1-1识别金属材料力学性能指标.pptx

汽车金属材料

金属的种类繁多，通常把金属分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属：铁、铬、锰三种

钢铁表面常覆盖着一层黑色的四氧化三铁。

有色金属：铁、铬、锰以外的全部金属。

金属是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延

展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。

在自然界中，绝大多数金属以化合态存在，少数金属例如金、铂、银以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。

金属材料在现代工业中的广泛应用主要是由于其能满足

各种工程构件或机械零件所需的力学性能和工艺性能要求，所以掌握各种金属材料的力学性能及其变化规律，根据工作条件及力学性能选择材料，充分发挥其性能潜力，是保证构件或零件质量的基础。

那么,为什么金属材料或者黑色金属材料是用来制造机器的最主要材料?这是因为：

其具有优良的机械性能(力学性能)、工艺性能，并具较好的物理性能及化学稳定性。

那么,什么是金属材料的机械性能(力学性能)?什么是金属材料的工艺性能?什么是金属材料的物理性能及化学性能?

本章知识目标

掌握金属材料的性能与结构

掌握金属材料的热处理

掌握常用金属材料以及典型汽车零件金属材料的选用

金属材料的性能：使用性能和工艺性能

使用性能：指零部件再正常使用条件下材料所表现出来的性能。

主要包括：力学性能、物理性能和化学性能。

工艺性能：指材料在被制成各种零部件的过程中适应加工的

性能。

主要包括：铸造、锻造、焊接、切削加工和热处理。

口材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为变形。

口外力去除后能够恢复的变形称为弹性变形。

口外力去除后不能恢复的变形称为塑性变形。

载荷的概念

静载精霆霜列身的大小载蒡性零貌缓慢载衙，

分为静载核、冲击我薄及立变我；

→冲击载荷是指突然增加的载荷；

交变载荷则是指大小和方向随时间作周期性变化的载荷。

根据作用方式的不同，载荷可以分为拉伸载荷、压

缩载荷、弯曲载荷、剪切载荷、扭转载荷等。

拉伸载荷压缩载荷弯曲载荷

常见载荷

剪切载荷扭转载荷

金属材料的力学性能是指在承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时，对变形与断裂的抵抗能力及发生变形的能力。

常用的力学性能有：强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳极限等。

强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗塑性变形和

断裂的能力。

塑性是指金属材料在静载荷作用下产生塑性变形而不致引起破坏的能力。

金属材料的强度和塑性的指标可通过拉伸试验测定。

强度

按照载荷的性质，材料强度有静强度、疲劳强度等；按照环境条件，材料强度有常温强度、高温强度等，高温强度又包括蠕变极限和持久强度。

根据载荷的作用方式不同，强度可分为抗拉强度、抗压强度、抗剪强度、抗扭强度和抗弯强度。通常以抗拉强度代表材料的强度指标。

强度的意义

材料强度的大小通常用单位面积上所承受的力来表示，其单

位为N/m²(Pa),但Pa这个单位太小，所以实际工程中常用MPa(MPa=106Pa)作为强度的单位。

强度越高，表明材料在工作时越可以承受较高的载荷。当载

荷一定时，选用高强度的材料，可以减小构件或零件的尺寸。

因此，提高材料的强度是材料科学中的重要课题，称之为材

料的强化。

材料名称

抗拉强度

材料名称

抗拉强度

材料名称

抗拉强度

1Cr18N9Ti

50~55

15~30

20

50

37

铸钢件

30~50

18

QT45-0

45

ZG15

40

50

16

QT50-1.5

50

ZG25

45

HT25-478~15

29

QT60-2

60

ZG35

50

15~30

25

QT45-5

45

ZG45

58

30~50

22

QT40-10

40

ZG55

65

50

20

铸青铜件

砂模铁模

铸铁件

HT30-5415~30

30

ZQSn5-5-5

15/18

HT15-33壁厚4~8mm

28

30~50

27

ZQSn6-6-3

15/18

8~15

20

50

26

ZQSn10-1

20/2.5-35

15~30

15

HT35~6115~30

35

ZQSn8-12

15/≥15

30~50

12

30~50

32

ZQSn8-21

15/15

50

10

50

31

ZQMn5-21

15

HT20406~8

32

HT40--6820~30

40

ZQA110-3-1.5

40/50

8~15

25

30~50

38

ZQA19-2

40

常用金属材料抗拉强度(kgf/mm),(×9.8MPa)

一般钢材的屈服强度在200～2000MPa之间，如建造2008年北京奥运会主体育