1-ch1金属材料的性能.ppt

绪论 为什么要学习工程材料及成形技术? 工程材料（钢铁）生产过程及机器制造过程 本课程的基本内容和任务 本课程的性质和要求 为什么要学习工程材料及成形技术? 材料是现代文明三大支柱（材料、能源和信息）之一,是发展国民经济特别是机械工业的重要物质基础;是生产活动的基本投入。材料的利用标志着人类生活的进展，历史上有“石器时代 ”、“青铜器时代”和“铁器时代”。 当前，材料总数有50万余种之多，而且新材料每年以5%左右的速度递增。 材料的质量、品种和数量已成为衡量一个国家科技、经济水平和国防力量的重要标志之一。 以汽车工业为例：一辆轿车，需用800多种材料，下面动画是轿车车身部分所采用的材料。 金属材料的发展 钢铁材料的发展 非金属材料及复合材料的发展 陶瓷材料近几十年的发展也十分引人注目。 新材料的发展趋势 新材料主要在以下几方面获得发展： 工程材料（钢铁）生产过程及机器制造过程 本课程的基本内容和任务 基 本 内 容 本课程的性质和要求 本课程性质： 内容广、实践性强、技术基础课。 因此，在学习中要多联系自己在金属材料及成形方面的感性知识，结合金工实习时的所见、所闻、所做，注重理论联系实际，这样才能学好书中的有关理论知识。 本课程的性质和要求 考核方式：闭卷 参考书目： 1、邓文英.《金属工艺学》（第三版）上册.北京：高等教育出版社 2、崔忠圻.金属学与热处理.北京：高等教育出版社 3、詹武.《工程材料及机械制造基础Ⅰ》.北京：机械工业出版社 4、任福东.《工程材料及机械制造基础Ⅱ》.北京：机械工业出版社 第一章 工程材料主要性能 拉伸试验－应力应变图 二、硬度  金属材料抵抗其它更硬的物体压入其内的能力，叫硬度。 动画 布氏硬度测量 （3）维氏硬度（HV） 特点：加载负荷小 原理：将方锥形金刚石压入材料表面,保持规定时间后，用测量压痕对角线长度，再按公式来计算硬度的大小。 适用范围：维氏硬度有小负荷维氏硬度，试验负荷1.961~49.03N，它适用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定； 冲击试验 本章到此结束，欢迎进入下一章的学习！ 一、强度和塑性（静） 塑性：金属在断裂前发生不可逆永久变形的能力 强度：金属抵抗永久变形和断裂的能力 强度指标有：屈服强度（σS） 、抗拉强度（σb ） 塑性指标有：伸长率δ 、断面收缩率Ψ 强度和塑性通过拉伸试验方法测得 19 动画4 低碳钢的应力应变图 拉伸曲线图（F～ΔL曲线图） 式中：Fs —试样产生明显塑性变形时所受的最小载荷 Fb —指试样被拉断前所承受的最大外力 A0 —试样的原始截面积（mm2） （1）屈服强度： （2）抗拉强度： 单位：MPa 金属材料的塑性通常用伸长率和断面收缩率来表示 （1）伸长率δ δ= （L1-L0）/L0 ×100% 式中： L0—试样原标距的长度（mm） L1—试样拉断后的标距长度（mm） （2）断面收缩率Ψ Ψ = （A0-A1）/A0 ×100% 式中： A0—试样的原始截面积（mm2） A1—试样断面处的最小截面积（mm2） 良好的塑性是金属材料进行塑性加工的必要条件。 金属材料的硬度可用专门仪器来测试，常用的有布氏硬度机、洛氏硬度机等。 常用硬度指标：布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR） （1）布氏硬度 布氏硬度的特点：（HBS HBW） 布氏硬度因压痕面积较大，HB值的代表性较全面，而且实验数据的重复性也好，但由于淬火钢球本身的变形问题，不能试验太硬的材料，一般在HB450以上的就不能使用。 由于压痕较大，成品检验也有困难。 布氏硬度一般适用于硬度较低的材料。如：铸铁、有色金属、低合金结构钢等材料。 注意：一般用于HBS450 测量压头为淬火球 测量压头为硬质合金球 （2）洛氏硬度 洛氏硬度的特点：（HRC HRB HRA） 洛氏硬度HR可以用于硬度很高的材料，而且压痕很小，几乎不损伤工件表面，故在钢件热处理质量检查中应用最多。 标尺 压头 总载荷/N 使用测试材料