文档介绍：金属材料基础知识
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金属材料的基本定义
金属材料：是由金属元素或以金属元素为主要材料构成的并具有金属特性的工程材料。

高材料的强度和塑性
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硬度
硬度：
硬度试验方法:
压入法
它是材料性能的一个综合的物理量。
(表示金属材料在一个小的体积范围内金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力）
硬度是各种零件和工具必须具备的力学性能指标。
布氏硬度（HB）
洛氏硬度（HR）
维氏硬度（HV）
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材料抵抗表面局部塑性变形的能力。
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1、布氏硬度试验（布氏硬度计）
原理:用一定直径的球体（淬火钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入待测材料表面，保持规定时间并达到稳定状态后卸除试验力，测量材料表面压痕直径，以计算硬度的一种压痕硬度试验方法。
2、布氏硬度值用球面压痕单位面积上所承受有平均压力表示。如：120HBS 500HBW
4、测量范围
用于测量灰铸铁、结构钢、非铁金属及非金属材料等.
布氏硬度
3、优缺点
（1）测量值较准确，重复性好，可测组织不均匀材料（铸铁）
（2）可测的硬度值不高
（3）不测试成品与薄件
（4）测量费时，效率低
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1、洛氏硬度试验（洛氏硬度计）
原理: 用金刚石圆锥或淬火钢球，在试验力的作用下压入试样表面，经规定时间后卸除试验力，用测量的残余压痕深度增量来计算硬度的一种压痕硬度试验。
2、洛氏硬度值用测量的残余压痕深度表示。可从表盘上直接读出。如：50HRC 其中A、B、C为不同的标尺
4、测量范围
用于测量淬火钢、硬质合金等材料.
洛氏硬度
3、优缺点
（1）试验简单、方便、迅速
（2）压痕小，可测成品，薄件
（3）数据不够准确，应测三点取平均值
（4）不应测组织不均匀材料，如铸铁。
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1、维氏硬度试验
原理:用夹角为136°的金刚石四棱锥体压头，使用很小试验力F（-）压入试样表面，测出压痕对角线长度d。
2、维氏硬度值
用压痕对角线长度表示。如：640HV。
4、测量范围
常用于测薄件、镀层、化学热处理后的表层等。
维氏硬度
3、优缺点
（1）测量准确，应用范围广（硬度从极软到极硬）
（2）可测成品与薄件
（3）试样表面要求高，费工。
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冲击韧性
强度、硬度、塑性等力学性能指标都是材料在静载荷作用下的表现。材料在工作时还经常受到动载荷的作用，冲击载荷就是常见的一种。
在设计和制造受冲击载荷的零件和工具（如锻锤、冲床、铆钉枪等）时，必须考虑所用材料除具有足够的静载荷作用下得力学性能指标外，还必须具有足够的抵抗冲击载荷的能力。
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冲击载荷与静载荷的主要区别在于加载时间短、加载速率高、应力集中。由于加载速率提高，金属形变速率也随之增加。
冲击载荷对材料的作用效果或破坏效应大于静载荷。
材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力，称为冲击韧性。
示例：玻璃在冲击载荷作用下非常容易破裂，说明其冲击韧性很低。
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冲击试验
冲击试样
冲击试验原理
冲击韧性的表示方法
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如不能制备标准试佯，,试样的其他尺寸及公差与相应缺口的标准试样相同，缺口应开在试样的窄面上。其中5mm×10mm×55mm试样常用于薄板材料的检验。
焊接接头冲击试样的形状和尺寸与相应的标准试样相同，但其缺口轴线应当垂直焊缝表面。
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原理
冲击韧性可以通过一次摆锤冲击试验来测定，试验时将带有U型或V型缺口的冲击试样放在试验机架的支座上，将摆锤升至高度H1，使其具有势能mgH1；然后使摆锤由此高度自由下落将试样冲断，并向另一方向升高至H2，这时摆锤的势能为mgH2。
所以，摆锤用于冲断试样的能量
AK=mg（H1-H2），即为冲击功（焦耳/J）。
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材料冲击韧性的表示方法
按照国标GB/T229－2007，U型缺口试样和V型缺口试样的冲击能量分别表示为KU和KV，并用下标数字2或8表示摆锤刀刃半径，如KU2 ，其单位是焦耳（J）。
冲击吸收能量的大小直接由试验机的刻度盘上直接读出。
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冲击吸收能量的值越大，材料的韧性越大，越可以承受较大的冲击载荷。
冲击吸收能量K或冲击韧性值K越大，材料的韧性越大，越可以承受较大