文档介绍：材料是人类生产和生活的物质基础;石器时代现代社会的三大支柱:材料青铜器时代铁器时代能源信息我国是世界上最早使用金属材料的国家之一。材料的使用是人类文明的体现:第一章钢铁材料及热处理纯金属:合金:合金的优点:单一金属元素所组成的物质。例:FeAlCuAu…力学性能好(好用);加工性能好(好做);价格便宜。金属材料由两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素相互熔合且具有金属性质的物质。如钢则主要是Fe、C组成的合金,青铜则是Cu-Sn合金§1金属材料的性能一材料性能的内容使用性能:加工性能:物理性能、化学性能、机械性能。亦称工艺性能,即适应于各种加工工艺的能力。二金属材料的机械性能(一)机械性能:亦称力学性能,指材料抵抗外力作用的能力。常用的机械性能指标有:强度、塑性、硬度、韧性等。(二)机械性能的内容:1、强度1)概念:金属材料在静载荷的作用下,抵抗变形和断裂的能力。静载荷:对材料缓慢施加的外力。2)强度的种类:抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗扭强度、抗剪强度等。3)抗拉强度的测定:(静拉伸试验)步骤:将欲测材料制成如图所示拉伸试棒;装机缓慢加载,直到拉断;试验机自动绘出拉伸曲线。分析曲线:弹性极限:屈服极限:强度极限:材料保持完全弹性变形所能承受的最大应力;材料在外力作用下开始产生明显塑性变形的最小应力;材料断裂前所能承受的最大应力,又称抗拉强度。(MPa)(屈服强度)OE段:弹性变形阶段,Fe是保持弹性变形的最大载荷;SS′段:屈服阶段,Fs是材料发生屈服的最小载荷;二塑性及其衡量指标塑性:材料在外力作用下产生塑性变形而不发生断裂的能力。1伸长率:2断面收缩率:δ↑ψ↑则塑性越好试样拉断后其标距长度的相对伸长值。试样拉断后断口处横截面面积的相对收缩量。三硬度2种类:a布氏硬度:HBSHBWb洛氏硬度:HRC 1概念:金属表面抗硬物压入的能力。硬度的换算关系:1HRC≈10HB布氏硬度测量准确,但不能测太薄的试样和太硬的材料。洛氏硬度法的优点是测量简单、迅速,但不如布氏硬度准确。c机械性能与硬度之间的关系:低碳钢:σb=:σb=:σb=。这是一种重要的动载形式,冲击韧度是一个能量指标。ak=Ak/A0(J/cm2)材料经交变应力无数次循环作用而不发生断裂的最大应力。光滑试样对称弯曲(如轴)其疲劳强度表示为:σ-1脉动循环交变应力(如齿轮根部)疲劳强度表示为:σ0§2纯金属的晶体结构和结晶晶体的原子在空间做有规则的排列;原子的排列是不规则的。一晶体结构的基本知识(一)基本概念晶体:非晶体:1晶格:晶体中原子排列的格式。2晶胞:晶格中的一个基本单元。1体心立方晶格:2面心立方晶格:3密排六方晶格:晶胞是一个立方体。属于这类晶格的金属有Cr、Mo、W、V等。纯铁在912℃以下也具有体心立方晶格结构。α-Fe晶胞是一个立方体。属于这类晶格的金属有Cu、AL、Ni、Au、Ag等。纯铁在912℃—1394℃也具有面心立方晶格结构。γ-Fe晶胞是一个正六棱柱。镁、锌等金属具有密排六方晶格结构。(二)晶格的类型