.金属工艺学 第一章.pptVIP

金属工艺学;绪 论;课程的性质、任务和要求;第一篇 金属材料的基础知识;第一章 金属材料的主要性能;第一节 金属材料的力学性能 ;一、强度与塑性 ;低碳钢拉伸曲线;σ= F/Ao ε= △L / L0 分别以σ和ε为纵坐标和横坐标，绘出应力-应变曲线。应力-应变曲线的形状与拉伸曲线完全相似，只是坐标与数值不同。;屈服极限?S;强度指标;2．抗拉强度 抗拉强度是指试样拉断前承受的最大应力值，用符号σb表示，单位为Mpa，即 σb= Fb / A0 (Mpa ) 式中：Fb—试样承受的最大载荷，N； A0—试样原始横截面积，mm2。 ;屈服点应力（屈服强度）和抗拉强度在设计机械和选择、评定金属材料时有重要意义 。 机械零件多以σs作为强度设计的依据。 对于脆性材料，在强度计算时，则以σb为依据。 ;塑性指标;(2) 断面收缩率φ? 断面收缩率是指试样拉断后断面处横截???积的相对收缩值。 φ= （A0-A1）/A0 ×100% 式中：A0—试样的原始截面积（mm2） A1—试样断面处的最小截面积（mm2） δ和φ愈大，则塑性愈好。良好的塑性是金属材料进行塑性加工的必要条件。 ;二、硬度;布氏硬度;洛氏硬度;布氏硬度与洛氏硬度的特点比较 ;洛氏硬度的特点： 洛氏硬度HR可以用于硬度很高的材料，而且压痕很小，几乎不损伤工件表面，故在钢件热处理质量检查中应用最多。 但洛氏硬度由于压痕较小，硬度代表性就差些，如果材料中有偏析或组织不均的情况，则所测硬度值的重复性也差。 ;三、冲击韧度（ak） ;金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力叫做冲击韧度。常用一次摆锤冲击试验来测定金属材料的冲击韧度(大能量、一次冲断）。 试验表明，在冲击载荷不太大的情况下，金属材料承受多次重复冲击的能力，主要取决于强度。 冲击值对组织缺陷很敏感，因此冲击试验是生产上用来检验冶炼、热加工、热处理等工艺质量的有效方法。;夏比冲击试验 试验原理 ;标准冲击试样有两种，一种是夏比Ｕ形缺口试样，另一种是夏比Ｖ形缺口试样 同一条件下同一材料制作的两种试样，其Ｕ形试样的a k值明显大于Ｖ形试样的a k，所以这两种试样的值a k不能相互比较。对于脆性材料试样一般不开缺口。;四、疲劳强度; 金属材料在无数次重复或交变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力，叫做疲劳强度。 材料的疲劳强度通常在旋转对称弯曲疲劳试验机上测定。 ;在循环载荷作用下，材料承受一定的循环应力σ和断裂时相应的循环次数N之间的关系可以用曲线来描述，即σ－Ｎ之间的关系曲线，称疲劳曲线;无数次应力循环： 对于钢材为107， 有色金属和某些超高强度钢常取108。 ;第二节 金属材料的物理、化学及工艺性能 ;二、金属的化学性能 它是金属材料在室温或高温时抵抗各种化学作用的能力，主要是指抵抗活泼介质的化学侵蚀能力， 1. 耐腐蚀性(如耐酸性、耐碱性等) 2．抗氧化性 3．化学稳定性 ;三、金属的工艺性能;3、焊接性能 焊接性能是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。 4、切削加工性能 切削加工性能是指金属在切削加工时的难易程度。 ;第二章 铁碳合金;第一节 纯铁的晶体结构及其同素异晶转变;一、金属的结晶;结晶过程 ;晶粒大小及控制 ;1）过冷度的影响 ;2）变质处理;（3）振动;二、 纯铁的晶体结构;纯铁的晶格有体心立方和面心立方两种。;纯铁的晶格有体心立方和面心立方两种。;三、 纯铁同素异晶转变;第二节 铁碳合金的基本组织;相是指在合金中，凡成分相同、晶体结构相同并有界面与其它部分分开的均匀组成部分。 在显微镜下能观察到的金属和合金的微观形貌、图象称为组织，合金又可分为不同的组织。 铁碳合金的基本组织可分为固溶体、金属化合物和机械混合物三种类型。;一、固溶体;间隙固溶体和置换固溶体;1、铁素体（F） Ferrous 铁素体是碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体。 由于α-Fe晶粒的间隙小，溶解碳量极微，其最大溶碳量只有0.0218%（727℃）所以是几乎不含碳的纯铁。 具有良好的塑性和韧性，但强度和硬度却较低。它在770℃以下具有磁性。 性能： σb =180～230MPa HB=50～80 δ=30～50% φ=70～80% ak=156～196J·cm-2;显微镜下观察，铁素体呈大