工程材料及热加工工艺.doc

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1、工程材料及热加工工艺材料及热加工复习资料21工程材料及热加工工艺绪论%1.课程的任务及产品件装配试车工艺过程基木知识热加工冷加工成分.组织.性能铸.锻.焊.热（切削加工）关系.应用性质：机械类各专业必修的一门综合的技术基础课。任务：使学生获得有关金属学.钢的热处理.常用的金属材料及加工的基础知识，培养学生合理选材.确定热处理方法及安排工件加工工艺路线的初步能力。先修课：物理.化学.机械制图.金工实习等，与材料力学.机械设计等关系密切。作用：打基础为后续课为专业课为工作实践%1.材料及发展趋势钢：碳钢.合金钢.铸钢.…黑色

2、金属铁：HT.QT.合金铸铁...有色金属AI及AI合金其它：轴承…金属材料Cu及Cu合金工程材料无机非金属材料陶瓷材料例非金属热塑性材工程卿料料工程塑料通用塑料热固性有机高特种型料分子材料橡胶金属材料+非金属材料=复合材料结构材料机性.物性•化性工程材料（应用）功能材料特异物化性能.超导.激光材料......%1.金属材料的应用.特点.陶瓷.高分子材料发展速度很快，但还不能全面代替传统的金属材料。金属材料各行各业应用广泛。原因：金属材料可满足各种各样的性能。具体：1.一般均具有优良的机械性能;2.具有优良的物理性能；3

3、.具有优良的工艺性能;热处理较大范围改变金属材料的性能。%1.影响金属材料性能的因素1.化学成分决定组织.性能2.处理工艺导电.热.磁.密度.熔点化学性能耐蚀.热.酸.抗氧化使用性能其它性能耐磨性.承受磨损耐久程度.综合性机械性能外力作用下表现的性能，变形.失效性能（力学性能）铸造性能流动性.收缩性.吸气性…工艺性能塑性成形性可锻性.冲压性焊接性热处理工艺性切削加工性根据使用性选择材料用途选材.选工艺性能是基础根据加工性选择加工方法机械性能（力学性能）是设计零件选材的依据，控制材料质量的重要参考。六大性能九大指标强度*《

4、SC0.2型性8v刚度E力学性能指标布氏HBSHBW硬度洛氏HRAHRBHRC维氏HV冲击韧性Akuaku（Akak）疲劳强度JI3§1刚度.强度.塑性作拉伸试验GB228-87低碳钢拉伸试样0E弹性阶段符合虎克定律呈线形关系E弹变点S平台屈服阶段（流动阶段）S点屈服点拉佃图（拉伸曲线）载荷和变形量（伸长量）F-AL或应力.应变图^（F/SO）-e（AL/LO）塑性材料>；°脆性材料>；C拉伸过程瞬间自动记录F与ALb不均匀变形缩颈一断裂b断裂一.刚度抵抗弹变的能力指标弹性模量E°E=——-（N/mm2）弹性范围

5、（或线形关系.正比）eEf刚度f弹性变形小二.强度材料在外力作用下抵抗型性变形和破坏的能力。常温静载屈服强度表征材料对产生明显塑性变形的抗力有明显的屈服现象屈服点：产生屈服时的应力屈服强度（屈服极限）FSoS=（N/mm2）SO2.度（条件屈服强度）《0.2无明显屈服现象的材料高碳钢.铝.铜F0.2-■产生0.2%残余塑性变形时I卬.2=规定：残余伸长为0.2%的应力卯.2或者非比例伸长为0.2%的应力知.20.2%是条件屈服强度的“条件”Cb拉断前承受的最大应力Fb0=（N/mm2）SO4表征了材料抵抗最大均匀变形的能

6、力bSr0.2p0.2）两个重要力学性能指标,强度设计主要依据。1.屈服点s名义屈服强KJ载荷so3.抗拉强度是零件选材屈强比可靠性f利用率I三.规性外力作用下产生永久变形而不破坏的能力两个衡量指标8w1.断后伸长率（相对延伸率）8L1-L0.8=X100%与标距长度有关LOTL0短试样L0=5d085长试样L0.=10d0810同一材料55疝1085>810不能比较2.断面收缩率vS0-S1w=X100%不受标距尺寸影响，可靠反映材料塑性so8?xkT槊性f与负荷无关—般桀材6>2〜5%低碳钢脆材8<

7、2〜5%HT注意：塑性好处（1）零件一旦超载，不致突然断裂破坏（2）是压力加工的必要条件§2.冲击韧性（韧性）抵抗冲击载荷下断裂的能力应变速度>l%/S为冲击；<l%/S为静载荷冲击试验法GB229-84冲击试样试验机冲击吸收功AKU=W(H-h)单位J或Kgf.m(1Kgf.m=9.8J)从表盘读出AKUakuJ/cm2或Kgf7cm2冲击韧度SakuU型缺1—1akvV型缺曰同一材料akv<aku,脆性f韧性1取决于材料木身.试样形状.尺寸.温度。用来估计在使用时是否发生脆性断裂，只是一个相对指标,

8、不能用于设计计算。温度IAKaKJ冷脆现象TK脆性转变温度〈Tk.温度脆性门§3.疲劳强度材料承受交变应力的能力.交变载荷交变应力：大小和方向随时间作周期性变化交变应力c&it；《b甚至c&it；*材料断裂称“疲劳破坏”.是危险的疲劳强度：材料在无数次应力循环而不发生疲劳破坏的最大应力值称为疲劳强度。表示对称循环时疲