金属材料知识-中国注塑网注塑论坛注塑技术论坛,.ppt

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1、金属材料知识新员工入职培训材料的分类几个概念金属：具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶体）。合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。相：合金中成份、结构、性能相同的组成部分。固溶体：是一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。化

2、合物：合金组元间发生化合作用，生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。机械混合物：由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是两面种晶体，却是一种组成成分，具有独立的机械性能。金属材料性能材料的使用性能包括：物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能（机械性能）。材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。金属的机械性能机械性能（力学性能）：机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。强度：材料在外力（载荷）作用下，抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。屈服点（бs）：称屈服强度，指

3、材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L时应力值，单位用牛顿/毫米2（N/mm2）表示。抗拉强度（бb）也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿/毫米2（N/mm2）表示。延伸率（δ）：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。断面收缩率（Ψ）材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度（HBS、HBW）和洛氏硬度（HKA、HKB、HRC）冲击韧性（Ak）：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳/厘米2（J/cm

4、2）.金属的力学性能一、强度四、冲击韧性三、硬度二、塑性（一）强度的概念（二）强度的测定——拉伸实验（三）强度指标一、强度指金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力。1.定义2.应用强度是机械零件（或工程构件）在设计、加工、使用过程中的主要性能指标，特别是选材和设计的主要依据。（一）强度的概念（二）强度的测定——拉伸实验1.拉伸试样（GB6397-86）2.力—伸长曲线（以低碳钢试样为例）3.脆性材料的拉伸曲线1.拉伸试样（GB6397-86）长试样：L0=10d0短试样：L0=5d02.力——伸长曲线弹性变形阶段屈服阶段颈缩现象拉伸试验中得出的拉伸力

5、与伸长量的关系曲线。强化阶段ΔLF03.脆性材料的拉伸曲线（与低碳钢试样相对比）脆性材料在断裂前没有明显的屈服现象。（三）强度指标1.屈服点2.抗拉强度在拉伸试验过程中，载荷不增加，试样仍能继续伸长时的应力，用符号σs表示。材料在断裂前所能承受的最大应力，用符号σb表示。脆性材料的屈服点：试样卸除载荷后，其标距部分的残余伸长率达到试样标距长度的0.2%时的应力，用符号σ0.2表示。FsA0σs=1.屈服点应用：σs和σ0.2常作为零件选材和设计的依据。脆性材料的屈服点ΔLF0F0.20.2%L0F0.2A0σ0.2=计算公式σb=FbA02.抗拉强度应用：

6、脆性材料制作机械零件和工程构件时的选材和设计的依据。计算公式（二）衡量指标二、塑性金属材料断裂前发生永久变形的能力。断面收缩率：伸长率：试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比。试样拉断后，颈缩处的横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比。（一）定义伸长率（δ）l1-l0l0×100%δ=l1——试样拉断后的标距,mm;l0——试样的原始标距,mm。断面收缩率（Ψ）S0-S1S0Ψ=×100%S0——试样原始横截面积,mm2；S1——颈缩处的横截面积,mm2。（一）布氏硬度（二）洛氏硬度三、硬度1.原理2.应用3.优缺点1.原理2.应用3.优缺点1.原理布氏

7、硬度=FA凹=2FπD[D-（D²-d²）½]（一）布氏硬度测量比较软的材料。测量范围HBS<450、HBW<650的金属材料。3.优缺点2.应用压痕大，测量准确，但不能测量成品件。1.原理（二）洛氏硬度加初载荷加主载荷卸除主载荷读硬度值2.应用范围20~671500N120°金刚石圆锥体HRC25~1001000N1.588mm钢球HRB70~85600N120°金刚石圆锥体HRA常用洛氏硬度标度的试验范围优点：操作简便、迅速，效率高，可直接测量成品件及高硬度的材料。3.优缺点缺点：压痕小，测量不准确，需多次测量。四、冲击韧性金属材料抵抗冲击载荷作用而不

8、破坏的能力。（三）冲击试验原理及方法（一）定义（二）冲击试样计算公