第一章1-1金属材料的主要性能【课件】.pptVIP

§1-1 金属材料的主要性能 §1-2 常用金属材料 §1-3 钢的热处理 第一章 机械工程材料 本章的学习目的： 熟悉金属材料的主要性能； 了解常用金属材料和非金属材料的分类、特点及应用； 了解钢热处理的特点、方法及应用； 了解机械零件材料的选择原则。 第1章 机械工程材料 第1章 机械工程材料 本章的学习重点： 1.金属材料的主要性能； 2.常用金属材料和非金属材料的分类、特点及应用； 3.钢热处理的特点、方法及应用； 4.机械零件材料的选择原则。 一、材料的定义与分类（按化学成分） 机械工程材料：用于机械、电器、建筑、化工、航空航天等工程领域的材料。 机械工程材料分类：金属材料和非金属材料。 1、金属材料分类：黑色金属材料和有色金属材料。 黑色金属材料分类：钢和铸铁。 有色金属材料分类：铝、铜、钛及其合金、轴承合金等。 第1章 机械工程材料 钢分类：碳钢和合金钢。 铸铁分类：灰铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。 金属材料的用途：综合性能好；用途广。 用量：约占机械工程材料的80%左右。 2、非金属材料：高分子材料、陶瓷材料和复合材料 （1）高分子材料 性能特点：比重小、弹性高、耐蚀。 用途：常用于化工、机械、航空航天等领域。 第1章 机械工程材料 （2）陶瓷材料 性能特点：硬度高、耐热、耐蚀、绝缘，但脆性大。 用途：常用于电器、化工、航空航天等领域。 （3）复合材料 性能特点：比重小、比强度和比刚度高，发挥了组成材料的性能优点。 用途：主要用于航空航天等领域。 第1章 机械工程材料 二、材料的性能 材料的性能包括：使用性能和工艺性能。 1、使用性能：材料在使用时表现出来的性能。 包括：力学性能、物理性能和化学性能。 （1）力学性能：材料在外力作用时表现出的性能。 在设计时将力学性能作为设计与选材的依据。 包括：强度、硬度、塑性、冲击韧性、疲劳强度等。 强度：材料在外力作用下发生微量塑性变形或断裂前的最大应力。如σs、σb 。 第1章 机械工程材料 硬度：材料抵抗更硬物体压入表面的能力。如HB、HR。 塑性：材料经变形后不开裂的能力。如延伸率δ、断面收缩率ψ。 韧性：材料经一定能量冲击不破坏的能力等。 如冲击韧度ak 。 （2）物理性能：材料经物理现象表现出的性能。 包括：熔点、导热性、导电性、比重、热胀性和磁性等。 第1章 机械工程材料 熔点：熔化的温度。如TFe=1538℃。 导热性：导热的能力。如铜导热较好。 导电性：导电的能力。如铜的导电性较好。 比重：单位体积的重量。如DFe=7.85。 热胀性：受热而膨胀的能力。 磁性：被磁化、导磁的能力。 第1章 机械工程材料 （3）化学性能：材料在介质作用时表现出来的性能。 包括：耐蚀性、耐热性。 耐蚀性：抗介质腐蚀的能力。 耐热性：抗介质高温氧化能力。 2、工艺性能：材料在加工时表现出的性能。 包括：铸造性能、锻压性能、焊接性能、切削加工性能和热处理性能等。 第1章 机械工程材料 （1）铸造性能：材料在铸造时所表现出来的性能。 包括：流动性、收缩性、偏析性等。 举例：铸铁的铸造性能优于钢。 （2）锻压性能：材料变形不开裂的能力。钢优于铸铁。 （3）切削加工性能：易切削能力。 （4）焊接性能：可焊（好）的能力。 （5）热处理性能：后面详讲。 第1章 机械工程材料 一、金属材料的静态力学性能 （一）塑性、强度与静荷拉伸试验 1-1 金属材料的主要性能 1.拉伸试验及拉伸曲线 万能实验机的外形 （1）拉伸试样： 长试样：L0=10d0 短试样：L0=5d0 点击此处J:\机械基础PPT\拉伸试验.flv观看拉伸视频 1-1 金属材料的主要性能 （2）拉伸机上，低碳钢缓慢加载单向静拉伸曲线： 　低碳钢拉伸曲线 　　脆性材料拉伸曲线 1-1 金属材料的主要性能 （3）曲线分为四阶段： 1）阶段I（ope）――弹性变形阶段 p: Fp? ，e: Fe （不产生永久变形的最大抗力） op段：△L∝ P?? 直线阶段 pe段：极微量塑性变形（0.001--0.005%) 2）阶段II（ess’）段――屈服变形 S: 屈服点 ? Fs 在载荷F不增加的情况下，试样仍能明显继续伸长，称为屈服。 3）阶段III（s’b）段――均匀塑性变形阶段 b:? Fb?材料所能承受的最大载荷 1-1 金属材料的主要性能 1-1 金属材料的主要性能 4）阶段IV(bZ)