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第一章 金属材料的性能Performance of Metal Material 材料的性能依据 金属材料的力学性能 金属材料的其他性能 第一节 材料性能依据 材料的性能：表征材料在外界条件下所表现出的行为。 材料系统包括：化学成分、内部结构。 材料的化学成分和内部结构是材料性能的内部依据，性能是指确定成分和结构的材料的外部表现。 材料与工程的关系：材料应用于工程，工程的目的是按照需要和条件改造材料，使其具有使用价值。 工艺 结构 性能 第二节 金属材料的力学性能 一.定义 : 力学性能是指材料在力的作用下抵抗变形和开裂的性能。 二.指标 : 三拉伸试验 四.拉伸图(GB6397-1986) ?(a)拉伸强度??? （b)压缩强度?????? （c)弯曲强度????????? （d)剪切强度???? （e)扭转强度 (1)布氏硬度 HB ( Brinell-hardness ) (1)布氏硬度 HB ( Brinell-hardness ) (1)布氏硬度 HB ( Brinell-hardness ) (2)洛氏硬度 HR ( Rockwell hardness ) (3)维氏硬度 HV ( diamond penetrator hardness ) (4)肖氏硬度 HS (drop hardness ) (5) 显微硬度（HV）: (7) 锉刀法: 六.韧性( toughness ):6.1冲击韧性( notch toughness ): 冲击韧度 6.2断裂韧性(Fracture Toughness) 表征材料抵抗裂纹失稳扩展的能力. KI=Yσa1/2＞KIC KI—应力场强度因子( MPa m1/2) Y– 裂纹几何形状因子 σ –名义工作应力 a– 裂纹长度 KIC—断裂韧度 七.疲劳强度( fatigue strength ): 表示材料经无数次交变载荷作 用而不致引起断裂的最大应力值。 1943年美国T-2油轮发生断裂 八 耐磨性 磨损的主要类型：粘着磨损 磨粒磨损 磨损机理：粘着磨损 磨粒磨损 九.比强度 ( specific strength ):  材料的强度值与密度值之比。 金属材料的其他性能 一、金属的物理性能 金属的物理性能主要包括密度、溶点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。 1、密度 在实际应用中，常用金属的密度公式计算大型零件的质量。某些机械零件选材时必须考虑金属的密度，如发动机的选用，航空领域中等。 4、导热性 金属传导热量的能力称为导热性。一般来说，金属越纯，其导热能力越大。 导热性好的金属散热也就越好，在制造散热器、热交换器等零件时，就要注意选用导热性好的金属。 导热系数(导热率) λ= W/ (m·K) 传热系数k= W/ (m2·K) 5、导电性 金属能够传导电流的性能，称为导电性。 金属的导电性的好坏，常用电阻率ρ来表示(单位Ω·m)。电阻率越小，导电性越好。 6、磁性 金属材料在磁场中被磁化而呈现磁性强弱的性能称为磁性。 按磁性来分，金属材料可分为：铁磁性材料、顺磁性材料、抗磁性材料 磁性只存在于一定的温度内，在高于一定温度时，此行就会消失。如铁在770℃以上就没有磁性。 磁导率(μ:H/m); 饱和磁化强度Ms 磁矫顽力Hc 第三节 金属材料工艺性能 欢迎进入第二章学习内容 h1-h0 洛氏硬度测试示意图 洛氏硬度计 10HRC≈HBS 物理意义：压痕表面上单位面积所承受的压力 ??? 压头是136°金刚石四棱锥体，测量出压痕对角线(图2-16)，用此值查表得硬度值，用HV表示。它可以对由高到低的较宽的硬度范围进行测量。 维氏硬度实验示意图 适用范围: 测量薄板类 ; HV≈HBS ; GB4340-1984：《金属维氏硬度实验方法》 工 件 254mm 2.5g 材料微区硬度的测试 GB4340-1984：《金属显微维氏硬度实验方法》 (6) 莫氏硬度: 一种刻划硬度 用于陶瓷和矿物的硬度测试，分为10 级，金刚石硬度对应于莫氏硬度10级。 一组硬度差为5HRC的锉刀。例如: 10HRC、15HRC、20HRC等。 材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力 材料的韧性可以用应力应变曲线以下到横坐标之间的面积来表示，如图所示。图中可以看出，虽然金属铜