金属的性能(力学性能和工艺性能)课件

1、概念一 金属的性能物理性能化学性能力学性能工艺性能光泽、不透明导电性、导热性正的电阻温度系数固定熔点什么是金属？1.1物理性能 1.1.1密度轻金属一般指密度小于4.5克每立方厘米的金属 铝、镁、钾、钠 重金属一般指密度大于4.5克每立方厘米的金属 铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等密度是固定不变的值吗？1.1物理性能1.1.2 熔点 金属开始融化的临界温度合金的熔点低于纯金属纯铁的熔点1538金属一达到熔点就熔化吗？钨 铁 铜 金 银 铝 锡 3410 1538 1083 1064 962 660 232 低高1.1物理性能1.1.3导热性金属传导热量的性能合金的导热性比纯

2、金属差1.1物理性能1.1.4热膨胀性 在材料热加工过程中更要考虑其热膨胀行为，如果表面和内部热膨胀不一致，就会产生内应力，导致材料变形或开裂常用金属的热膨胀系数为510-62510-6/1.1物理性能1.1.5导电性金属一般具有导电性。一般说导电性好的材料，其导热性也好。高压电线为什么用铝线而不用铜线？优良银 铜 金 铝 锌 铁 铅100 99 74 61 27 17 7.91.1物理性能1.1.6 铁磁性 物质在磁场中受到力的作用，该物质就具有铁磁性与材料的成分和温度有关1.2化学性能 1.2.1抗腐蚀性能 腐蚀钢材在周围介质(大气、水蒸气、酸、碱、盐等)的侵蚀作用下被破坏的现象钢材的抗腐

3、蚀性能钢材抵抗各种介质侵蚀的能力1.2化学性能 1.2.2抗氧化性能 钢材的抗氧化性能在一定温度和介质条件下抵抗氧化的能力铁、铝哪个易氧化，哪个易腐蚀？1.3力学性能 硬度强度弹性和塑性韧性1.3力学性能 1.硬度衡量钢材软硬的一个指标钢材抵抗其它更硬的材料压入的能力布氏硬度计洛氏硬度计维氏硬度计硬度 布氏硬度 维氏硬度 洛氏硬度 符号HBHVHR压头淬火钢球或硬质合金球金刚石正四棱锥金刚石圆锥体测量负载/压痕面积负载/压痕面积压痕深度优点压痕面积大，测出值不受个别组成相及微小不均匀性的影响。试验数据稳定，重复性强可任意选载荷大小。可测定薄件或薄层的硬度操作简便迅速，硬度值可在表盘上直接读出；

4、压痕较小布氏硬度 维氏硬度 洛氏硬度 缺点压痕面积大，不宜在成品上进行试验测定较为麻烦，工作效率不高，不宜用于成批生产的常规检验数据代表性差载荷大，不宜用来测定极薄工件及氮化层、金属镀层的硬度适用材料不太硬的材料各种材料各种材料 16洛氏硬度测试方法 试验原理 洛氏硬度是用规定的压头对试样先施加初试验力，接着再施加主试验力，然后卸除主试验力，保留初试验力，用前后两次初试验力作用下压头压入试样的深度差计算出的硬度值。 测量金属硬度的意义硬度试验简单易行为了能用硬度试验代替某些力学性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似

5、的相应关系因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高 1.3力学性能 2强度 强度：在外力作用下钢材抵抗变形及破坏的能力。是衡量工件本身承载能力的重要指标。万能拉伸试验机拉伸试样最常用的有抗拉强度和屈服强度。强度 抗拉强度 屈服强度 符号b s 定义材料在拉伸断裂前所能够承受的最大拉应力。钢材在开始塑性变形时单位面积上所能承受的拉力 计算公式b=Pb/A0 S=PS/A0 应力-应变、载荷-变形曲线区别？1.3力学性能3弹性与塑性 弹性钢材在载荷作用下产生变形，一旦载荷消失仍能恢复原状的性质。塑性当载荷消失后不能恢复原状，而仍保持变

6、形状态的性质塑性指标 延伸率断面收缩率弯曲角符号单位无无角度测量方法拉伸实验拉伸实验冷弯实验计算公式(L-Lo)/Lo100%(Fo-F)/Fo100%出现第一条裂纹时的角度；如果无裂纹时，一直弯曲到180，按照技术规范选取轴的直径与试样厚度的比值。1.3力学性能4韧性在冲击载荷作用下钢材抵抗破坏的能力。相同强度下，塑性高的金属韧性较好。韧性和塑性的区别？冲击试验机如何测定韧性？冲击试验5 疲劳疲劳： 材料或构件在长期交变载荷持续作用下产生裂纹，直至失效或断裂的现象。特点：突发性、低应力脆断提高零件的疲劳强度的方法：减小应力集中、表面加工、表面硬度强化定期检修14工艺性能 机械切削性能铸造性能锻造性能焊接性14工艺性能 141机械切削性能切削加工金属材料的难易程度称为切削加工性能。影响切削加工性能的因素主要有工件的化学成分、组织状态、硬度、塑性等。14工艺性能141机械切削性能在生产中，可以采用以下措施改善材料的切削性：1 通过适当的热处理，改善切削性2. 通过调整材料化学成分，改善切削性 14工艺性能 142铸造性能铸造时的流动性、收缩性和偏析的倾向。流动性好，则充满铸型的能力好收缩性指钢材在冷却和凝固时钢材体积的收缩把铸件在凝固后其化学成分的不均匀性称为偏析14工艺性能 143锻造性能金属材料在锻压加工中能承受塑性变形