金属在产品设计中的应用

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1、金属在产品设计中的应用金属的基本情况：金属是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。在自然界中，绝大多数金属以化合态存在，少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。金属之间的连结是金属键，因此随意更换位置都可再重新建立连结，这也是金属伸展性良好的原因。金属元素在化合物中通常只显正价。也是音乐风格用语，或被称为重金属，有不同的摇滚音乐金属分类。成

2、分类别　英语：metal(s)　　1、金属中延展性最好的是金（Au），常温下导电好的依次是银（Ag）、铜（Cu）、铝（Al）等；　　2、金属有几种分类方法：　　冶金工业分类法：　　黑色金属：铁、铬、锰三种　　有色金属：铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钍。　　还可以把金属分为：　　常见金属：如铁、铝、铜

3、、锌等　　稀有金属：如锆、铪、铌、钽等；　　1.轻金属。密度小于4500千克/立方米，如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。　　2.重金属。密度大于4500千克/米3，如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。　　3.贵金属。价格比一般常用金属昂贵，地壳丰度低，提纯困难，如金、银及铂族金属。　　4.非金属元素。性质价于金属和非金属之间，如硅、硒、碲、砷、硼等。　　5.稀有金属。包括稀有轻金属，如锂、铷、铯等；　　6.稀有难熔金属，如钛、锆、钼、钨等；　　7.稀有分散金属，如镓、铟、锗、铊等；　　8.稀

4、土金属，如钪、钇、镧系金属；9.放射性金属，如镭、钫、钋及阿系元素中的铀、钍等。基本特性　　金属材料性能为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能(使用性能)及其在冷热加工过程中材料应具备的性能(工艺性能)。　　材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等)、化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性)，力学性能也叫机械性能。材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。金属材料比表面积研究是非常重要的，(一)、机械性能　

5、　　机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。　　1、强度：材料在外力(载荷)作用下，抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。　　2、屈服点(бs)：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L。时应力值，单位用牛顿/毫米2(N/mm2)表示。　　3、抗拉强度(бb)也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿/毫米2(N/mm2)表示。　　4、延伸率(δ)：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。　　5、

6、断面收缩率(Ψ)材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。　　6、硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度(HBS、HBW)和洛氏硬度(HKA、HKB、HRC)。　　7、冲击韧性(Ak)：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳/厘米2(J/cm2)。　　对低碳钢拉伸的应力——应变曲线分析　　1.弹性：εe=σe/E，指标σe，E　　2.刚性：△L=P·l/E·F抵抗弹性变形的能力强度　　3.强度：σs---屈服强度，σb---抗拉强度　　4.韧性：冲击吸收功

7、Ak　　5.疲劳强度：交变负荷σ-1＜σs　　6.硬度HR、HV、HB　　Ⅰ阶段线弹性阶段拉伸初期应力—应变曲线为一直线，此阶段应力最高限称为材料的比例极限σe.　　Ⅱ阶段屈服阶段当应力增加至一定值时，应力—应变曲线出现水平线段(有微小波动)，在此阶段内，应力几乎不变，而变形却急剧增长，材料失去抵抗变形的能力，这种现象称屈服，相应的应力称为屈服应力或屈服极限，并用σs表示。　　Ⅲ阶段为强化阶段，经过屈服后，材料又增强了抵抗变形的能力。强化阶段的最高点所对应的应力，称材料的强度极限。用σb表示，强度

8、极限是材料所能承受的最大应力。　　Ⅳ阶段为颈缩阶段。当应力增至最大值σb后，试件的某一局部显著收缩，最后在缩颈处断裂。　　对低碳钢σs与σb为衡量其强度的主要指标。　　刚性：△L=P·l/E·F，抵抗弹性变形的能力。　　P---拉力，l---材料原长，E---弹性模量，F---截面面积　　塑性变形：外力去处后，不能恢复的变形，即残余变形称塑性变形。　　材料能经受较大塑性变形而不破坏的能力，称为材料的塑性或延伸性。　　衡量材料塑性的两个指标是延伸率和断面收缩率。　　延伸率δ=(△l0