2 1.1认识金属材料的机械性能

《2 1.1认识金属材料的机械性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、重庆市机电工业学校(2010年秋期)教案课程名称：汽车焊接技术教师：刘天文授课学时：2编号：____班级时间周次星期节次备注年月日第____周星期年月日第____周星期年月日第____周星期年月日第____周星期课题名称认识各种常见的金属材料教学主要内容及要点时间分配教学形式单元1认识各种常见的金属材料1.1认识金属材料的机械性能一、工程材料的定义二、工程材料的分类1.2工程材料的机械性能1、强度2、弹性3、塑性4、硬度5、韧性6、疲劳强度组织1＇引入4＇35＇35＇机动5＇讲　授教学目的及要求掌握工程材料的分类，了解工程材料的

2、机械性能。教学重点工程材料的分类教学难点工程材料的机械性能使用教具作业或复习思考题后记教学过程备注单元1认识各种常见的金属材料1.1认识金属材料的机械性能1.1.1、工程材料及其分类工程材料有各种不同的分类方法。一般都将工程材料按化学成分分为金属材料、非金属材料、高分子材料和复合材料四大类。1金属材料金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基的合金。工业上把金属和其合金分为两大部分：1）．黑色金属材料铁和以铁为基的合金（钢、铸铁和铁合金）。2）．有色金属材料黑色金属以外的所有金属及其合金。应用最广的是黑色金属。以铁为基的合

3、金材料占整个结构材料和工具材料的90.0%以上。黑色金属材料的工程性能比较优越，价格也较便宜，是最重要的工程金属材料。2非金属材料非金属材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀（酸）非金属材料和陶瓷材料等。3高分子材料高分子材料为有机合成材料，也称聚合物。高分子材料种类很多，工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为三大类：塑料、橡胶、合成纤维。4复合材料复合材料就是用两种或两种以上不同材料组合的材料，其性能是其它单质材料所不具备的。1.1.2工程材料的机械性能1．强度在外力作用下，材料抵抗变形和破坏的能力称为强

4、度。根据外力的作用方式，有多种强度指标，如抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。当材料承受拉力时，强度性能指标主要是屈服强度和抗拉强度。2．弹性和刚度材料不产生永久残余变形的能力称为弹性3．塑性材料在外力作用下，产生永久残余变形而不被断裂的能力，称为塑性。不能随载荷去除而消失的残余变形称为塑性变形。4．硬度硬度是材料表面抵抗局部塑性变形、压痕或划裂的能力。通常材料的强度越高，硬度也越高。硬度测试应用得最广的是压入法，即在一定载荷作用下，用比工件更硬的压头缓慢压入被测工件表面，使材料局部塑性变形而形成压痕，然后根据压痕面积大小或压痕深度

5、来确定硬度值。从这个意义来说，硬度反映材料表面抵抗其它物体压入的能力。工程上常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。1）布氏硬度HB布氏硬度是用一定载荷P，将直径为D的球体（淬火钢球或硬质合金球），压入被测材料的表面，保持一定时间后卸去载荷，根据压痕面积F确定硬度大小。其单位面积所受载荷称为布氏硬度。由于布氏硬度所用的测试压头材料较软，所以不能测试太硬的材料。当测试压头为淬火钢球时，只能测试硬度小于450HB的材料；当测试压头为硬质合金时，可测试硬度小于650HB的材料。对金属来讲，钢球压头只适用于测定退火、正火、调质钢

6、、铸铁及有色金属的硬度。2）洛氏硬度HR洛氏硬度是将标准压头用规定压力压入被测材料表面，根据压痕深度来确定硬度值。根据压头的材料及压头所加的负荷不同又可分为HRA、HRB、HRC三种。HRA适用于测量硬质合金、表面淬火层或渗碳层；HRB适用于测量有色金属和退火、正火钢等；HRC适用于测量调质钢、淬火钢等。洛氏硬度操作简便、迅速，应用范围广，压痕小，硬度值可直接从表盘上读出，所以得到更为广泛的应用。3）维氏硬度HV维氏硬度的实验原理与布氏硬度相同，不同点是压头为金刚石四方角锥体，所加负荷较小（5～120kgf）。它所测定的硬度值比

7、布氏、洛氏精确，压入深度浅，适于测定经表面处理零件的表面层的硬度，改变负荷可测定从极软到极硬的各种材料的硬度，但测定过程比较麻烦。5.韧性材料的韧性是断裂时所需能量的度量。描述材料韧性的指标通常有两种：（1）冲击韧性aK冲击韧性是在冲击载荷作用下，抵抗冲击力的作用而不被破坏的能力。（2）断裂韧性K1在实际生产中，有的大型传动零件、高压容器、船舶、桥梁等，常在其工作应力远低于σS的情况下，突然发生低应力脆断。通过大量研究教学过程备注认为，这种破坏与制件本身存在裂纹和裂纹扩展有关。实际使用的材料，不可避免地存在一定的冶金和加工缺陷，

8、如气孔、夹杂物、机械缺陷等，它们破坏了材料的连续性，实际上成为材料内部的微裂纹。在服役过程中，裂纹扩展的结果，造成零件在较低应力状态下，即低于材料的屈服强度，而材料本身的塑性和冲击韧性又不低于传统的经验值的情况下，发生低应力脆断。6．疲劳强度以上几项性能指标，都