金属材料及热处理（刘旭科）ppt培训课件

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1、金属材料及热处理主要内容：第一章：金属材料材料的性能第二章：碳素钢第三章：合金钢第四章：铸铁第五章：有色金属金属材料第六章：金属学的基本知识第七章：钢的热处理第八章：铸铁的热处理第九章：我厂热处理常用设备、性能及用途第一章金属材料材料的性能任何一台机器都是由许多机械零件组成的。用以制造机械零件的金属材料种类很多，这就要求合理地选择使用材料，满足机械的使用性能和零件所要求的各项技术要求，达到既节省金属又保证产品质量的目的。现就机械工业中常用金属材料的各种性能简单介绍如下。第一节金属的物理性能和化学性能一、物理性能金属的物理性能主要包括：比重、熔点

2、、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。1、比重比重是物体重量和其体积的比值。它的单位为g/㎜3或㎏/dm3。在体积相同的情况下，物体的比重越大，重量也越大。按照比重的大小，金属材料可分为轻金属和重金属。比重小于5g/㎜3的金属叫做轻金属；比重大于5g/㎜3的金属叫做重金属。例如，铜的比重为8.9g/㎜3，铁的比重为7.8g/㎜3，属于重金属；铝的为2.7g/㎜3，属于轻金属。比重是金属材料的一个重要物理性能，特别是在航空工业和汽车工业中，为了增加有效载重量，比重更是需要考虑的因素，例如：飞机零件的一半以上是用比重小、强度高的铝和铝合金铸造的。在热

3、加工（如铸造、焊接）中，为了去除金属溶液里的杂质，常添加一些溶剂，和杂质作用生成比重较金属液轻的熔渣上浮，以与金属分离。2、熔点金属从固体状态向液体状态转变时的熔化温度称为熔点。熔点一般用摄氏温度（℃）表示。每种金属和合金都有自己的熔点。钢和生铁虽然都是由铁和碳这两种元素组成的合金，但是由于钢和生铁的含碳量不同，所以它们的熔点也不同。熔点对于热加工，尤其是冶炼、铸造、焊接、配制合金等很重要。如果金属的熔点低，就可以大大改善铸造和焊接工艺，使铸造和焊接都较容易进行。工业上还常将易熔合金用来制造熔断器和防火安全阀等零件，难熔合金则用来制造要求耐高温

4、的零件，广泛用于火箭、导弹、燃气轮机、喷气飞机。3、热膨胀性热膨胀性是指金属材料受热时，它的体积会增大，冷却时则收缩的一种性能。热膨胀性也是金属材料的一个重要性能。例如，一些精密的测量工具，象千分尺、快规等，为了保持其高度正确性，就要用线膨胀系数很小的金属材料来制造。在使用不同的金属材料制成零件时，如异种金属焊接时，就要考虑它们的热膨胀系数是否接近。否则会因热膨胀量不等，而使零件变形甚至损坏。4、导热性导热性是指金属材料在加热或冷却时能传导热能的性质。一般用导热系数表示金属材料导热性能的优劣。导热系数大的金属材料，其导热性能良好，导热系数小的，

5、则导热性能差。导热系数的单位为ka/m·h·℃。导热性是金属材料重要性能之一。一般来说，纯金属导热性最好。在金属中，杂质含量对金属材料的导热性的影响很大。由于这个原因，金属材料中加入合金元素后，就会使材料的导热性能降低。钢中成分越复杂，其导热性越差。因此，合金钢的导热性就比碳素钢的导热性差。导热性对热加工具有十分重要的意义。在进行焊接、铸造、热处理或锻造时，必须掌握金属材料的导热性。由于导热性的缘故，金属材料在加热或冷却过程中，会使工件或坯料产生内外温度差，从而导致内外不同的膨胀或收缩。此时，金属材料内部产生应力（内应力），引起金属材料的变形或

6、破裂。因此，对于导热性差的金属材料（如合金钢，尤其是高合金钢），应采取适当措施，避免急剧的加热和冷却，以防止金属材料产生过大的内应力。例如在生产中经常采用事先预热工件或采取缓慢加热和冷却等措施，以防止材料产生破裂。5、导电性导电性是指金属材料传导电流的性能。所有的金属材料都具有导电性，其中以银为最好，其次是铜和铝。工业上常用铜和铝作为导电材料。导电性能差的高电阻合金，如康铜、锰铜及镍铬合金等，可用于制造仪表零件和电炉加热元件。6、磁性金属导磁的性能，称为磁性。具有导磁能力的金属，都能被磁铁吸引。如铁、镍、钴等都具有较高的磁性，称为磁性金属。但对

7、于某些金属来说，磁性也不是固定不变的，当温度升高时，磁性金属或合金，有的会消失磁性，如铁在768℃以上就没有磁性。二、化学性能化学性能，主要是指金属材料在室温或高温条件下抵抗氧气和腐蚀性介质对其化学侵蚀的能力。金属材料的化学性能一般包括耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。1、耐腐蚀性金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气等介质的能力，称为耐腐蚀性。常见的钢铁生锈、铜生铜绿等，就是腐蚀现象。金属材料的耐腐蚀性，是一个重要的性能，尤其对在腐蚀性介质中工作的金属材料，更为重要。对于接触腐蚀介质的机械设备（如石油化工机械设备等），不仅要考虑材料的机械性能，而且要

8、考虑材料的耐腐蚀性。2、抗氧化性金属材料在加热时抵抗氧气氧化作用的能力，称为抗氧化性。加热时，金属材料的氧化作用加速，例如钢材在铸造、锻造、热处理、焊