武汉理工大学：《金属工艺学》第一章 金属材料导论

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1.金属材料导论 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 1.5铁碳合金

1.金属材料导论 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

零件的生产工艺过程 应根据零件的性能要求、受载情况、服役条件、 工作环境等: 选材选毛坯}→先热处理}机械加工 检验 最终热处理 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

零件的生产工艺过程 选材 选毛坯 预先热处理 机械加工 检验 最终热处理 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

有液态成形毛坯 塑性成形毛坯 毛坯选择连接成形毛坯 ∈起 粉末冶金成形 轴 型材等毛坯 传统的有车削、刨削、铣削 拉削、镗削、磨削等 机械加工方法 数控加工、电火花 现代的有加工、激光加工等 车削 特种加工方法

毛坯选择 机械加工方法 轴 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

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

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1章金属材料导论 材料、信息、能源称为现代技术的三大支柱。 金属材料 陶瓷材料 工程材料 高分子材料 复合材料

第1章 金属材料导论 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

1.1金属材料的主要性能 本节重点:金属材料的力学性能 本节难点:各性能指标的物理意义和测定方法 主要內容:金属材料的力学性能包括材料的强 度、硬度、塑性、冲击韧性、疲劳 强度等

1.1 金属材料的主要性能 本节重点：金属材料的力学性能 主要内容：金属材料的力学性能,包括材料的强 度 、硬度、塑性、冲击韧性、疲劳 强度等。 本节难点：各性能指标的物理意义和测定方法

1.11金属材料的力学性能 强度材料在外力作用,抵抗塑性变形和断裂的 能力。工程上常用的金属材料的强度指标 有屈服强度(s)和抗拉强度(Gb)等; (F)I Ob 在低碳钢拉伸曲线中,把FA 坐标换成-E(应力一应变)就可 以直接在图上读出力学性能指标, 并且不需要做成标准试样。 低碳钢的拉伸图

1.1.1 金属材料的力学性能 在低碳钢拉伸曲线中，把F-Δl 坐标换成σ-ε（应力—应变）就可 以直接在图上读出力学性能指标， 并且不需要做成标准试样。 强度 材料在外力作用，抵抗塑性变形和断裂的 能力。工程上常用的金属材料的强度指标 有屈服强度(σs)和抗拉强度(σb)等；

塑性材料在外力作用下产生永久变形而不破 坏的性能。表示材料的塑性指标是:伸 长率δ和断面收缩率平;对于塑性差的 材料,用o0.2来代替σs; 1)使材料具有良好的成形性; 2)受到外力变形时,有强化作用 硬度材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。最 常用的硬度指标有:布氏硬度(HB)和 洛氏硬度(HRA-C。布氏硬度和洛氏硬 度试验原理和使用范围均不相同

塑性 材料在外力作用下产生永久变形而不破 坏的性能。表示材料的塑性指标是：伸 长率δ和断面收缩率Ψ；对于塑性差的 材料，用σ0.2来代替σs； 1）使材料具有良好的成形性； 2）受到外力变形时，有强化作用。 硬度 材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。最 常用的硬度指标有：布氏硬度（HB)和 洛氏硬度 (HRA-C)。布氏硬度和洛氏硬 度试验原理和使用范围均不相同；

冲击韧度金属材料抵抗冲击载荷的作用而不破坏的 能力。常用的指标有冲击韧度(Ak) 疲劳强度金属材料抵抗交变载荷的作用而不破坏 的能力。常用的指标有疲劳强度(G-1)。 零件发生疲劳破坏是没有预兆而突然断裂,此 时发生疲劳破坏的应力远远小于抗拉强度,甚至比 屈服强度还小,非常危险 小结:金属材料的力学性能是在外力作用下表 现出的力学性能,在实际生产中应用相当广泛 1.1.2金属材料的物理、化学性能(略)

零件发生疲劳破坏是没有预兆而突然断裂，此 时发生疲劳破坏的应力远远小于抗拉强度，甚至比 屈服强度还小，非常危险。 小结：金属材料的力学性能是在外力作用下表 现出的力学性能，在实际生产中应用相当广泛。 1.1.2 金属材料的物理、化学性能（略） 冲击韧度 金属材料抵抗冲击载荷的作用而不破坏的 能力。常用的指标有冲击韧度(Ak)。 疲劳强度 金属材料抵抗交变载荷的作用而不破坏 的能力。常用的指标有疲劳强度(σ-1)