金属材料工艺学基础课件.ppt

《金属材料工艺学基础课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、宁波精益微型轴有限公司产品技术研发部陈建元金属工艺学（机械制造基础）材料、信息、能源称为现代技术的三大支柱。复合材料工程材料金属材料陶瓷材料高分子材料零件的生产工艺过程选材选毛坯预先热处理机械加工最终热处理检验应根据零件的性能要求、受载情况、服役条件、工作环境等：其中选材：金属材料种类繁多，性能不一，而且材料的发展日新月异，而零件的性能要求、服役条件各不相同，再加上材料的资源、价格等多方面考虑。毛坯选择车削传统的有现代的有有液态成形毛坯塑性成形毛坯连接成形毛坯粉末冶金成形型材等毛坯车削、刨削、铣削拉削、镗削、磨削等数控加工、电火花加工、激光加工等特种加工方法机械

2、加工方法一个具体零件的加工往往可用多种不同的加工方法，而每种加工方法所能达到的加工精度、加工质量、加工范围、加工效率是不同的。预先热处理：为使切削加工能顺利进行，可通过预先热处理调整硬度，为切削加工做好组织准备。最终热处理：使材料的性能达到要求。第一篇金属材料导论主要内容1.5铁碳合金1.1金属材料的主要性能1.2金属及合金的晶体结构1.3合金的结构1.4二元合金状态图§1.1材料的强度与塑性1.拉伸试验及拉伸曲线2.拉伸曲线所确定的力学性能指标及意义1.1金属材料的主要性能一、静载单向静拉伸应力――应变曲线1.拉伸试样：长试样：L0=10d0短试样：L0=5d

3、0ΔLF0低碳钢拉伸曲线脆性材料拉伸曲线2.拉伸机上，低碳钢缓慢加载单向静拉伸曲线：纵坐标为应力σ单位MPa(MN/mm)，横坐标为应变ε其中：σ=F/S表示材料抵抗变形和断裂的能力ε＝（L1-L0）/L03.曲线分为四阶段：1）阶段I（ope）――弹性变形阶段p:Fp，e:Fe（不产生永久变形的最大抗力）op段：△L∝P直线阶段pe段：极微量塑性变形（0.001--0.005%)2）阶段II（ess’）段――屈服变形S:屈服点Fs3）阶段III（s’b）段――均匀塑性变形阶段b: Fb材料所能承受的最大载荷4）阶段IV(bK)段――局部集中塑性变形－－颈缩铸铁

4、、陶瓷：只有第I阶段中、高碳钢：没有第II阶段二、拉伸曲线所确定的力学性能指标及意义1．刚度和弹性刚度材料在受力时，抵抗弹性变形的能力。E=σ/ε杨氏弹性模量GPa,MPa本质是：反映了材料内部原子结应力的大小，组织不敏感的力系指标。弹性：材料不产生塑性变形的情况下，所能承受的最大应力。比例极限：σp=Fp/Ao应力――应变保持线性关系的极限应力值弹性极限：σe=Fe/Ao不产永久变形的最大抗力。2.强度：材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。屈服强度s：材料发生微量塑性变形时的应力值。即在拉伸试验过程中，载荷不增加，试样仍能继续伸长时的应力。条件屈服强度0

5、.2：高碳钢等无屈服点，国家标准规定以残余变形量为0.2%时的应力值作为它的条件屈服强度，以σ0.2来表示抗拉强度b：材料断裂前所承受的最大应力值。（材料抵抗外力而不致断裂的极限应力值）。s0.23.塑性：材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。延伸率延伸率与试样尺寸有关；δ5、δ10(L0=5d,10d)断面收缩率ψ=△A/Ao=(Ao-Ak)/Aox100%>时，无颈缩，为脆性材料表征；<时，有颈缩，为塑性材料表征。断裂后拉伸试样的颈缩现象§1.2材料的硬度抵抗外物压入的能力，称为硬度――综合性能指标。1．布氏硬度压头为钢球时，布氏硬度用符号

6、HBS表示，适用于布氏硬度值在450以下的材料。压头为硬质合金时，用符号HBW表示，适用于布氏硬度在650以下的材料。符号HBS或HBW之前的数字表示硬度值，符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。如120HBS10/1000/30表示直径为10mm的钢球在1000kgf（9.807kN）载荷作用下保持30s测得的布氏硬度值为120。布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。适于测量退火、正火、调质钢,铸铁及有色金属的硬度。材料的b与HB之间的经验关系：对于低碳钢:b(MPa)≈3.6HB

7、对于高碳钢：b(MPa)≈3.4HB对于铸铁：b(MPa)≈1HB或0.6(HB-40)2．洛氏硬度定义：HR=k-(h1-h0)/0.002常用标尺有：B、C、A三种①HRA硬、薄试件，如硬质合金、表面淬火层和渗碳层。②HRB轻金属，未淬火钢，如有色金属和退火、正火钢等。③HRC较硬，淬硬钢制品；如调质钢、淬火钢等。洛氏硬度的优点：操作简便，压痕小，适用范围广。缺点：测量结果分散度大。h1-h0洛氏硬度测试示意图洛氏硬度计维氏硬度试验原理维氏硬度计3.维氏硬度维氏硬度保留了布氏硬度和洛氏硬度的优点：既可测量由极软到极硬的材料的硬度，又能互相比较。既可测量大

8、块材料、表面硬化层的硬度