机械工程材料 本科 课件第2章+金属材料的性能.ppt

《机械工程材料 本科 课件第2章+金属材料的性能.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、大连海洋大学精品课程机械工程材料目录第1篇金属材料的结构与性能第2篇金属材料组织和性能的控制第3篇常用机械工程材料第4篇材料的应用大连理工大学经济系0501班姜珊2第1篇金属材料的结构与性能3第1章金属材料的晶体结构3第2章金属材料的性能大连理工大学经济系0501班姜珊3第2章金属材料的性能•使用性能是指金属材料在使用过程中表现出来的性能，包括力学性能、物理性能和化学性能。•工艺性能是指金属材料在各种加工过程中所表现出来的性能，包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能和切削加工性能等。大连理工大学经济系0501班姜珊4第2章金属材料的晶体结构力学性能金属材料在外力（载荷）作

2、用时表现出来的性能，包括强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。大连理工大学经济系0501班姜珊5第2章金属材料的晶体结构变形材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为变形。ü外力去处后能够恢复的变形称为弹性变形。ü外力去处后不能恢复的变形称为塑性变形。大连理工大学经济系0501班姜珊6第2章金属材料的晶体结构1.强度材料在外力作用下抵抗变形或断裂的能力。拉应力R=P/F0伸试验应变=(l-l0)/l0机拉伸试样大连理工大学经济系0501班姜珊7第2章金属材料的晶体结构1.强度应力R=P/F0应变=(l-l0)/l0大连理工大学经济系0501班姜珊8第2章金属材料的晶体结构1

3、.强度ü弹性极限材料在外力作用下发生纯弹性变形的最大应力值称为弹性极限Re。ü屈服强度在拉伸过程中，当拉应力达到某一数值而不再增加时，其变形却继续增加，这个拉应力值称为屈服强度Rs。ü抗拉强度金属材料在破坏前所承受的最大拉应力称为抗拉强度或强度极限Rm。大连理工大学经济系0501班姜珊9第2章金属材料的晶体结构2.塑性金属材料在外力作用下产生塑性变形的能力。拉指标：伸ll试10ü断后伸长率AA100%样l0的颈FF缩ü断面收缩率ZZ01100%现F象0A和Z越大材料塑性越好大连理工大学经济系0501班姜珊10第2章金属材料的晶体结构3.硬度材料表面抵抗局部塑性变形的

4、能力。ü布氏硬度HB布氏硬度计大连理工大学经济系0501班姜珊11第2章金属材料的晶体结构3.硬度Ø压头为淬火钢球时，布氏硬度用符号HBS表示，适用于布氏硬度值在450以下的材料。Ø压头为硬质合金球时，用符号HBW表示，适用于布氏硬度在650以下的材料。Ø布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。Ø缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。大连理工大学经济系0501班姜珊12第2章金属材料的晶体结构3.硬度材料表面抵抗局部塑性变形的能力。ü洛氏硬度HR洛氏ØHRA：用于测量高硬度材料,硬如硬质合金、表淬层和渗碳层。度计ØHRB：用于测量低硬度材料,如有色金属和退火、正

5、火钢等。ØHRC：用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。大连理工大学经济系0501班姜珊13第2章金属材料的晶体结构3.硬度ü洛氏硬度HRØ洛氏硬度的优点：操作简便，压痕小，适用范围广。Ø缺点：测量结果分散度大。钢球压头与金刚石压头洛氏硬度压痕大连理工大学经济系0501班姜珊14第2章金属材料的晶体结构3.硬度材料表面抵抗局部塑性变形的能力。ü维氏硬度HVØ保留了布氏硬度和洛氏硬度的优点。维氏硬度计大连理工大学经济系0501班姜珊15第2章金属材料的晶体结构4.疲劳强度大连理工大学经济系0501班姜珊16第2章金属材料的晶体结构4.疲劳强度轴的疲劳断口疲劳辉纹（扫描电镜照片

6、）通过改善材料的形状结构，减少表面缺陷，提高表面光洁度，进行表面强化等方法可提高材料疲劳抗力。大连理工大学经济系0501班姜珊17第2章金属材料的晶体结构5.韧性ü冲击韧性ak是指材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。Titanic近代船用钢板大连理工大学经济系0501班姜珊18第2章金属材料的晶体结构5.韧性ü断裂韧性KICØ应力强度因子：描述裂纹尖端附近应力场强度的指标。KYRaI1943年美国T-2油轮发生断裂大连理工大学经济系0501班姜珊19第2章金属材料的晶体结构1.物理性能ü密度：物质单位体积所具有的质量。ü导电性：金属传导电流的能力。银铜铝ü导热性：金属传导热量

7、的性能。ü热膨胀性：金属受热时体积发生胀大的现象称为金属的热膨胀。大连理工大学经济系0501班姜珊20第2章金属材料的晶体结构2.化学性能ü抗氧化性：金属材料抵抗各种介质(大气、酸、碱、盐等)侵蚀破坏的能力称为耐腐蚀性。耐腐蚀性：金属材料在高温时抵抗氧化性气氛腐蚀作用的能力称为抗氧化性。高温下的化学稳定性称为热化学稳定性。大连理工大学经济系0501班姜珊21第2章金属材料的晶体结构1.铸造性能ü液态金属的流动性ü凝固过程中的收缩和偏析程度大连理工大学经济系0501班姜珊22第2章金属材料的晶