金属学及热处理ppt课件.ppt

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1、金属学及热处理沈阳理工大学应用技术学院本次课程内容设计一、引言—简单复习,材料四要素,成分,组织结构,加工工艺,性能,组织结构对性能的重要影响,要研究金属或合金的内部结构.----晶体二、正文三、结论(包括作业、思考题或习题)第一章金属的晶体结构一.材料四要素:成分,组织结构,加工工艺,性能.组织结构对性能的重要影响,要研究金属或合金的内部结构.----晶体1)晶体中原子是如何相互作用并结合起来的；2)原子的排列方式和分布规律；3)晶体的特点如何、差异?一、引言二、正文第一节金属金属的定义金属是具有正的电阻

2、温度系数的物质,通常具有良好的导电性、导热性、延展性、高的密度和高的光泽晶体中原子是如何相互作用并结合起来的----键金属键共价键离子键金属键共有价电子→电子云→键无方向性和饱和性性能特点：1)良好的导电性及导热性；2)正的电阻温度系数；3)良好的强度及塑性；4)特有的金属光泽。金属键离子键共价键得失价电子→正负离子→①高熔点、高硬度、低塑②良好的电绝缘体等金属键离子键共价键共有电子对→键有饱和性→①高熔点、高硬度、低塑性②电绝缘体等离子键共价键金属键结构特点方向性不明显，配位数大方向性明显，配位数小，密度

3、小无方向性，配位数大，密度大力学性能强度高，劈裂性良好，硬度大强度高，硬度大有各种强度，有塑性热力性质熔点高，膨胀系数小，熔体中有离子存在熔点高，膨胀系数小，熔体中有的含有分子有各种熔点，导热性好，液态的温度范围宽电学性质绝缘体，熔体为导体绝缘体，熔体为非导体导电体（自由电子）光学性质与各构成离子的性质相同，对红外线的吸收强，多是无色或浅色透明的折射率大，同气体的吸收光谱很不同不透明，有金属光泽结合力与结合能以双原子模型为例（NaCl）吸引力：正离子与负离子（电子云）间静电引力，长程力排斥力：正离子间，电子

4、间的作用力，短程力结合力＝吸引力＋排斥力;结合能＝吸引能＋排斥能当原子靠近到一定程度时，原子间会产生较强的作用力。结合力结合力与结合能以双原子模型为例（NaCl）吸引力：正离子与负离子（电子云）间静电引力，长程力排斥力：正离子间，电子间的作用力，短程力结合力＝吸引力＋排斥力;结合能＝吸引能＋排斥能结合力与结合能结合力与结合能原子间必须保持一定的平衡距离，这是固态金属中的原子趋于规则排列的重要原因。原子间的最大结合力出现在平衡位置吗？？？1、原子间的最大结合力不是出现在平衡位置，而是对应着金属的理论抗拉强度。

5、2、在平衡点附近，结合力与距离接近直线关系，曲率越大，将原子从平衡位置移开所需的力就越大，金属的弹性模量越大。3、在平衡点附近，结合能最低，任何对平衡点的偏离都会使势能增加---键能。4、键能或结合能决定了金属具有较高的熔点和较小的线膨胀系数。屈服强度：σsσ0.2塑性：断裂前可发生永久变形的能力。抗拉强度：σb材料开始发生塑性变形的最小应力。材料发生断裂前能承受的最大应力。不难理解金属为了保持其稳定状态，原子必须保持一定的距离，这就是固态金属中的原子趋于规则排列的重要原因----晶体。作业或思考题思考题:

6、1、原子间的最大结合力出现在平衡位置吗？？？WHERE2、金属的熔点和热膨胀系数取决于？3、金属的特点如何？为什么会如此特点？4、原子趋于规则排列的重要原因？预习第二节金属的晶体结构结束谢谢各位同学的参与！弹性与刚度弹性变形：弹性模量与刚度：在OA’段为直线，即应力与应变成正比，变化规律服从虎克定律。并且在外力卸载后试样恢复到原始长度。可以达到的最大应力成为弹性极限(比例极限)。硬度硬度是衡量材料软硬程度的指标，反映材料抵抗局部塑性变形的能力。布氏硬度：用直径D钢球在力P的作用下压在试样上一定时间,压痕直径

7、为d。实用于较软的塑性材料。硬度洛氏强度：用120度圆锥金刚石压头，1470N(150kgf)力压入材料，以压入材料表面的深度来度量材料的硬度。用于硬度较高的淬火钢件。用对面夹角136度四棱锥金刚石压头，在力P作用下压入材料，用压痕单位面积上承受的力作为材料硬度的度量。力的大小从980N、490N、297N到…0.192N不等。压痕小用显微镜来观察，用于测量表层或微区。维氏强度：性能使用性能工艺性能铸造塑性加工焊接液→固；流动性锻、拉、挤、轧、弯；延展性；变形抗力、变形开裂倾向热处理粉末冶金机械加工工艺性能

8、3.锻造性：材料进行压力加工(锻造、压延、轧制、拉拔、挤压等)的可能性或难易程度的度量。塑性变形能力：材料不破坏的前提下的最大变形量。塑性变形抗力：发生塑性变形所需要的最小外力。性能使用性能工艺性能铸造塑性加工焊接液→固；流动性锻、拉、挤、轧、弯；延展性；变形抗力、变形开裂倾向可焊性热处理粉末冶金机械加工4.焊接性：利用部分熔体，将两块材料连接在一起。连接能力：焊接头部位强度与母材的差别程度。焊接缺陷：焊接处出现