金属家具材料.ppt

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1、第2章金属家具常用材料北京林业大学材料科学与技术学院§1金属材料的机械性能1.弹性与塑性弹性变形与弹性金属材料在外力作用下要发生变形，若将外力解除，其变形又完全恢复，这种变形称为弹性变形。金属材料的这种性质，叫做弹性。塑性变形与塑性金属材料受外力作用，产生的永久变形，仍保持材料不受破坏的状态，称为塑性变形。材料的这种性质，叫做塑性。第2章金属家具常用材料北京林业大学材料科学与技术学院§1金属材料的机械性能2.强度强度是金属材料抵抗破坏的能力。金属材料的强度分为屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度等。3.变形金

2、属材料在外力作用下，所引起的尺寸和形状的改变，称为变形。可分为压缩变形、拉伸变形、剪切变形和弯曲变形等。第2章金属家具常用材料北京林业大学材料科学与技术学院§1金属材料的机械性能4.刚度材料在受力时抵抗弹性变形的能力。5.硬度硬度是的指材料抵抗硬物压入表面的能力。常用的硬度标准为布氏硬度（HBS）和洛氏硬度（HRC）两种。试验材料硬度的大小，需经硬度仪测量。也可用锉刀和淬火等工艺方法，来测量金属材料硬度的大约数值。第2章金属家具常用材料北京林业大学材料科学与技术学院§1金属材料的机械性能6.冲击韧性冲击韧性是材料抵抗冲击的能

3、力。冲击韧性的测定，在冲击试验机上进行。冲击载荷的破坏能力，要比静载荷大得多。因此，制造冲击力较大的工件，需选用具有良好冲击韧性的金属材料。第2章金属家具常用材料§2家具制造常用金属材料北京林业大学材料科学与技术学院1.铁碳合金Fe-Fe3C以铁和碳为组元的二元合金。含碳量一般在2.11%以下的铁碳合金称为钢，大于2.11%称为铸铁。由铁素体和渗碳体组成。一、钢材第2章金属家具常用材料§2家具制造常用金属材料北京林业大学材料科学与技术学院铁素体（F）：纯铁在9120C以下为具有体心立方晶体结构的-Fe，碳溶于其中的间隙固溶

4、体称为铁素体，在室温的溶解度约为0，在727℃时溶解度最大为0.0218％。所以，铁素体对碳的溶解能力很差，含碳量很少，性能与纯铁相似。7700C磁性转换。第2章金属家具常用材料§2家具制造常用金属材料北京林业大学材料科学与技术学院渗碳体（Fe3C）：碳浓度超过固溶度后多余的碳与铁形成金属化合物，叫做渗碳体Fe3C（Cm）。具有不同于铁和碳的复杂晶体结构，含碳量为6.69%。2300C为弱磁性转换点。室温下，铁碳合金中的碳几乎全部以渗碳体的形式存在，渗碳体是铁碳合金中重要的强化相，对机械性能影响很大。第2章金属家具常用材料§

5、2家具制造常用金属材料北京林业大学材料科学与技术学院铁素体渗碳体（Fe3C）抗拉强度180—280Mpa30Mpa延伸率30--50％0%冲击韧性160—200J/cm20硬度HBS50—80800由此可见，铁素体硬度不高，但具有良好的塑性与韧性。渗碳体硬度很高，但塑性韧性不好。第2章金属家具常用材料§2家具制造常用金属材料北京林业大学材料科学与技术学院铁碳合金的性能受铁素体和渗碳体二者相对量的变化及形态的影响。钢的硬度主要取决于渗碳体的含量。钢的塑性、韧性主要取决于铁素体量。钢的强度主要取决于渗碳体的形态，如片状、网状、条

6、状等。如：10、20钢含碳量低，以铁素体组织为主，其塑性、韧性优良，常作为冷成形、焊接材料使用。而T8、T10钢含碳量高，硬度高，经热处理后强度高，常作为工具材料使用。为保证一定强度和塑韧性，工业用钢的含碳量一般不超过1.3－1.4%。第2章金属家具常用材料§2家具制造常用金属材料北京林业大学材料科学与技术学院2.钢材的分类按国际标准，把钢区分为非合金钢和合金钢。非合金钢：通常称碳素钢，除了铁和碳以外，还含有炉料带入的少量合金元素Mn、Si、Al，杂质元素P、S及气体N、H、O等。合金钢：为了获得某种物理、化学或力学特性

7、而有意添加了一定量的合金元素Cr、Ni、Mo、V、Ti等，有效控制杂质和有害元素。　　按含有合金元素总量，合金钢分为低合金钢(<3%)、中合金钢(5-10%)和高合金钢(>10%)。第2章金属家具常用材料§2家具制造常用金属材料北京林业大学材料科学与技术学院按冶炼时的脱氧程序分：沸腾钢为脱氧不完全的钢。钢在冶脸后期不加脱氧剂（如硅、铝等），浇注时钢液在钢锭模内产生沸腾现象（气体逸出），凝固后，蜂窝气泡分布在钢锭中，轧制过程中气泡空腔会被粘合起来。钢中含硅量很低，标准规定为<0.07%，优点是钢的收率高（约提高15%），生

8、产成本低，表面质量和深冲性能好。缺点是钢的杂质多，成分偏析较大，所以性能不均匀。第2章金属家具常用材料§2家具制造常用金属材料北京林业大学材料科学与技术学院镇静钢为完全脱氧的钢。浇注时钢液镇静不沸腾。由于锭模上部有保温帽（在钢液凝固时作补充钢液用），这节帽头在轧制开坯后需切除，故钢的收得