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1、1.金属材料导论1.5铁碳合金1.1金属材料的主要性能1.2金属及合金的晶体结构1.3合金的结构1.4二元合金状态图知识点使用性能加工工艺性能金属材料的性能力学性能物理化学性能铸造性能可锻性可焊性切削加工性物理化学性能零件的生产工艺过程选材选毛坯预先热处理机械加工最终热处理检验应根据零件的性能要求、受载情况、服役条件、工作环境等：其中选材：金属材料种类繁多，性能不一，而且材料的发展日新月异，而零件的性能要求、服役条件各不相同，再加上材料的资源、价格等多方面考虑。机械加工方法轴毛坯选择车削传统的有现代的有有液态成形毛坯塑性成形毛坯连接成形毛坯粉末冶金成形型材等毛坯车削、刨削、铣削拉削、镗削、磨
2、削等数控加工、电火花加工、激光加工等特种加工方法零件的生产工艺过程一个具体零件的加工往往可用多种不同的加工方法，而每种加工方法所能达到的加工精度、加工质量、加工范围、加工效率是不同的。预先热处理：为使切削加工能顺利进行，可通过预先热处理调整硬度，为切削加工做好组织准备。最终热处理：使材料的性能达到要求。零件的生产工艺过程第1章金属材料导论材料、信息、能源称为现代技术的三大支柱。复合材料工程材料金属材料陶瓷材料高分子材料1.1金属材料的主要性能本节重点：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1.
3、1.1金属材料的力学性能屈服点（σs）:钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。屈服强度（σ0.2）:有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。强度材料在外力作用，抵抗塑性变形和断裂的能力。工程上常用的金属材料的强度指标有屈服强度(σs)和抗拉强度(σb)等；塑性材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的性能。表示材料的塑性指标是：伸长率δ和断面
4、收缩率Ψ；对于塑性差的材料，用σ0.2来代替σs；1）使材料具有良好的成形性；2）受到外力变形时，有强化作用。硬度材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。最常用的硬度指标有：布氏硬度（HB)和洛氏硬度(HRA-C)。布氏硬度和洛氏硬度试验原理和使用范围均不相同；零件发生疲劳破坏是没有预兆而突然断裂，此时发生疲劳破坏的应力远远小于抗拉强度，甚至比屈服强度还小，非常危险。小结：金属材料的力学性能是在外力作用下表现出的力学性能，在实际生产中应用相当广泛。冲击韧度:金属材料抵抗冲击载荷的作用而不破坏的能力。常用的指标有冲击韧度(Ak)。疲劳强度:金属材料抵抗交变载荷的作用而不破坏的能力。常用的指标有疲劳强
5、度(σ-1)。1将钟表发条拉成一直线，问这是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？2疲劳破坏有什么危害？在什么情况下发生疲劳破坏，产生原因是什么？如何提高零件的疲劳强度？1.1.2金属材料的物理、化学性能（略）思考题1.2金属及合金的晶体结构2.金属的结晶：原子由无序状态向有序状态转变的过程。有晶体形成。本节重点：金属结晶的概念、结晶过程本节难点：合金的结构1.三种常见的金属的晶格类型：体心立方面心立方密排六方知识点:1.2金属及合金的晶体结构体心立方面心立方密排六方固溶体金属化合物机械混合物晶体结构合金组织结晶过程同素异构转变金属的晶体结构与铁碳合金的组织与性能合金原子键合离子键(i
6、onicbond)离子键是通过异性电荷之间的吸引产生的化学结合作用，又称电价键。电离能小的金属原子(如碱金属)和电子亲合能大的非金属原子(如卤素)接近时,前者将失去电子形成正离子,后者将获得电子形成负离子,正负离子通过库仑作用相互吸引。当这种吸引力与离子的电子云之间的排斥力达到平衡时,形成稳定的以离子键结合的体系。 离子键的特征是作用力强,而且随距离的增大减弱较慢;作用不受方向性和饱和性的限制,一个离子周围能容纳多少个异性离子及其配置方式,由各离子间的库仑作用决定。以离子键结合的体系倾向于形成晶体,以便在一个离子周围形成尽可能多的离子键,例如NaCl分子倾向于聚集为NaCl晶体,使每个钠
7、(或氯)离子周围的离子键从1个变为6个原子键合共价键(covalentbond)共价键是原子之间通过共享电子而产生的化学结合作用。典型的共价键存在于同核双原子分子中,由每个原子提供一个电子构成成键电子对。这对电子的自旋方向相反,集中在中间区域,并吸引带正电的两个原子的核心部分而把它们结合起来。在异核双原子分子中,2个原子的核心部分对成键电子的吸引力不同,成键电子偏向一方,例如在氟化氢分子中电子偏向氟,这种化学
