金属工艺（第二版）教学课件（完整版）.ppt

;;第一章 金属材料基本知识 ;§1．1 金属材料的主要性能;　　 (二)塑性 塑性是指断裂前材料发生不可逆永久变形的能力。 常用的塑性指标是断后伸长率δ和断面收缩率ψ，一般通过拉伸试验来测定。 断后伸长率δ又称延伸率，是试样被拉断时，标距长度的伸长量?L与原始标距Lo的百分比，即： δ＝(?L／Lo)×100％ 断面收缩率ψ为试样被拉断时，缩颈处横截面的最大缩减量?S与原始横截面面积S。的百分比，即： Ψ= (?S／S。) ×100％;(三)硬度 硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。 测定硬度的方法很多，最常用的是压入法。 常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等几种。 1．布氏硬度HB 布氏硬度测试原理如图1．3。 压头为淬火钢球或硬质合金球， ;2．洛氏硬度HR 洛氏硬度也是用压入法测定的; 不是测量压痕面积，而是通过测量压痕深度大小来衡量材料硬度高低。 。;3.维氏硬度HV 维氏硬度测定方法基本原理与布氏硬度相同，也是根据压痕单位面积承受的压力大小来测量的; 不同的是维氏硬度压头是锥面夹角为136°~的金钢石正四棱锥体; (四)冲击韧度 冲击韧性(Percussive Tenacity)反映金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力, 其值以冲击韧度AK来表征冲击试样缺口底部单位横截面面积上的冲击吸收功称为冲击韧度。 冲击韧度的测定，目前普遍采用摆锤式一次冲击试验方法 . 　　 ;(五)疲劳强度;二、 金属材料的工艺性能 金属零件、结构，都是将金属坯料进行一系列加工处理而制成的。 工艺性能是反映金属材料接受各种加工和处理时难易的适应程度，对产品质量、加工生产率和生产成本等，都有很大影响。 金属材料的工艺性能通常是指铸造、锻压、焊接、热处理和切削加工性能等 ;　　 §1．2 金属与合金的结构和结晶 一、金属材料的性能与结构 科学研究表明材料的性能取决于材料的组织结构; 而材料的组织结构由它的化学组成和加工工艺决定。 也就是说，材料的性能是其内部组织结构的宏观表现，化学组成是决定组织结构的内因，而加工工艺是决定组织结构的外部条件。 ;　　(一)金属晶体结构基本知识 1．晶格 为了便于描述晶体内部原子排列的规则，假设将原子抽象为一个点，称之为结点；再用假想的直线连接结点，形成空间格架，这种假想的空间格架称为结晶格子，简称晶格。 2．晶胞 晶体的晶格在空间排列有周期性重复的特点。通常把晶格中具有空间排列规则特征的最小几何单元称为晶胞。 ; 3．常见金属的晶格类型 在金属元素中，常见的晶格类型有: 体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种。 属于体心立方晶格的金属有Cr、W、Mo、V和α—Fe等 ;　　;属于密排六方晶格的金属有Mg、Zn、Be、Cd等;4．晶体的各向异性 由于晶体内部原子的有规则排列，使晶体内部不同位向原子排列密度不同，原子之间的结合力也不同，因此在不同的方向表现出不同的性能。 这种现象就是晶体的“各向异性”特点。 ;(二)金属的实际晶体结构 1．多晶体结构 实际使用的金属材料由许多小晶体(晶粒)组成的多晶体。 ;2．晶体缺陷  由于各种原因使原子的规则排列遭到破坏，存在着局部和区域的晶体缺陷。 根据晶体缺陷的几何特征，晶体缺陷分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三类。 ;　(三)合金的晶体结构 纯金属一般力学性能不高而制取成本高，应用受到限制，因此实际使用的金属材料很少是纯金属。合金可根据不同需要配制，获得不同的力学性能和物理、化学性能，因而得到广泛的应用。 常用的碳钢、铸铁、合金钢、硬铝、青铜等金属材料，都是合金。 1．合金基本概念 合金，是一种金属与另一种或几种金属、非金属熔合组成的，具有金属特性的物质。 如铁和碳组成的铁碳合金——碳素钢、铸铁等；铜和锌组成的铜锌合金——黄铜等。;2．合金的相结构 大部分的合金在液态时组元能相互溶合，形成均匀的单一液相。而在固态时，由于组元之间相互的不同作用，可以形成