金属材料与热处理.ppt

金属材料与热处理 课件
第一页，本课件共有198页
一、金属材料的历史地位
二、金属材料的分类
三、金属结构材料的应用情况
四、金属材料发展的历史
五、金属材料的发展热点
六、关于本课程
绪 论
主要内容材料合金化原理、合金元素对钢相变、组织、性能影响的一般规律。
掌握常用钢、铸铁、高温合金、有色金属等材料的牌号、成分、热处理规范、组织、力学性能和用途。
能够根据工程构件、机器零件（或工具）的服役条件，合理选用材料，确定热处理工艺等。
能对产品质量作初步分析，提出消除或预防热处理缺陷的措施。
六、关于本课程(3)
第十四页，本课件共有198页

期末试卷 （80%）+ 平时综合（20%）

吴承建、陈国良、强文江编著。《金属材料学》，北京：冶金工业出版社，2000。
王笑天主编。金属材料学，北京：***出版社，1987。
王晓敏主编。工程材料学，北京：***出版社，1999。
六、关于本课程(4)
第十五页，本课件共有198页
第一单元
金属材料与机械产品
制造过程简介
第十六页，本课件共有198页
金属材料的基本概念
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。
金属材料
纯 金 属
合 金
第十七页，本课件共有198页
金属材料的分类
金属材料
黑色
金属
有色
金属
非合金钢
低合金钢
合金钢
铸铁
滑动轴承合金
钛及钛合金
其他非铁合金
铜及铜合金
铝及铝合金
第十八页，本课件共有198页
Steelmaking flowlines
第十九页，本课件共有198页
Steel Finishing flowlines
第二十页，本课件共有198页
机械产品的制造过程
使用
制 造
设 计
第二十一页，本课件共有198页
机械产品加工工艺
铸造
压力加工
焊接
粉末冶金
切削加工
特种加工
熔焊
压焊
钎焊
第二十二页，本课件共有198页
金属材料的性能
力学性能
物理性能
化学性能
化学性能
第二单元
金属材料的性能
第二十三页，本课件共有198页
力学性能
力学性能 指金属在力的作用下所显示出的与弹性和非弹性反应相关或涉及应力-应变关系的性能，如弹性、强度、硬度、塑性、韧性等
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强度与塑性
材料的拉伸曲线
1、oe段：直线、弹性变性
2、es段：曲线、弹性变形+塑性变形
3、s s段：水平线（略有波动）明显的塑 性变形屈服现象，作用的力基本不变，试样连续伸长。
4、sb曲线：弹性变形+均匀塑性变形。
5、b点：出现缩颈现象，即试样局部截面 明显缩小试样承载能力降低，拉伸力达到最大值，试样即将断裂。
第二十五页，本课件共有198页
强度指材料抵抗塑性变形和断裂的能力 。
强度的指标
2、抗拉强度
指试样拉断前所承受的最大拉应力。
其物理意义是在于它反映了最大均匀变形的抗力。
1、屈服点
Rm = Fm/S0
当材料的内应力R＞Rm时，材料将产生断裂。
Rm常用作脆性材料的选材和设计的依据。
符号： Re 材料产生屈服现象时的最小应力
Re= Fs/S0
Fs：试样屈服时所承受的拉伸力（N） S0 ：试样原始横截面积（mm）
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塑性指标
塑性是材料在静载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。评定指标是断后伸长率和断面收缩率。
1、断后伸长率 A
2、断面收缩率 Z
指试样拉断后标距的伸长量与原标距长度的百分比。
指试样拉断后缩项处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。
A=(Lu-Lo)/Lo x 100%
Lu:拉断拉伸试样对接后测出的标距长度Lo:拉伸试样的原始标距
Z=(So-Su)/So x 100%
So:拉伸试样原横截面积。Su:拉伸试样断口处的横截面积
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硬度
引言：
1、定义：指材料局部表面抵抗塑性变形和破坏的能力。它是衡量材料软硬程度的指标，其物理含义与试验方法有关。
2、硬度的测试方法
布氏硬度
洛氏硬度
维氏硬度
肖氏硬度
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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。