文档介绍：欢迎光临哈尔滨理工大学金属工艺学精品课程网站 ./jsgyx/ 绪论金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科. 主要内容: 1常用金属材料性能 2各种工艺方法本身的规律性及应用. 3金属机件的加工工艺过程、结构工艺性。热加工:金属材料、铸造、压力加工、焊接目的、任务:使学生了解常用金属材料的性质及其加工工艺的基础知识,为学****其它相关课程及以后从事机械设计和制造方面的工作奠定必要的金属工艺学的基础。[以综合为基础,通过综合形成能力] 第一篇金属材料第一章金属材料的主要性能两大类: 1使用性能:机械零件在正常工作情况下应具备的性能。包括:机械性能、物理、化学性能 2工艺性能:铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、切削性能等。第一节金属材料的机械性能指力学性能--- 受外力作用反映出来的性能。一弹性和塑性: 1弹性:金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。力和变形同时存在、同时消失。如弹簧:弹簧靠弹性工作。 2塑性:金属材料受外力作用时产生永久变形而不至于引起破坏的性能。(金属之间的连续性没破坏) 塑性大小以断裂后的塑性变形大小来表示。塑性变形:在外力消失后留下的这部分不可恢复的变形。 3拉伸图:金属材料在拉伸过程中弹性变形、塑性变形直到断裂的全部力学性能可用拉伸图形象地表示出来。以低碳钢为例σσσσε(Δl)将金属材料制成标准式样。在材料试验机上对试件轴向施加静压力 P,为消除试件尺寸对材料性能的影响,分别以应力σ(即单位面积上的拉力 4P/ πd)和应变(单位长度上的伸长量Δ l/l )来代替 P和Δl,得到应力——应变图 1)弹性阶段 oe σ——弹性极限2)屈服阶段:过 e点至水平段右端σ——塑性极限, s——屈服点过s点水平段——说明载荷不增加,式样仍继续伸长。(P一定, σ=P/F 一定,但真实应力 P/F ↑因为变形, F↓) 发生永久变形 3)强化阶段:水平线右断至 b点P↑变形↑σ——强度极限,材料能承受的最大载荷时的应力。 4)局部变形阶段 b过b点,试样某一局部范围内横向尺寸突然急剧缩小。“缩颈”(试样横截面变小,拉力↓) 4延伸率和断面收缩率: ——表示塑性大小的指针 1)延伸率: δ=l——式样原长, l——拉深后长 2)断面收缩率: F原截面, F—拉断后截面*1)δ、ψ越大,材料塑性越好 2)ε与δ区别:拉伸图中ε=ε+εδ=ε mas 塑 3)一般δ〉 5%为塑性材料, δ〈 5%为脆性材料。 5条件屈服极限σ有些材料在拉伸图中没有明显的水平阶段。通常规定产生 塑性变形的应力作为屈服极限,— 1材料本质弹性模量—在弹性范围内,=Εε,Ε=σ/ε=tg α 2几何尺寸\形状\受力相同材料的 E相同,但尺寸不同, E\形状\. 按作用力性质的不同,可分为: 抗拉强度σ抗压强度σ抗弯强度σ抗剪强度τ抗扭强度σ常用来表示金属材料强度的指标: 屈服强度: (Pa N/m )P-产生屈服时最大外力,F-原截面抗拉强度(Pa N/m )P-断裂前最大应力. σ\,,--σ之间塑性变形,压力加工四硬度金属抵抗更硬的物体压入其内的能力—是材料性能的综合物理量,表示金属材料在一个小的体积范围内的抵抗弹性变形\ HB 用直径 D的淬火钢球或硬质合金球,在一定压力 P下,将钢球垂直地压入金属表面,并保持压力到规定的时间后卸荷,测压痕直径 d(用刻度放大镜测)则 HB=P/F (N/mm )单位一般不写. F-压痕面积. HBS —压头用淬火钢球, HBW —压头用硬质合金球 l因钢球存在变形问题,不能测太硬的材料,适于 HBS<450, 如铸铁,有色金属,<650. l特点:压痕大,代表性全面 l应用:不适宜薄件和成品件 2洛式硬度HR 用金刚石圆锥在压头或钢球,在规定的预载荷和总载荷下,压入材料,卸载后,测其深度 h,由公式求出,可在硬度计上直接读出,无单位. 不同压头应用范围不同如下表: HRB d= 淬火钢球 退火钢灰铁有色金属 HRC 120 金刚石圆锥 1471 淬火回火件 HRA 硬质合金碳化物优点:易操作,压痕小,适于薄件,成品件缺点:压痕小,代表性不全面