金属材料的主要性能.pptx

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1、5-1 5-1 金属材料的力学性能材料的静载性能指标1.刚度2.强度、弹性和塑性指标3.硬度指标4.韧性指标（放在断裂中讲）第1页/共17页1、刚度刚度：零、构件载受力时抵抗弹性变形的能力。等于材料弹性模量与零构件截面积的乘积。2、强度、弹性、塑性指标试样的静拉伸过程第2页/共17页（1）强度：材料抵抗变形或者断裂的能力比例极限s sp弹性极限s se屈服强度s ss抗拉强度s sb断裂强度s sk第3页/共17页（2）弹性和塑性指标弹性：材料发生弹性变形的大小。塑性：材料断裂前发生塑性变形的能力弹性指标：弹性能（弹性比功）m m塑性指标：断后伸长率d d 断面收缩 第4页/共17页3硬度硬度

2、：表征材料软硬程度的一种性能。硬度指标：物理意义与试验方法有关滑痕法硬度值（莫氏硬度）弹性回跳法硬度值（肖氏硬度）压入法硬度值（工业中应用广泛）布氏硬度（HBS)淬火钢球洛氏硬度(HRC)（锥角为120的金刚石圆锥体）维氏硬度(HV)（锥面角为136 的金刚石四棱锥体为压头第5页/共17页本节中所讲的材料的力学性能指标及应用刚度：刚度设计中，考虑构件在受力时发生的弹性变形量。主要力学性能是材料的弹性模量。如精密机床主轴等零构件弹性指标：弹性极限和弹性模量是设计弹性零件考虑的性能指标。如汽车板簧和各类弹簧等屈服强度和塑性：一般零件的抗断裂设计。硬度：在耐磨零件中必须考虑的性能指标。如滚珠轴承等.

3、第6页/共17页5-2 5-2 金属材料的加工工艺性能保证加工质量的前提下，加工过程的难易程度加工工艺:冷加工和热加工。冷加工包括冷冲压、冷锻、冷挤压与机械加工，热加工包括铸造、热锻、热压、焊接与热处理。第7页/共17页一、焊接性能焊接性能：焊接性、焊后焊接结构的使用性能 焊接结构焊接接头，由焊缝、热影响区及近缝母材三部分组成 常用碳当量Ceq和冷裂纹敏感系数Pc两个指标估评钢的焊接性、碳当量Ceq（%）第8页/共17页钢中含碳量增加，塑性下降，淬硬倾向增大，容易产生裂纹 一般认为Ceq0.45%的钢材焊接性较好Ceq0.6%的钢材，淬硬倾向强，属于比较难焊的材料碳当量只是对焊接产生冷裂纹倾向

4、及脆化倾向的一种估算方法 第9页/共17页焊接性还受钢板厚度、焊后应力条件、焊缝氢含量的影响。2、冷裂纹敏感系数式中：h 板厚(mm)H 焊缝金属中扩散氢含量(ml/100g)与Ceq相比，多考虑了Si,B,H的含量及厚度h当Pc Pcr(某钢种产生冷裂纹的临界敏感指数)则会产生冷裂纹第10页/共17页3、焊接性试验间接估评方法Ceq、Pc 构件及设备具体材料的焊接性往往通过直接的焊接性试验获取准确的数据有试验标准二、铸造性能铸造性能是指金属材料是否适于铸造及所铸构件质量的好坏。金属材料的铸造性能包括流动性、收缩性和偏析等方面。第11页/共17页三、压力加工性能压力加工是使材料产生塑性变形的加

5、工方法 压力加工性能材料产生塑性变形的能力。既要有足够的塑性变形能力，又不能产生不允许的塑性裂纹。常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量：、Ak；屈服强度s ss第12页/共17页四、机加工性能机加工性能即切削加工性能，是指金属材料被机床刀具切削加工的难易程度。硬度过大、过小或韧性过大，则机加工性能不好合适的硬度大约是HBS=140HBS=140250250，奥氏体不锈钢韧性好，难于机加工。第13页/共17页五、热处理性能金属材料适应各种热处理工艺的性能称为热处理性能。衡量金属材料热处理工艺性能指标包括导热率、淬硬性、淬透性、淬火变形、开裂趋势、表面氧化及脱碳趋势、过热及过烧的敏感趋势、晶粒长大趋势、回火脆性等。第14页/共17页5-5-金属材料的物理性能与耐腐蚀性能一、物理性能材料的物理性能也是过程装备选材要考虑的。物理性能参数弹性模量E、密度、熔点Tm、比热c、导热系数、线膨胀系数等光、热、电、磁学 性能高温容器要用熔点高的材料；换热器要用导热系数较高的材料，可节省材料；衬里材料与基体材料的线膨胀系数比较接近。第15页/共17页二、耐腐蚀性能1.耐腐蚀性能是材料在使用工艺条件下抵抗腐蚀性介质侵蚀的能力。2.材料遭受腐蚀后，其重量、厚度、力学性能、组织结构及电极过程等都可能发生变化，其变化程度可用以衡量材料的耐腐蚀性能。第16页/共17页感谢您的观看！第17页/共17页