文档介绍：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
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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。
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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而不破裂的能力。
(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,%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)。
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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。
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。
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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。