机械制造基础绪论金属材料的性能PPT.ppt

机械制造基础绪论材料性能机械制造基础绪论材料性能*机械制造基础机械制造基础绪论材料性能授课班级机电（3+2）1102授课时间2012-2-10（1、2）学习目标学时2明确本课程的学习内容，性质和地位，了解机械零件加工制造过程掌握材料的力学性能，明确指标意义明确材料的其他性能学习内容教学过程组织与方法1.机械零件加工制造过程2.本课程的学习内容，性质和地位3.材料的力学性能4.材料的其他性能1.举例说明零件的加工过程2.强度指标—互动3.加工过程学生举例4.性能指标重点强调1本课程主要阐述机电产品制造过程中零件及工具选材和加工工艺的有关问题。2通常将制造机械零件、工程构件、工具等的材料称为工程材料；3将改变原材料的尺寸、形状和性能的加工过程称为成形。4根据制造目的不同，选用合适的原材料和加工方法，以保证用最低成本生产出性能最优的产品。绪论机械制造基础在制造业中的地位和作用学习内容工程材料金属热成型公差与测量金属切削原理金属切削工艺课程性质及地位使用性能——力学性能、物理和化学性能等。金属材料的性能是指用来表征材料在给定外界条件下的行为参量，材料的性能包括工艺性能和使用性能两类。工艺性能——热处理性能、铸造性能、锻压性能、焊接性能、切削加工性能等。金属材料的性能力学性能——材料在外力作用下所显示的抵抗能力。它是产品设计、选材、验收、鉴定的依据；也是加工产品实行质量控制的重要参数。主要指标有强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等。01强度02强度——在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。用应力来表示。主要强度指标有屈服点和抗拉强度。03一、力学性能强度指标屈服点σS=Fs/So抗拉强度σb=Fb/So塑性塑性——材料断裂前发生不可逆永久变形的能力。其主要判据有断后伸长率和断面收缩率。断后伸长率δ=[(L1-Lo)/Lo]%断面收缩率ψ=[(So-S1)/So]%硬度01硬度——材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。是衡量材料软硬的依据。02布氏硬度（HB）03洛氏硬度（HR）04维氏硬度（HV）05布氏硬度（HB）原理：采用直径为D淬火钢球或硬质合金球，以规定的压力F压入材料的表面，保持规定的时间后卸载，测量压痕直径d，并按下式标准书写形式：150HBS10/1000/30360HBS510HBW特点：压痕面积大，数据稳定。适用：组织粗大或组织部均匀的材料；不宜测量成品或薄片金属。应用：原材料和半成品的硬度测量。0102030405洛氏硬度（HR）原理：用顶角120°的金刚石圆锥或直径为1.588mm的淬火钢球作压头，在实验压力F(由初始压力Fo和主实验力F1合成)的作用下压入材料表面，保持规定时间后卸载，保持初始实验力，测量残余压痕深度即为洛氏硬度。其值用下式计算：HR＝K－e维氏硬度（HV）压头为四棱锥，原理同布氏硬度。维氏硬度可以测量从软到硬的各种金属材料，而且测量的硬度值具有连续性（10一1000HV）。维氏硬度测量压痕小，可测量较薄的材料和渗碳、渗氮等表面硬化层。各种硬度间关系：硬度在200－600HB时，HRC＝1/10HB硬度小于450HB时，HB＝HV韧性材料抵抗冲击破坏的能力。冲击吸收功（Ak）Aku(Akv)＝mg(h1－h2)冲击韧度：αku＝Aku/S韧脆转变温度指冲击吸收功急剧变化区所对应的温度范围。评定材料的冶金质量和热加工质量。通过断口分析，可知是否含有气泡、夹渣、偏析等冶金缺陷和锻造、热处理缺陷。03可测定韧脆转变温度。低的可用于高寒山区；高的在冬季易出现脆性断裂04Ak主要用途01Ak对材料内部组织缺陷十分敏感，且操作简便，因而应用广泛。主要用途如下。02疲劳疲劳现象疲劳断裂——在交变载荷作用下，零部件经较长时间工作或较多次应力循环后，发生突然断裂现象。”疲劳断裂的原因——在尖角、孔、槽、夹杂、刀痕等应力集中部位产生疲劳裂纹，并不断扩展，减少有效承载面积，当不能承受外力时，即发生突然断裂。实质：裂纹的产生、扩展、断裂。疲劳极限（σ-1）当循环应力小于某一值后材料可经受无数次循环而不断裂，此应力值为σ-1。钢铁材料的σ-1=10的7次方次下的应力。机械制造基础绪论材料性能机械制造基础绪论材料性能*