金属材料教材ppt课件.ppt

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1、金属材料基础知识目录金属材料概述黑色金属基本知识有色金属基本知识金属表面处理一.概述：金属材料定义：金属：具有特殊光泽、优良导电导热性、正的电阻温度系数和良好塑性的固体物质金属材料：是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。注：金属氧化物（如氧化铝）不属于金属材料合金：由金属与另一种(或几种)金属或非金属所组成的具有金属通性的物质。金属的内部晶体结构晶体：内部原子（或分子）呈规则周期性重复排列的固体物质晶体结构：晶体中原子（或分子）排列的方式金属材料

2、分类金属材料性能为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下及其在冷热加工过程中应具备的性能；材料的性能一般分为一般分为工艺性能和使用性能两类：1、工艺性能：是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。2、使用性能：是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能。它包括力学性能、物理性能、化学性能等。1.工艺性能：指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。①铸造性能：指金属或合金是否适合铸造

3、的一些工艺性能，主要包括流性能、充满铸模能力；收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力；偏析指化学成分不均性。②焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法，把两个或两个以上金属材料焊接到一起，接口处能满足使用目的的特性。③冷弯性能：指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度一般用弯曲角度α（外角）或弯心直径d对材料厚度a的比值表示，a愈大或d/a愈小，则材料的冷弯性愈好。④冲压性能：金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压。检验方法用杯突试验进行检验。⑤锻造性能：金属材料锻压加工中能承受塑性变形

4、而不破裂的能力。2.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。①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。②屈服点δs：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，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。时的应力值，单位用牛顿/毫米2（N/mm2）表示。③抗拉强度δb：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。④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。⑤断面收缩率（Ψ）：材料在拉

5、伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。⑥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）⑦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/cm2）。3.物理性能:①密度（比重）：ρ=P/V单位克/立方厘米或吨/立方米，式中P为重量，V为体积。②熔点：金属由固态转变成液态时的温度，对金属材料的熔炼、热加工有直接影响，并与材料的高温性能有很大关系。③热膨胀性：随着温度变化，材料的体积也发生变化（膨胀或收缩）的现象称为热膨胀。

6、④磁性：能吸引铁磁性物体的性质即为磁性，它反映在导磁率、磁滞损耗、剩余磁感应强度、矫顽磁力等参数上，从而可以把金属材料分成顺磁与逆磁、软磁与硬磁材料。⑤电学性能：主要考虑其电导率，在电磁无损检测中对其电阻率和涡流损耗等都有影响。4.化学性能：指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。①耐腐蚀性：指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。②抗氧化性：指金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮能力。二、黑色金属黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不

7、锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。1.铁及其分类：1.1生铁：生铁是含碳量大于2％（2.11%）的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.5%~4.0%，并含Si、Mn、S、P等元素，是用铁矿石经高炉冶炼的产品。生铁生铁按含硅（Si）量划分铁号，按含锰（Mn）量分组，按含磷（P）量分级，按含硫（S）量分类。根据生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。1.2铸铁:铸铁是含碳大于2.11%的铁碳合金，它是将铸造生铁（部分炼钢生铁）在炉中重新熔化，并加进铁合金、废钢、回

8、炉铁调整成分而得到。与生铁区别是铸铁是二次加工，大都加工成铸铁件。铸铁件具有优良的铸造性可制成复杂零件，一般有良好的切削加工性。另外具有耐磨性和消震性良好，价格低等特点。1）铸铁牌号的表示方法：各种铸铁代号，由表示该铸铁特征的汉语拼音字母的第一个大写正体字母组成。当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在该大