金属材料及热处理知识第章PPT.pptVIP

国家职业资格培训教材 技能型人才培训用书 依据劳动和社会保障部 制定的《国家职业标准》要求编写 培训学习目标 第一章 金属材料的性能 国家职业资格培训教材 技能型人才培训用书 国家职业资格培训教材编审委员会 编 复习思考题 第一章 金属材料的性能 金属材料及热处理知识 姜敏凤 主编 第一章 金属材料的性能 掌握金属材料的力学性能；熟悉金属材料的工艺性能；了解金属材料的物理性能、化学性能。 第一章 金属材料的性能 目 录 第一节 金属材料的力学性能 一、强度 二、塑性 三、硬度 四、韧性 五、疲劳 第二节 金属材料的物理性能与化学性能 一、金属材料的物理性能 二、金属材料的化学性能 第三节 金属材料的工艺性能 一、铸造性能 二、压力加工性能 三、焊接性能 四、热处理性能 五、切削加工性能 复习思考题 第一章 金属材料的性能 使用性能 第一章 金属材料的性能 金属材料的性能包括使用性能和工艺性能 工艺性能 保证零件的正常工作应具备的性能，即在使用过程中表现出的性能，如力学性能、物理性能、化学性能等。 材料在被加工过程中，适应各种冷热加工的性能，如热处理性能、铸造性能、锻压性能、焊接性能、切削加工性能等。 第一节 金属材料的力学性能 2.应力 物体受外力作用后所导致物体内部之间的相互作用力称为内力，单位面积上的内力，称为应力。 应力的计算公式为 3.变形 金属在外力的作用下尺寸和形状的变化称为变形。 （1）弹性变形 去除外力后，物体的变形能完全恢复原状。 （2）塑性变形 当外力取消后，物体的变形不能完全恢复，而产生永 久变形。去除外力后，物体的变形能完全恢复原状。 式中σ——应力（MPa）； F——内力（N）； A——截面积（mm ）。 第一节 金属材料的力学性能 1.拉伸试样 一、强度 材料在力的作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。 在机械制造中常通过拉伸试验测定材料的屈服强度和抗拉强度，作为金属材料强度的主要判据。 拉伸试样的形状与尺寸取决于被测试金属产品的形状和尺寸，试样的横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形等。 图1-1 圆形拉伸试样 常用的圆形拉伸试样的原始标距长度（L0）与原始直径（d0）一般应符合L0/d0=5（短试样），原始标距长度不小于15mm；当试样横截面太小时，可采用L0/d0=10（长试样），或采用非比例试样。 第一节 金属材料的力学性能 2.拉伸曲线 拉伸试验中记录的拉伸力F与伸长量ΔL（某一拉伸力时试样的标距长度与原始标距长度的差，ΔL=L1-L0）的关系曲线称为拉伸曲线。 图1-2 拉伸曲线 a)低碳钢拉伸曲线 b)铸铁拉伸曲线 第一节 金属材料的力学性能 表1-1 金属材料强度与塑性的新、旧标准名称和符号对照 第一节 金属材料的力学性能 3.强度判据 强度测定一般用拉伸曲线上所对应某点的应力来表示。 （1）屈服点（σs） 金属材料出现屈服现象时，在试验期间产生塑性变形而拉伸力不增加的应力点。亦表示材料发生明显塑性变形时的最低应力值。 其计算公式为 式中 Fs——发生屈服时的拉伸力（N），见图1-2a； A0——试样原始横截面积（mm ）。 第一节 金属材料的力学性能 （2）抗拉强度（σb） 拉伸试验时，相应最大拉伸力时的应力。亦表示材料能够承受的最大应力值。 其计算公式为 工程上把屈服点与抗拉强度的比值（σs/σb）称为屈强比，其值越高，则强度的利用率越高，一般材料的屈强比以0.75为宜。 式中 Fb——最大拉伸力（N），见图1-2a； A0——试样原始横截面积（mm ）。 第一节 金属材料的力学性能 二、塑性 塑性是金属在外力作用下能稳定地改变自身的形状和尺寸，而各质点间的联系不被破坏的性能。 1.断后伸长率（δ） 断后标距的残余伸长量（L1-L0）与原始标距长度(L0)之比的百分数。 其计算公式为 式中 L0——试样原始标距长度（mm）； L1——试样拉断后的标距长度（mm）。 第一节 金属材料的力学性能 2.断面收缩率（ψ） 试样拉断后横截面积的最大缩减量（A0-A1）与试样原始横截面积（A0）的百分比，即为断面收缩率。 其计算公式为 断后伸长率δ和断面收缩率ψ的数值越大，表明材料的塑性越好。材料的塑性是决定其能否进行塑性加工的必要条件，塑性良好的金属可进行各种塑性加工，同时使用安全性也较好。 式中 A0——试样原始横截面积（mm ）； A1——试样断口横截面积（mm