金属材料及液态成型工艺基础(铸造)

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1、金属材料及液态成型工艺基础(铸造)金属材料及液态成型工艺基础(铸造)四、合金<#004699'>1.6.<#004699'>1金属材料基础知识一、材料的主要性能二、金属的晶体结构三、金属的结晶过程五、铁碳合金状态图六、钢的分类2.工艺性能一、材料的主要性能材料的主要性能是指:<#004699'>1.使用性能（<#004699'>1）力学性能（2）物理性能（3）化学性能——加工成形的性能——材料的主要性能(一)、材料的力学性能——材料在外力作用下所表现出的特性。<#004699'>1．强度：材料在外力作用下，抵抗塑性

2、变形和断裂的能力。2.塑性材料在外力作用下，产生永久变形而不引起破坏的能力。3．刚度（E）材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力称为刚度。4．硬度是材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。(2)洛氏硬度（HRC）(<#004699'>1)布氏硬度（HB）5．冲击韧性材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力。6．疲劳强度材料在无数次重复或交变载荷作用下不引起破坏的最大应力。——材料的主要性能力学性能与失效形式的关系力学性能??b??s强度塑性刚度硬度韧性疲劳强度失效形式断裂塑性变形过量弹变磨损——材料的主要性能(四)、材料的工艺性能：

3、加工性能(二)、材料的物理性能：比重、密度、熔点、导电性、导热性、磁性、热膨胀系数。(三)、材料的化学性能：耐酸性、耐碱性、抗氧化性。——材料的主要性能二、金属的晶体结构原子作无序排列；没有固定的熔点；各向同性。所有的金属和合金都是晶体晶格—原子排列形成的空间格子晶胞—组成晶胞最基本的单元晶体：非晶体：原子作有序排列；有固定的熔点；各向异性。Cr、Mo、W、V、??-Fe、??-FeCu、Ni、Ag、AuMg、Be、Zn、??-Ti、??-Cr金属的典型晶体结构体心立方晶格：面心立方晶格：密排六方晶格：<#0046

4、99'>1．金属结晶的过冷现象温度℃时间T0TnΔT三、金属的结晶过程冷却曲线过冷度2．金属的结晶过程结晶形核长大自发形核非自发形核晶粒晶界金属是由许多大小、形状、晶格排列方向均不相同的晶粒所组成的多晶体。一般金属的晶粒越细小，其力学性能越好。3．细化晶粒的方法<#004699'>1）变质处理2）增大过冷度3）机械的振动和搅拌4）热处理5）压力加工再结晶四、合金合金—以一种金属为基础，加入其它金属或非金属，所形成的具有金属特性的物质。合金是由两种以上的元素组成的。固态合金的结构是由组元在结晶时彼此之间所起的作用所决

5、定的。合金的结构机械混合物固溶体金属化合物<#004699'>1、固溶体溶质原子溶入溶剂晶格而仍保持溶剂晶格类型的金属晶体。据溶质原子在溶剂晶格中所占据位置的不同固溶体固溶体的性能特点：具有良好的塑性和韧性，强度、硬度较低。F：σb=250MPaδ=45—50%HB=80置换固溶体间隙固溶体溶质原子溶剂原子溶质原子溶剂原子2、金属化合物合金各组成元素之间相互作用而生成的一种新的具有金属特性的物质。金属化合物各元素之间呈整数比关系。如：Fe3C、WC、TiC等金属化合物的性能特点：脆性大、硬度高；强度低；塑性、韧性差

6、；高的熔点。Fe3C：HB=800；σb=30MPa；δ≈0%3、机械混合物合金的组成在固态下既不互相溶解又不形成化合物，而是按一定的重量比混合而成的新物质。机械混合物既可以是纯金属、固溶体或金属化合物各自的混合物，也可以是它们之间的混合物。性能特点：性能介于各组成物的性能之间。一般具有良好的综合力学性能。P：σb=750MPaδ=25%HB=<#004699'>180-200F：σb=250MPaδ=45—50%HB=80Fe3C：HB=800；σb=30MPa；δ≈0%铁素体—碳（C）溶入α-Fe中所形成的固溶

7、体。727℃0.02<#004699'>18%C<#004699'>1、铁素体（F）力学性能：σb=250MPaδ=45~50%HB=802、奥氏体（A）奥氏体—碳（C）溶入γ-Fe中所形成的固溶体。<#004699'>1<#004699'>148℃2.<#004699'>1<#004699'>1%C、727℃0.77%℃力学性能：σb=250~350MPaδ=40~45%HB=<#004699'>160~200铁碳合金的基本组织4、珠光体（P）力学性能：σb=750MPaδ=25%HB=<#004699'>180

8、-2005、莱氏体（Le）力学性能：σb=30MPaδ=0HB=700珠光体—是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。727℃0.77%℃莱氏体—是奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。<#004699'>1<#004699'>148℃4.3%C3、渗碳体（Fe3C）渗碳体—是金属化合物。6.69%C力学性能：σb=30MPaδ=0HB=800五、铁碳合金状态图状态图—