氏体：碳溶解在γ —Fe中的间隙固溶体（A）。 塑性好。 渗碳体：铁与碳形成的金属化合物（Fe3C）。 硬度很高（HBW=800），塑性、韧性几乎为零。 珠光体：是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体 与渗碳体的共析体（P）。 莱氏体：是液态铁碳合金发生共晶转变所形成的奥氏 体与渗碳体的共晶体（Ld）。 硬度高，塑性差。 * 金属工艺学 * 铁碳合金平衡相图的应用 （1）在选材上的应用 低碳钢：塑性、韧性好，用于冲压件、焊接件、抗冲击件。 中碳钢: 综合力学性能较好，用于轴、齿轮等。 高碳钢：强度、硬度、耐磨性好，用于各种工模具。 白口铁：性硬而脆，但铸造