文档介绍：金属材料基础知识金属材料基础知识1金属材料的性能3钢的热处理4金属的焊接性返回2常用金属材料材料是人类用来制作各种产品的物质。机械工程中使用的材料常按化学组成分为:目前在***中应用最广的仍是金属材料,因为金属材料来源丰富,而且具有优良的力学性能、物理性能、化学性能和工艺性能。金属材料的特性有:强度较高、塑性较好、导电性高、导热性好、有金属光泽等。金属材料、高分子材料、陶瓷材料三大类。为了合理地使用和加工金属材料,必须了解其使用性能和工艺性能。第1节金属材料的性能使用性能:指各个零件或构件在正常工作时金属材料应具备的性能,它决定了金属材料的应用范围、使用的可靠性和寿命。包括力学性能、物理性能、化学性能。工艺性能:指金属材料在冷、热加工过程中应具备的性能,它决定了金属材料的加工方法。包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能和热处理性能。金属材料的强度、塑性是通过拉伸试验来测定的,标准试样如图1-1所示,把试样安装在拉伸试验机上,并对试样施加一个缓慢增加的轴向拉力,试样产生变形,直至断裂。力学性能:指金属材料在受外力作用时所表现的行为。金属材料的力学性能主要有:强度、塑性、硬度、冲击韧度和疲劳等。-1圆形拉伸试样拉伸曲线:以低碳钢为例,其拉伸曲线如图1-2所示,负荷为纵坐标,绝对伸长量为横坐标。图1-(1)oe段——弹性变形阶段(2)es段——塑性变形、屈服阶段(3)sb——冷变形强化阶段(4)bk——缩颈阶段强度指标1)弹性极限。金属材料产生完全弹性变形时所能承受的最大应力值,单位MPa。即试样发生完全弹性变形的最大载荷(N);试样的原始横截面积(mm2)。式中2)屈服点。开始产生屈服现象时的应力称为屈服点,其含义指在外力作用下开始产生明显塑性变形的最小应力,也即材料抵抗微量塑性变形的能力。条件屈服极限(屈服强度):有些塑性较低的材料没有明显的屈服点,难于确定产生塑性变形的最小应力。%的塑性变形时所对应的应力作为材料开始产生明显塑性变形时的屈服强度,称为条件屈服极限。零件设计时对塑性材料采用屈服强度;脆性材料采用抗拉强度。试样发生屈服时的载荷(N);试样的原始横截面积(mm2)。式中3)抗拉强度。材料断裂前所承受的最大应力,即为抗拉强度(强度极限),它也是试样能够保持均匀塑性变形的最大应力。试样被拉断前所承受的最大载荷(N);试样的原始横截面积(mm2)。,在断裂前产生塑性变形的能力。1)延伸率。指试样拉断后其标距长度的相对伸长值。即2)断面收缩率。指试样拉断后缩颈处横截面积的最大相对收缩值。试样断裂后的标距长度;试样的原始标距长度;式中试样断裂处的最小横截面积;试样的原始横截面积;,也是衡量金属材料软硬程度的一种力学性能指标。1)布氏硬度HBS(HBW)。布氏硬度是在布氏硬度计上进行测量的,用一定直径(1、2、、5、10mm)的钢球或硬质合金球为压头,以相应的实验力压入试样表面,保持规定的时间后,卸除实验力,在试样表面形成压痕,以压痕球形表面所承受的平均负荷作为布氏硬度值,如图1-3示。图1-3布氏硬度实验原理图实验力(kgf);球体直径(mm);压痕平均直径(mm)。式中