金属的性能ppt培训课件

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1、第一篇金属学基础金属材料的性能使用性能工艺性能第一章金属的性能金属的工艺性能热处理性能铸造性能锻造性能焊接性能切削加工性能第一节金属的力学性能本节重点：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一、强度概念：金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力。1.拉伸试验拉伸试验机2.力-伸长曲线op段：比例弹性变形阶段；pe段：非比例弹性变形阶段；平台或锯齿（s段）：屈服阶段；sb段：均匀塑性变形阶段，是强化阶段。b点：形成了“缩颈”。

2、bk段：非均匀变形阶段，承载下降，到k点断裂。拉伸试样的颈缩现象3.强度指标屈服点（σs）规定残余伸长应力（σr）抗拉强度(σb)产生规定残余伸长时的拉力（N）规定残余伸长应力规定残余伸长率为0.2%时的应力材料屈服时的拉力（N）屈服点（屈服极限）原标准（GB228-76）：屈服强度强度指标抗拉强度（曾称强度极限）拉伸过程中最大的拉力（N）抗拉强度：材料在拉伸条件下所能承受最大力的应力值是设计和选材的主要依据之一，是工程技术上的主要强度指标。二、塑性塑性:是指金属材料在断裂前产生塑性变形的能力常用的塑性判据：拉伸时的伸长率和断

3、面收缩率1.伸长率由于同一材料用不同长度的试样测得的断后伸长率δ数值不同，因此应注明试样尺寸比例。试样拉断后的标距（mm）试样原始标距（mm）2.断面收缩率试样断裂后缩颈处的最小横截面积（mm2）试样原始截面积（mm2）强度是表征材料变形抗力指标，塑性是描述变形能力的指标。注：三、硬度硬度：硬度试验方法压入法划痕法回跳法金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力布氏硬度（HB）洛氏硬度（HR）维氏硬度（HV）显微硬度莫氏硬度肖氏硬度（一）、布氏硬度1、测定原理布氏硬度计试验时，根据被测的材料不同，球直径、试验力及试

4、验力保持时间按表-1选择材料种类布氏硬度范围HBS（HBW）试样厚度/mm0.102球的直径/mm试验力F/KN（kgf)试验力保持时间/s钢、铸铁140-4506～34～2<23010.05.02.529.42(3000)7.355(750)1.839(187.5)12<140>66～31010.05.09.807(1000)2.452(250)12非铁金属>1306～34～2<23010.05.02.529.42(3000)7.355(750)1.839(187.5)3036～1309～36～31010.05.09.807

5、(1000)2.452(250)308～35>62.510.02.452(250)60表1-1布氏硬度试验规范2、符号HBS：淬火钢球作压头HBW：硬质合金作压头3、表示方法XXXHBS(W)XX/XXX/XX硬度值压头直径（mm2）试验力保持时间（s）试验力（0.102N）175HBS10/1000/30例：表示用直径10mm的淬火钢球在9807N(1000kg*f)验力作用下保持30s测得的布氏硬度值为175。布氏硬度试验法一般用于试验各种硬度不高的钢材、铸铁、有色金属等，也用于试验经淬火、回火但硬度不高的钢件。4、适用范

6、围（二）、洛氏硬度测定原理硬度符号压头类型载荷F/kg硬度有效范围使用范围HRA金刚石圆锥体6070～85适用于测量硬质合金、钢表、淬火层或渗碳层HRB直径为1.588mm钢球10025～100（相当60～230HB）适用于测量非铁金属退火、退火等HRC金刚石圆锥体15020～67(相当HB230～700)适用于调质钢、淬火钢等试验时，根据被测的材料不同，压头的类型、试验力及按表-2选择，对应的洛氏硬度标尺为HRA、HRB、HRC三种表1-2常用的三种洛氏硬度的试验条件及应用范围2、符号3、表示方法硬度值+HR52HRC70H

7、RA例：洛氏硬度HRC可以用于硬度很高的材料，在钢件热处理质量检查中应用最多。4、适用范围四、冲击韧度概念：金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。试验在专门的摆锤式冲击试验机上进行，把试样放在试验机的支承面上，试样的缺口背向摆锤冲击方向。将质量为m的摆锤安放到规定的高度H，然后下落，将试样打断，并摆过支点升到某一高度h，试样在冲击试验力一次作用下，折断时所吸收的功为冲击吸收功为Ak。1、试样冲断时所消耗的冲击功Ak为:Ak=mgH–mgh(J)2、冲击韧度akAKak=(J/cm²)Sk冲击吸收功和冲击韧度就是试样缺口处单位

8、截面积上所消耗的冲击功。冲击吸收功Ak作为材料韧性判据，与温度、试样形状、尺寸、表面粗糙度、内部组织和缺陷有关。五、疲劳强度交变应力：是指大小和方向构随时间周期变化的应力。材料的疲劳：材料在循环应力和应变作用下，在一处或几处产生局部永久性累计损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突