金属工艺学所有文字

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1、第一篇金属材料导论南红艳河南理工大学材料加工系金属材料种类繁多，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。机械制造中所用的金属材料以合金为主(性价格比好)。合金是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔炼或烧结制成的具有金属特性的材料(导电性、延展性、光泽、导热性)第一章金属材料的主要性能金属材料的性能指标是设计、制造零件的依据。了解金属材料的主要性能是作为技术、管理人员必备的常识。.4.5第一节金属材料的力学性能一、强度与塑性拉伸实验拉伸试样拉伸曲线缩颈.61.

2、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()和抗拉强度()(/2)=/=/屈强比——与的比值屈强比愈小，工程构件的可靠性愈高.72.塑性指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力常用的指标有两个：伸长率和断面收缩率＝(1-0)/0×100%＝(0-1)/0×100%.8二、硬度材料抵抗更硬的物体压入其内的能力最常用的指标：布氏硬度和洛氏硬度试验原理和使用范围均不相同布氏硬度()洛氏硬度(-).9布氏硬度主要用于测定小于450各种未经淬火的钢；退火、正火状态的钢；结构钢调质件；铸铁、有色

3、金属、质地轻软的轴承合金等原材料洛氏硬度测定需多点测量后取平均值，可用来测定各种金属材料的硬度。洛氏硬度测定仅产生很小压痕，并不损坏零件，因而适合于成品检验.10三、韧性金属材料断裂前吸收的变形能量常用的指标：冲击韧度()通常采用摆锤式冲击试验测定：(/²).11.12四、疲劳强度常用的指标：疲劳强度(-1)(/²)材料抵抗交变载荷的作用而不破坏的能力零件发生疲劳破坏是没有预兆而突然断裂，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.13疲劳破坏的原因：应力集中——微裂纹——扩展——断裂破坏。避免措施：改善内部组

4、织、外部形状和表面状态，减小和避免应力集中，进行表面强化处理和减小表面粗糙度值。.14第二节金属材料的物理、化学及工艺性能.15谢谢.16第二章铁碳合金南红艳河南理工大学材料加工系.17第一节纯铁的晶体结构及其同素异晶转变一、金属的结晶凝固()物质由液态转变成固态的过程结晶()*晶体物质由液态转变成固态的过程*物质中的原子由近程有序排列向远程有序排列的过程.18结晶现象与规律.19过冷现象()过冷度()=0–过冷是结晶的必要条件，冷却速度愈快，过冷度愈大过冷现象与过冷度.20提高冷却速度变质处理机械振动、超声波振动、电磁搅拌等细化晶

5、粒的途径晶粒粗细对材料力学性能的影响：晶粒越细，强度越高，塑性和韧性也越好.21二、纯铁的晶体结构晶格：用以描述晶体中原子排列规律的空间格架晶胞：能完全反映晶格特征的最小几何单元晶格常数：描述晶胞的大小及形状晶体、点阵、晶格、晶胞晶胞及晶格常数.221.体心立方晶格（-）配位数：8.23面心立方晶格（-）配位数：12.24三、纯铁的同素异构转变同素异构转变金属在固态下，随着温度的改变其晶体结构发生变化的现象同素异构转变的意义可以用热处理的方法即可通过加热、保温、冷却来改变材料的组织，从而达到改善材料性能的目的.25合金：由两种或两种

6、以上的元素通过熔炼后所获得的新的物质仍然具有金属特性组元：组成合金的基本元素相：成分相同、结构相同并与其他部分有界面分开的均匀组成部分组织：用肉眼可直接观察的，或用放大镜、显微镜分辨和材料内部微观形貌图象例如：单一的液相、单一的固相液相、固相两相共存第二节铁碳合金的基本组织.26固溶体：由两种组元相互溶解后组成仍保持其中某一组元晶格类型的新物质置换固溶体：溶质原子部分取代溶剂晶格上的原子随着溶质原子的增加，晶格畸变后的固溶体强度、硬度升高的现象，称固深强化。如：纯铁与钢当两个组元的原子直径相差不大时，两个组元可以任何比例溶解，形成无

7、限固溶体，反之则为有限固溶体例如：溶入-或-所形成的铁素体、奥氏体间隙固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格之中形成的固溶体。只能形成有限固溶体.27珠光体：奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体()铁素体：碳溶解在-中的间隙固溶()塑性(=45~50%)、韧性好，强度、硬度低奥氏体：碳溶解在-中的间隙固溶体()塑性好渗碳体：铁与碳形成的金属化合物(3)硬度很高(=800)，塑性、韧性几乎为零莱氏体：液态铁碳合金发生共晶转变所形成的奥氏体与渗碳体的共晶体()硬度高，塑性差综合性能良好.28第三节铁碳合金状态图渗碳体的熔点共晶点共析线

8、共析点纯铁的熔点共晶线线—液相线线—固相线碳在奥氏体中的最大溶解度3线1线.29.30铁碳合金中的基本相及其性能(1)液相 (2)相：又称高温铁素体(3)相：也称铁素体,用符号或表示(4)相：常称奥氏体,用符号或表示(5)相：与3的机