机械制造基础(PPT157页).ppt

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1、机械制造基础第一篇金属工艺学绪论金属工艺学讲述有关制造金属零件的工艺方法的相关基础知识（材料和热处理）。加工方法铸造压力加工焊接热处理切削加工热加工工艺毛坯金属材料冷加工工艺零件金属材料或毛坯改善金属材料或毛坯的加工性能和力学性能第一篇金属材料导论内容金属材料的主要性能不同温度下金属材料的结构及变化金属材料的种类铁碳合金钢的热处理第一章金属材料的主要性能力学性能------重点（机械制造角度）物理性能化学性能工艺性能性能为什么要分为几类？每一类都包括哪些具体指标？具体指标是重点第一章金属材料的主要性能金属材料的力学性能：材料在力的作

2、用下所表现出来的性能，也称机械性能。强度塑性硬度韧性疲劳强度静载荷下的力学性能动载荷下的力学性能衡量金属材料主要标志学习要求：常用的力学（机械）性能指标（名称、符号、含义、单位）学习方式：结合对概念的理解去记忆。强度和塑性测定方法：拉伸试验原理（1）试样两端缓慢施加轴向拉伸载荷。（2）载荷不断增加，试样被逐步拉长，直到拉断。（3）记录每一瞬间载荷F和伸长量，并绘制出拉伸曲线。强度和塑性拉伸曲线特性Oe阶段——弹性变形es阶段——弹性＋塑性变形s点——屈服点，出现“屈服”现象bk阶段——出现“缩颈”k点——断裂点强度（名称）定义：金属

3、材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。判据：屈服强度、抗拉强度。（应用场合）屈服强度拉伸试样产生屈服现象时的应力。符号、单位无明显屈服现象的金属材料，以试样产生0.2％塑性变形时的应力，作为该材料的屈服点，用表示。屈服时最大载荷试样原始截面积单位横截面上内力强度判据抗拉强度金属材料在拉断前所能承受的最大应力，以表示。机械零件或构件，通常不允许发生塑性变形，以屈服点作为判据。脆性材料，断裂前基本不发生塑性变形，以抗拉强度作为判据。拉断前最大载荷试样原始截面积塑性定义：金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力，以伸长率或收缩率表示：塑

4、性试样拉断后标距长度试样原始标距长度试样拉断后断口截面积试样原始截面积硬度定义：金属材料抵抗局部变形、压痕的能力，称为硬度。它是金属材料在静载时所表现出的机械性能。内涵：硬度是衡量金属软硬的判据。测定方法：在硬度计上测定。布氏硬度法洛氏硬度法维氏硬度法布氏硬度（HB）测试原理：（1）以直径为D的淬火钢球或硬质合金球，在载荷F的静压力下，压入被测材料的表面；（2）停留若干秒后，卸去载荷；（3）测出压痕直径d，并根据d的数值查出HB值。d布氏硬度（HB）优点：硬度值较稳定，测试数据重复性好，准确度较洛氏硬度法高。缺点：测量费时，且因压痕

5、较大，不适于成品检验，太薄太硬（>450HB）的不适合。名称、符号、定义、方法、单位洛氏硬度（HR）法测试原理：（1）以顶角为120°金刚石圆锥体（或Φ1.588mm淬火球）为压头（根据材料不同情况），在规定的载荷下，垂直地压入被测金属表面；（2）卸载后依据压入深度h，由刻度盘上的指针直接指示出HR值。优点：测试简单、迅速，压痕小，可用于成品检验。缺点：重复性较差，必须在不同部位测量数次。韧性定义：金属材料断裂前吸收的变形能量。评价指标：冲击韧度。测定方法：采用摆锤式冲击试验机测定。韧性原理：（1）将带缺口的标准冲击试样放在试验机上

6、（2）用摆锤将其一次冲断（3）以试样缺口处单位截面积上所吸收的冲击功表示冲击韧度，即：试样缺口处截面积冲断试样所消耗的冲击功疲劳强度疲劳断裂：当零件在疲劳载荷（周期性或非周期性动载荷）作用下发生断裂时，其应力往往大大低于该零件材料的强度极限，称该断裂为疲劳断裂。区别屈服、抗拉强度静载荷疲劳强度疲劳曲线：金属材料所承受的疲劳应力与其断裂前的应力循环次数的关系。疲劳极限或疲劳强度：金属材料在无数次循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力。当应力按正弦曲线对称循环时，疲劳强度以符号表示。原因：金属材料存在内部缺陷或零件局部应力集中产生裂纹。思

7、考：1疲劳曲线的水平部分说明什么？2工业实际中，无数次循环载荷作用怎么体现？各种材料有相应的循环次数3通常的钢材是以多少次循环载荷来决定疲劳极限（疲劳强度）？金属材料的物理、化学及工艺性能物理性能密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。化学性能主要是指在常温或高温时，抵抗各种介质侵袭的能力，如耐酸性、耐碱性和抗氧化性等。金属材料的物理、化学及工艺性能工艺性能是金属材料物理、化学性能和力学性能在加工过程中的综合反映，是指是否易于进行冷、热加工的性能。按工艺方法的不同，可分为铸造性、可锻性、焊接性和切削加工性等。小结本章重点是金属

8、材料的力学性能力学性能方面各种性能（强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度）的名称、定义、符号、单位拉伸曲线、硬度测试方法、疲劳曲线第二章铁碳合金定义：合金——以一种金属为基础加入其它金属或非金属，经过熔合而得到的具有金属特性的材料，称为合