金属工艺学第2版作者尹传华第一章课件.pptxVIP

绪　　论“金属工艺学”是研究常用金属材料性能和加工工艺的一门综合性技术基础课。在经济全球化、信息社会化、产业知识化的大趋势下,推动本课程的改革也势在必行。1)了解金属材料的一般性能、应用范围和选择原则,能独立操作有关材料的性能测定。2)初步掌握各种毛坯的生产方法与毛坯的选择;相关工艺设计基础知识和技能。3)初步掌握各种零件的结构工艺性和常用金属材料的性能特点,正确选用材料,并施以合适的热处理,以满足不同使用条件的要求。本课程的实践性和应用性较强,在学习中要密切联系实际,运用在实习教学中所获得的感性知识和一定的操作技能,加深对教学内容的理解。第一章　金属材料的力学性能【本章要点】　力学性能是判定材料性质的主要指标,它是通过各种实验测定的。本书对其测定原理只作一般了解,重点放在各主要力学性能指标的表示方法和实际应用上,同时通过实验还应初步掌握布氏硬度、洛氏硬度的测定方法。 第一节　强度与塑性一、强度1.强度的概念金属材料在静载荷作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。2.强度的分类根据材料承受载荷的不同,其强度可分为拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切及各种组合强度等。3.拉伸试验与拉伸曲线分析拉伸试验是最基本、应用最广泛的一种力学性能试验方法,国家标准GB/T 228—2002对此试验作了具体规定。1)试样的形状。试样的形状有圆形、板形和管形等几种,大多使用圆形。拉伸试验过程中用以测量试样伸长的两标记之间的长度,称为标距。试样标距以l0表示,试样直径以d0表示。图1-1　标准拉伸试样2)试样的标距长度。试样有长试样和短试样两种。长试样的标距 长度有100mm和200mm两类;短试样的标距长度有50mm和80mm两类。其中长试样标距为100mm,短试样标距为50mm的两种应用最多。把一定尺寸和形状的金属试样,如图1-1所示,装夹在试验机上,然后对试样逐渐施加载荷(试验力),直至把试样拉断为止。 图1-2　低碳钢的拉伸曲线1)弹性变形阶段。当试验力不超过Fp时,拉伸曲线Op为一直线,即试样的伸长量与试验力成正比地增加,完全符合胡克定律,试样处于弹性变形阶段。试验力在Fp~Fe之间,试样的伸长量与试验力已不再成正比关系,拉伸曲线不成直线,但试样仍处于弹性变形阶段。2)弹塑性变形阶段。试验力在Fe后,试样开始有塑性变形产生,当试验力达到Fs时,拉伸曲线上出现了水平的或锯齿形的线段,这种现象称为“屈服”。3)断裂。当试验力继续增加到某一最大值Fb时,试样的局部截面积缩小,产生所谓“缩颈”现象。由于试样局部截面逐渐减小,故试验力也逐渐降低,当达到拉伸曲线上k点时,试样断裂。材料的断裂有两种形式,即脆性断裂和韧性断裂。 4.衡量强度的指标衡量强度的指标主要有两个,即屈服强度和抗拉强度。 1)屈服点(σs)。σs是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值,即σs=?(1-1)2)屈服强度(σ0.2)。工业上使用的某些金属材料(如高碳钢和某些经热处理后的钢等),在拉伸试验中没有明显的屈服现象发生,故无法确定其屈服点σs。按GB/T 228—2002规定,屈服强度为试样标距部分产生0.2%残余伸长时的应力值,即 σ0.2=?(1-2) 二、塑性 1.塑性的概念塑性是指金属材料在静载荷作用下可产生永久变形而不破坏的能力。2.衡量塑性的指标衡量塑性的指标有两个,即断后伸长率(δ)和断面收缩率(ψ)。3.塑性指标的意义 塑性是工程技术上选用材料的重要依据。 第二节　硬　　度硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。一、布氏硬度1.试验原理布氏硬度试验法是用一直径为D的淬火钢球或硬质合金球,在规定试验力F的作用下压入被测试金属表面,如图1-3所示 图1-3　布氏硬度试验原理图2.表示方法用符号HBW表示(使用硬质合金球压头),即HBW==0.102(1-6) 式中F——试验力(N);3.试验的具体要求和应用范围在进行布氏硬度试验时,应根据被测试金属材料的种类和试样厚度,选用不同大小的球体直径D、施加试验力F和保持时间。表1-1　布氏硬度试验规范二、洛氏硬度 1.试验原理与布氏硬度试验不同,洛氏硬度试验是以压头压入被测材料表面的压痕深度来表示材料的硬度。图1-4　洛氏硬度试验原理2.表示方法为了能使用同一硬度计测量从极软到极硬材料的硬度,可采用不同的压头和载荷,组成了几种不同的硬度标尺,其中最常用的是A、B、C三种标尺,用符号HRA、HRB、HRC表示,应用最广泛的是HRC。3.试验的具体要求和应用范围常用洛氏硬度标尺的试验条件和应用范围见表1-2。表1-2　常用洛氏硬度标尺的试验条件和应用范围4.布氏硬度与洛氏硬度的关系由于各种硬度试验的评定不同,因此相互间没有理论的换算关系。 5.维氏硬度与里氏硬度(1)维氏硬度　维氏硬度