工程材料与热加工第一单元精.ppt

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1、工程材料与热加工第一单元第1页，本讲稿共22页第一节第一节 材料的性能材料的性能材料的工艺性能材料的使用性能第2页，本讲稿共22页使用性能：使用性能：指材料制成零件和产品后在使用过程中能适指材料制成零件和产品后在使用过程中能适 应或抵抗外界对它的作用而必须具备的能力应或抵抗外界对它的作用而必须具备的能力工艺性能：工艺性能：指制造过程中材料适应加工的能力指制造过程中材料适应加工的能力 什么是材料的性能？什么是材料的性能？第3页，本讲稿共22页 1 1、材料的使用性能材料的使用性能一、材料的力学性能（机械性能）一、材料的力学性能（机械性能）定义：定义：指材料在外应力作用下的行为，也叫机械性能。指材

2、料在外应力作用下的行为，也叫机械性能。力学性能力学性能力学性能力学性能BBE EC CDDAA材料的软硬程度材料的软硬程度硬度硬度材料抵抗外力的材料抵抗外力的能力能力强度强度含缺陷材料抗断裂含缺陷材料抗断裂能力能力断裂强度断裂强度变形能力变形能力弹性、塑性弹性、塑性材料的脆性材料的脆性韧性韧性第4页，本讲稿共22页外载荷（轴向静拉力）绝对伸长量 材料的力学性能（机械性能）材料的力学性能（机械性能）关于拉伸试验关于拉伸试验第5页，本讲稿共22页 应力应力应变曲线应变曲线pesb 材料的力学性能（机械性能）材料的力学性能（机械性能）第6页，本讲稿共22页 pesb第一特征点：第一特征点：s s（屈

3、服点）（屈服点）第二特征点：第二特征点：b b（塑性失稳点、缩颈点）（塑性失稳点、缩颈点）第三特征点：第三特征点：k k（断裂点）（断裂点）屈服极限（屈服强度、屈服应力）材料抵抗外力作用开始产生明显塑性变形的最低应力强度极限、抗拉强度材料抵抗外力作用不致断裂的最大应力 材料的力学性能（机械性能）材料的力学性能（机械性能）1 1、强度、强度材料在载荷作用下抵抗变形或断裂的能力第7页，本讲稿共22页 断面收缩率断面收缩率 延伸率延伸率 材料的力学性能（机械性能）材料的力学性能（机械性能）材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力2 2、塑性、塑性第8页，本讲稿共22页材料的断口类型材料的断口类型

4、韧性脆性 材料的力学性能（机械性能）材料的力学性能（机械性能）韧性脆性第9页，本讲稿共22页HB3000布氏硬度计布氏硬度试验原理图材料抵抗硬物体压入其表面的能力 或：材料抵抗局部变形的能力适用范围适用范围：HBS450（钢球）450650HBW（硬质合金）退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属等退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属等特点特点：被测面积大，精度高；不适于太薄、太硬物体。材料的力学性能（机械性能）材料的力学性能（机械性能）第10页，本讲稿共22页洛氏硬度计 洛氏硬度试验原理图适用范围适用范围：HRA 硬质合金、表面淬火层或渗碳层；硬质合金、表面淬火层或渗碳层；（表1-1）HRB 有色金

5、属和退火、正火钢等有色金属和退火、正火钢等；HRC 调质钢、淬火钢等。调质钢、淬火钢等。特点特点：简单、迅速、适用范围广（软硬材料均适用）软硬材料均适用）；材料的力学性能（机械性能）材料的力学性能（机械性能）第11页，本讲稿共22页适用范围适用范围：表面硬化层 金属镀层 薄片金属特点特点：压痕浅、适用范围广；适用范围适用范围：金相显微组织中相特点特点：载荷小、压痕极小 材料的力学性能（机械性能）材料的力学性能（机械性能）第12页，本讲稿共22页材料抵抗冲击载荷的作用而不破坏的能力冲击功：冲击功：冲击韧性：冲击韧性：（单位面积冲击功）材料的力学性能（机械性能）材料的力学性能（机械性能）4 4、冲

6、击韧性、冲击韧性第13页，本讲稿共22页材料能经受“无限无限”次循环而不发生疲劳破坏的最次循环而不发生疲劳破坏的最大应力值5 5、疲劳强度、疲劳强度疲劳寿命疲劳寿命材料发生疲劳破坏时的应力循环次数，或从开始受载到发生断裂所经过的时间称为该材料的疲劳寿命。疲劳极限疲劳极限或或持久极限（持久极限（）疲劳疲劳材料在交变载荷作用下，经过较长时间工作而发生断裂的现象（80%80%的断裂由疲劳的断裂由疲劳造成）造成）材料的力学性能（机械性能）材料的力学性能（机械性能）第14页，本讲稿共22页物理性能物理性能物理性能物理性能BBE EC CDDAA导电性能导电性能折射、反射、吸折射、反射、吸收光及声学性能收

7、光及声学性能密度、熔点密度、熔点磁性磁性热效应及导热性能热效应及导热性能1 1、物理性能、物理性能二、材料的物理性能和化学性能二、材料的物理性能和化学性能二、材料的物理性能和化学性能二、材料的物理性能和化学性能第15页，本讲稿共22页材料的腐蚀材料的腐蚀材料的腐蚀材料的腐蚀:材料受环境介质的化学、电化学作用而引起的变质 或破环现象，分为化学腐蚀和电化学腐蚀。催化性质：催化性质：催化性质：催化性质：能够加速化学反应，且在反应前后材料自身不被消耗。其它化学性能：其它化学性能：其它化学性能：其它化学性能：抗氧化性、抗渗入性、高分子材料的老化等2 2、化学性能、化学性能材料的物理性能和化学性能材料的物

8、理性能和化学性能第16页，本讲稿共22页车、钳、铣、刨、磨车、钳、铣、刨、磨材料的切削材料的切削铸造、拉拔、挤压、锻造、冲压铸造、拉拔、挤压、锻造、冲压材料的成型材料的成型合金化、热处理合金化、热处理材料的改性材料的改性焊接、粘接焊接、粘接材料的联接材料的联接材材料料加加工工 2 2、材料的工艺性能、材料的工艺性能第17页，本讲稿共22页 铸造性能铸造性能可锻性能可锻性能焊接性能焊接性能切削加工性能切削加工性能热处理性能热处理性能精密铸件灰铁铸件流动性、收缩性及偏析倾向 材料的工艺性能材料的工艺性能第18页，本讲稿共22页 可锻性能可锻性能受外力锻打变形而不破坏自身完整性的能力万吨级水压机模锻的飞机大梁、火箭捆挷环 材料的工艺性能材料的工艺性能第19页，本讲稿共22页 焊接性能焊接性能“维克斯”3坦克原型车，其炮塔前半部分铸造而成，后半部分则为焊接结构一般指材料是否适宜通常的焊接方法与工艺的性能 材料的工艺性能材料的工艺性能第20页，本讲稿共22页 切削加工性能切削加工性能常用切削方法用切削刀具进行加工时所表现出来的性能 材料的工艺性能材料的工艺性能第21页，本讲稿共22页 热处理性能热处理性能汽车零件通过热处理改变其组织和性能的能力缝纫机零件机床主轴 材料的工艺性能材料的工艺性能第22页，本讲稿共22页