机械基础(金属材料与热处理)课件.ppt

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1、国家职业资格培训教材技能型人才培训用书机械基础（初级）国家职业资格培训教材编审委员会编李培根主编依据劳动和社会保障部制定的《国家职业标准》要求编写国家职业资格培训教材技能型人才培训用书金属材料与热处理第四章第四章金属材料与热处理培训学习目标熟悉常用金属材料的牌号、性能和选用原则：了解钢铁热处理的方法、工艺特点和应用范围；初步具有合理选用材料和确定热处理方法的能力。一、金属材料的历史地位1.材料发展与社会进步有着密切关系,它是衡量人类社会文明程度的标志之一，金属材料是现代文明的基础。石器时代→青铜器时代→铁器时代2.目前，人类还处在金属器时期。虽然无机非金属材料、高分子材料的使用量与日

2、俱增，但在可预见的时期内，仍不会改变这种状况。二、金属材料的分类黑色金属有色金属金属材料铸铁钢工程构件用钢机器零件用钢工具钢特殊性能用钢(不锈钢及耐热钢)轻金属(铝,镁,钛)重金属(铜,锌,铅,镍)贵重金属(金,银)稀有金属(钨钼钒铌钴)放射金属(镭铀钍)结构金属材料功能金属材料三、钢的表面热处理四、钢的表面处理第四节　合金钢一、合金钢的特点及分二、常用合金钢类第五节　铸铁一、铸铁的分类及石墨化二、常用铸铁件第六节　非铁金属材料一、铝及铝合金二、铜及铜合金三、滑动轴承合金四、硬质合金复习思考题目录第四章金属材料与热处理第一节　金属材料的性能一、金属材料的力学性能二、金属的物理、化学及

3、工艺性能第二节　碳素钢一、杂质元素对钢的影响二、碳素钢的分类三、常用碳素钢第三节　钢的热处理一、概述二、钢的普通热处理金属材料的性能力学性能物理性能化学性能工艺性能第一节第一节金属材料的性能力学性能力学性能指金属在外力的作用下，材料所表现出来的一系列特性和抵抗的能力。外力按作用形式分静载荷、冲击载荷和交变载荷等。材料的力学性能也分为强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。第一节金属材料的性能一、金属材料的力学性能1．强度和塑性2．硬度(1)布氏硬度(2)洛氏硬度3．冲击韧度4．疲劳强度图4-3拉伸试样图4-2低碳钢力——变形曲线图强度指材料抵抗塑性变形和断裂的能力。强度指标塑性指标塑性是

4、材料在静载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。评定指标是断后伸长率和断面收缩率。硬度定义：指材料局部表面抵抗塑性变形和破坏的能力。它是衡量材料软硬程度的指标，其物理含义与试验方法有关。布氏硬度洛氏硬度1、布氏硬度试验（布氏硬度计）原理:用一定直径的球体（淬火钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入待测材料表面，保持规定时间并达到稳定状态后卸除试验力，测量材料表面压痕直径，以计算硬度的一种压痕硬度试验方法。2、布氏硬度值用球面压痕单位面积上所承受有平均压力表示。如：120HBS500HBW4、测量范围用于测量灰铸铁、结构钢、非铁金属及非金属材料等.布氏硬度3、优缺点（1）测量值较准确，重复

5、性好，可测组织不均匀材料（铸铁）（2）可测的硬度值不高（3）不测试成品与薄件（4）测量费时，效率低1、洛氏硬度试验（洛氏硬度计）原理:用金刚石圆锥或淬火钢球，在试验力的作用下压入试样表面，经规定时间后卸除试验力，用测量的残余压痕深度增量来计算硬度的一种压痕硬度试验。2、洛氏硬度值用测量的残余压痕深度表示。可从表盘上直接读出。如：50HRC4、测量范围用于测量淬火钢、硬质合金等材料.洛氏硬度3、优缺点（1）试验简单、方便、迅速（2）压痕小，可测成品，薄件（3）数据不够准确，应测三点取平均值（4）不应测组织不均匀材料，如铸铁。韧性金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称为冲击韧性。常用一

6、次摆锤冲击弯曲，试验来测定金属材料的冲击韧性。冲击试样冲击试样的原理及方法：冲击韧度越大，表示材料的冲击韧性越好。小能量多次冲击试验疲劳强度疲劳概念：在交变应力作用下，零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。第一节金属材料的性能二、金属的物理、化学及工艺性能1．物理性能2．化学性能3．工艺性能１）由于机器零件的用途不同，对于其物理性能的要求也　　　有所不同。２）金属材料的一些物理性能对于工艺性能还有一定的影响。化学性能是指金属材料在化学作用下所表现的性能。工艺性能是指金属材料是否易于加工成形的性能。耐腐蚀性抗氧化性铸造性

7、可锻性焊接性切削加工性物理性能密度熔点导热性导电性热膨胀性磁性化学性能耐蚀性抗氧化性金属的工艺性能工艺性能是指金属材料是否易于加工成形，包括铸造性、可锻性、焊接性、切削加工性等。金属（材料）及合金在铸造工艺中获得优良铸件的能力称为铸造性能。1、流动性：熔融金属的流动能力称为流动性。主要受金属化学成份和浇注温度等的影响。2、收缩性：铸件在凝固和冷却过程中，其体积和尺寸减小的现象称为引缩性。3、偏析倾向：金属凝固后，内部化学成分和组织的不均匀现象称为偏析。铸造