第一讲 金属材料主要性能和晶体构造.ppt

文档介绍：第一讲金属材料主要性能和晶体构造 Main Properties and Structure of Metal Material
一、金属材料性能
Properties of metal material
二、金属晶体构造
Structure of metal material
1、晶体结构
2、金属结晶过程
金属材料性能(Properties of Metal Material)
(1) 使用性能:(Application)
机械性能(或力学):强度、硬度、
塑性和韧性等。
物理性能:密度、导热和导电率等。
化学性能:抗氧化、耐腐蚀性等。
(2)工艺性能:(Technology)
铸造、锻造、焊接及热处理性能
切削加工性能
机械性能:受外力时材料所表现的特性。 Mechanical Properties
1、弹性和塑性(Elasticity and Plasticity)
(1)弹性:除去外力材料能恢复原状。
弹性极限:产生弹性变形的最大应力。
σe=Pe/Fo ( Pa )
(2)塑性:材料受外力产生永久变形的能力。
衡量:(Ductility)
延伸率:δ=(L1-Lo)/Lo * 100%
截面收缩率:Ψ=(Fo-Fk)/Fo * 100%
屈服极限:材料开始产生塑性变形时应力。
σs=Ps/Fo ( Pa )
图1:低碳钢拉伸曲线
Strain
Stress
2、刚性与强度: (Rigidity and Strength)
(1)刚性:材料抵抗弹性变形能力。
衡量:弹性模量E(拉伸曲线OE段斜率)
(2)强度:材料抵抗变形或断裂能力。
抗拉、抗弯、抗扭、抗剪和屈服强度等。
b点处应力为抗拉强度: σb=Pb/Fo Pa
s点处应力为屈服强度: σs=Ps/Fo Pa
注意:σs、σb为工程上常用指标。
3、硬度:Hardness
指材料抵抗更硬物体压入其内的能力。
据测试方法不同有:
布氏硬度(HB) Brinell
洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)Rockwell
图2:布氏、洛氏硬度测试方法
4、冲击韧性: Impact Toughness
材料抵抗或承受冲击载荷能力。
衡量:单位面积的冲击功,αk=Ak/F( J/m2 )
图3:冲击韧性的测试方法
5、疲劳强度:(Fatigue Strength)
钢铁循环107以上材料不破坏最大应力。
有色金属循环108 以上。
图4:疲劳曲线
金属晶体构造(Structure of Metal Material)
一、晶体结构(Crystal Structure)
1、晶体:
①原子按一定顺序呈有规则的排列。
②具一定的凝固点和熔点。
③各向异性。
2、晶格:(Space lattice)
表示原子排列规则的空间格子。
3、晶胞:(unit cell)
组成晶格的最基本几何单元。
4、晶格常数:(constant)晶胞各边长度。