工程材料与成型工艺基础复习课件.ppt

《工程材料与成型工艺基础复习课件.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、工程材料与成型工艺基础复习第一章工程材料与力学性能要点表征材料的力学性能指标要求1.理解材料常用力学性能指标的物理意义。2.了解强度、塑性、硬度及冲击韧性指标的测试方法以及使用这些指标时应注意的局限性，重点掌握强度、塑性以及布氏硬度和洛氏硬度。材料力学性能指标力学性能性能指标说明符号名称强度σb抗拉强度试样在拉断前承受的最大应力值σs屈服强度材料开始产生屈服现象时的应力σ0.2条件屈服强度对于无明显屈服的材料，规定产生0.2%残余伸长时所对应的应力值塑性δ（δ5、δ10）延伸率断后试样标距伸长量与原始标距之比的百分率，试样的长度/直径比为5、10时记为δ5

2、、δ10ψ断面收缩率试样拉断处横截面积减缩量与原始横截面积的百分比弹性σe弹性极限由弹性变形过渡到弹性-塑性变形时的应力σp比例极限弹性变形时应力与应变成正比关系的最大应力刚性E弹性模量完全弹性变形时应力与应变的比值，表征材料产生弹性变形的抗力拉伸试验的主要力学性能指标小结几种硬度指标小结硬度种类硬度符号压头类型载荷/kgf硬度值有效范围典型应用布氏HBS10mm淬火钢球1000<450退火、正火或调质钢件HBW10mm硬质合金球1000<650淬火钢等较硬材料洛氏HRA120°金刚石圆锥6070-85硬质合金、表面淬火钢HRB1.588mm淬火钢球

3、10025-100退火钢、有色合金HRC120°金刚石圆锥15020-67一般淬火钢件维氏HV136°金刚石四棱锥5－1200-1000经表面处理后的材料表面层重点：三种典型晶体结构的原子排列规则及其基本参数。实际晶体结构的点、线、面缺陷与性能的关系。合金的相结构第二章材料的微观结构晶体学基础知识1.晶格：把粒子(原子或分子)在空间的平衡位置抽象为规则排列的几何点（结点），用一系列相互平行的直线将节点连接起来形成的空间格架称为晶格。由结点形成的空间点的阵列称空间点阵晶体学基础知识2晶胞3点阵常数：描述晶胞空间几何特征的数学参数，即平行六面体的三个棱边长a、

4、b、c和及相互间夹角α、β、γ。晶体学基础知识4晶系：立方晶系：a=b=c，===90六方晶系：a1=a2=a3c，==90，=120立方六方四方菱方正交单斜三斜晶体学基础知识5.原子半径：晶胞中原子密度最大方向上相邻原子间距的一半。6.晶胞原子数：一个晶胞内所包含的原子数目。7.配位数：晶格中与任一原子距离最近且相等的原子数目。8.致密度：晶胞中原子本身所占的体积百分数。晶体学基础知识晶面：晶体中过各原子中心所构成的不同方位的原子平面。晶向：空间点阵中任两结点的连线的方向，代表了晶体中原子列的方向。晶面指数与晶向指数（Miller指数

5、）——在分析研究晶体的生长、变形、相变以及性能等问题时，常涉及晶体中某些特定的原子排列方向和原子平面，为了便于研究和阐述，用特定数学符号来表征。金属的塑性变形主要由位错运动引起，故减少或增加位错密度都可以提高金属的强度。对于一般工程使用的块体金属：位错之间的交互作用使其移动受到阻碍，故随着位错密度ρ的增加金属的强度也一般提高—加工硬化。位错线附近异类原子浓度高于平均水平—固溶强化。金属晶须退火态(105-108/cm2)加工硬化态(1011-1012/cm2)位错对材料性能的影响晶界对性能的影响：熔点低；耐蚀性差；易产生内吸附，外来原子易在晶界偏聚；阻

6、碍位错运动，是强化部位，因而实际使用的金属力求获得细晶粒；是相变的优先形核部位；使变形分散在各晶粒内，提高塑性与韧性。相(Phase):是指金属或合金中成分、结构和性能相同，并与其它部分有界面分开的均匀组成部分。显微组织(Microstructure):是指在显微镜下观察到的材料内部所具有的形态特征，即金属中各相或各晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。单相合金两相合金组成合金的元素相互作用可形成不同的相。一致的晶体结构和原子排列方式；相同的物理、化学性能；与周围的非同相物质之间有确定的界面；不同的相可予以机械性分离。相的基本属性按溶质原子在晶格中所处位置分

7、为置换固溶体和间隙固溶体。固溶体是合金的重要组成相，实际合金多是单相固溶体合金或以固溶体为基的合金。Cu-Ni置换固溶体Fe-C间隙固溶体3.固溶体的性能随溶质含量增加,固溶体的强度、硬度增加,塑性、韧性下降—固溶强化。产生固溶强化的原因是溶质原子使晶格发生畸变及对位错的钉扎作用。与纯金属相比，固溶体的强度、硬度高，塑性、韧性低。但与金属化合物相比，其硬度要低得多，而塑性和韧性则要高得多。合金中其晶体结构与组成元素的晶体结构均不相同的固相称金属化合物。金属化合物具有较高的熔点、硬度和脆性，并可用分子式表示其组成。铁碳合金中的Fe3C金属化合物（Interm

8、etallicCompound）具有一定程度的金属性质；具有较高的