《常用金属材料简介》PPT课件

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1、常用金屬材料簡介目錄金屬材料基礎知識介紹常用金屬材料及其焊接性簡介a.熱浸鍍鋅鋼板(GI料)b.電鍍鋅鋼板(EG料SECC)c.不鏽鋼(SUS)d.電鍍錫鋼板(馬口鐵SPTE)e.冷軋碳素鋼板(CRS)f.純鋁及鋁合金板材(AL)g.銅合金板帶材(磷青銅、黃銅)h.壓鑄鎂合金I.模具、治具用鋼j.小五金用材料k.鈦合金(純鈦板/絲材)開發第一部分金屬材料基礎知識介紹一、材料機械性能金屬材料在各種外力作用下所表現出來的性能稱為机械性能。金屬的機械性能主要包括:強度、塑性、硬度、韌性及疲勞強度等。1.強度:強度是金屬材料在靜載荷作用下，抵抗

2、變形和破斷的能力。A.彈性极限:材料在外力作用下只產生彈性變形時所能承受的最大應力稱為彈性极限，符號σe。B.屈服极限:材料產生屈服現象時的應力稱為屈服极限或屈服強度,符號σS。C.抗拉強度:材料在拉斷前所能承受的最大應力為抗拉強度或強度极限，符號σb。2.塑性:金屬材料在斷裂前發生塑性變形的能力稱為塑性。延伸率(δ)和斷面收縮率(ψ)是衡量金屬材料塑性的指標。3.衝擊韌性:金屬材料抵抗衝擊載荷作用而不破壞的能力，稱為衝擊韌性。4.疲勞強度:疲勞強度又稱疲勞极限。減少零件的應力集中，改善零件表面質量及使零件表面保留壓應力均能有效地提高零

3、件的疲勞強度。5.硬度:硬度即指材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或划痕的能力，它是各種零件和工具必須具備的性能指標之一，也是熱處理主要的質量檢驗標準。(1).檢測方法:就是用一定幾何形狀的壓頭，在一定載荷下，壓入被測金屬材料表面，根據被壓入程度來測定其硬度值。(2).表示方法:壓入硬度測定法(如佈氏硬度、洛氏硬度等);回跳硬度測定法(如肖氏硬度、里氏硬度)等，而在現場生產中常用的是壓入硬度測定法，即佈氏硬度、洛氏硬度等。A.布氏硬度(HB):它是用一定直徑的球體(淬硬鋼球或硬質合金球)，以相應的試驗力壓入被測鋼料表面，經規定保持時

4、間后卸除試驗力，用測量表面壓痕直徑來計算硬度的一種壓痕硬度方法。B.洛氏硬度(HRC):洛氏硬度值是用洛氏硬度相應標尺刻度滿量程(100)與殘余壓痕深度增量之差計算硬度值，HR值可直接從表盤顯示數字中得出。常用洛氏硬度及適用範圍二、金屬的晶體結構及結晶晶體是指原子(或分子)按一定幾何形狀有規律地排列的固態物質。屬晶體的物質的有食鹽、天然金鋼石、鐵等，所有的固體金屬和合金都是晶體。晶體內部原子是有規則秩序地排列的。為了便於分析和描述金屬晶體中原子的排列情況，示意地將原子看成一個小球，(圖A是晶體中原子在空間作有規則排列的簡單模型)。用假想

5、的線條將各原子的中心連結起來，這樣就得到一個抽象化了的空間格架(圖B)。這種用於描述原子在晶體排列形式的空間格架稱為結晶格子，簡稱晶格。晶胞就是在晶體中取出一個能完全代表晶體中原子排列特征的几何單位(圖C)。ABC體心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格金屬的結晶過程就是晶核的形成及晶核長大兩個過程。每種金屬都有一定的晶格類型，但在不同溫度下，同一種金屬可能具有不同類型的晶格。金屬在固態下隨溫度的改變，由一種晶格轉變為另一晶格，這種現象稱為金屬的同素異構轉變。由同素異構轉變所得的不同晶體，稱為同素異構體。同素異構體一般用希腊字母α、β、γ、

6、δ等表示。如純鐵的同素異構轉變表示:金屬的同素異構轉變與液態金屬的結晶有相似之處，即同素異構轉變有一定的轉變溫度；同樣遵循晶核形成和晶核長大的結晶規律；轉變時也有結晶潛熱的放出和過冷現象，所以同素異構轉變也是一個結晶過程，通常稱為重結晶。合金是由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬元素與非金屬元素熔合而成，具有金屬特性的物質。組成合金最基本的獨立的物質稱為組元。一般說來，組元是組成合金的元素。合金的結構可分為：固溶體、金屬化合物和多種晶體的机械混合物。固溶體:組成合金的組元在液態相互溶解，結晶時，以一組元為基體保持其原有的晶格類型，其它組元的

7、原子均勻地分布在基體組元的晶格里，形成均勻一致的固體，此合金就稱為固溶體。根椐溶質原子在溶濟晶格中所占據的位置不同，可分為間隙固溶體和置換固溶體。金屬化合物:組成合金的各組元，按照一定的原子數量比，相互化合而成的一種完全不同於原組元晶格的固體物質，稱為金屬化合物。金屬化合物可用分子式表示，如Fe3C、CuAl2等。機械化合物:組成合金的組元既不是純組元，也不是固溶體或化合物，而是兩種或兩種以上的純組元、固溶體、化合物以彌散的混合物的形式組成在一起的固體物質，稱為機械混合物。三、Fe-Fe3C平衡相圖鐵素體:碳溶于αFe中的間隙固溶體，稱

8、為鐵素體。用符號“F”表示。由於碳和鐵的原子直徑和晶格類型等存在著很大差異，所以當它們以固溶體形式存在時，只能是間隙固溶體，并且其固溶度是有限的。由於鐵素體的晶格類型是體心立方，處於立方體中心的原子使立方體