硬度冲击韧性疲劳强度课件

金属材料课讲座金属材料课讲座 1、金属的性能 2、金属的分类授课内容 3、金属的结构 4、金属的组织 5、钢的热处理 金属材料课讲座 金 属 的 性 能使用性能工艺性能力学性能物理性能化学性能铸造性能锻压性能热处理性能焊接性能变形性能金 属 的 性 能使用性能工艺性能力学性能物理性能化学性能铸材料的其他性能n n物理性能：物理性能：n n密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等；等；n n化学性能：化学性能：n n耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性等；耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性等；n n工艺性能：工艺性能：n n铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性、铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性、热处理工艺性等。热处理工艺性等。材料的其他性能物理性能：金属的力学性能定义定义:金属材料的力学性能是指金属材料在不同环境金属材料的力学性能是指金属材料在不同环境金属材料的力学性能是指金属材料在不同环境金属材料的力学性能是指金属材料在不同环境（温度、介质）下，承受各种外加载荷（拉伸、（温度、介质）下，承受各种外加载荷（拉伸、（温度、介质）下，承受各种外加载荷（拉伸、（温度、介质）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征。现出的力学特征。现出的力学特征。现出的力学特征。指标指标:弹性弹性弹性弹性 、刚度、强度、塑性、刚度、强度、塑性、刚度、强度、塑性、刚度、强度、塑性 、硬度、冲击韧性硬度、冲击韧性硬度、冲击韧性硬度、冲击韧性 、疲劳强度等。、疲劳强度等。、疲劳强度等。、疲劳强度等。金属的力学性能定义:强度和塑性拉伸实验与拉伸曲线拉伸实验与拉伸曲线拉伸试样拉伸试样拉伸试样拉伸试样GB6397-86GB6397-86规定规定规定规定金属拉伸试样金属拉伸试样金属拉伸试样金属拉伸试样有：有：有：有：圆形、矩形、异型及全截面圆形、矩形、异型及全截面圆形、矩形、异型及全截面圆形、矩形、异型及全截面常用标准圆截面试样。常用标准圆截面试样。常用标准圆截面试样。常用标准圆截面试样。长试样：长试样：长试样：长试样：L L0 0=10d=10d0 0;短试样：短试样：短试样：短试样：L L0 0=5d=5d0 0拉伸试样拉伸试样强度和塑性拉伸实验与拉伸曲线拉伸试样 2.拉伸过程拉伸过程2.拉伸过程拉伸试样的颈缩现象拉伸试样的颈缩现象拉伸试验机拉伸试验机拉伸试样的颈缩现象拉伸试验机n nopop段：比例弹性变形阶段；段：比例弹性变形阶段；n npepe段：非比例弹性变形阶段；段：非比例弹性变形阶段；n n平台或锯齿（平台或锯齿（s s段段）：屈服阶段；）：屈服阶段；n nsbsb段：均匀塑性变形阶段，是段：均匀塑性变形阶段，是强化阶段。强化阶段。n nb b点点：形成了：形成了“缩颈缩颈”。n nbkbk段：非均匀变形阶段，承载段：非均匀变形阶段，承载下降，到下降，到k k点断裂。点断裂。n n断裂总伸长为断裂总伸长为OfOf，其中塑形变其中塑形变形形O Og(g(试样断后测得的伸长试样断后测得的伸长)，弹性伸长弹性伸长gfgf。l Fl bl ul Fbbk Fss o g fe Fep Fp拉伸曲线拉伸曲线 Fss op段：比例弹性变形阶段；l Fl bl ul 应力与应变曲线应力与应变曲线n n(1)(1)应力应力应力应力 ：单位面积上试样承受的载荷。这里用试样承受的载：单位面积上试样承受的载荷。这里用试样承受的载荷除以试样的原始横截面积荷除以试样的原始横截面积S S 0 0表示表示:n n F F 载荷载荷载荷载荷(N)(N)n n =(M pa)(M pa)n n S S 0 0 原始横截面积原始横截面积原始横截面积原始横截面积(mm(mm2 2)n n(2)(2)应变应变应变应变：单位长度的伸长量。这里用试样的伸长量除以试样：单位长度的伸长量。这里用试样的伸长量除以试样的原始标距表示的原始标距表示:n n l l伸长量伸长量(mm)(mm)n n =n n l l 0 0原始长度原始长度原始长度原始长度(mm)(mm)n n(3)(3)应力应变曲线应力应变曲线应力应变曲线应力应变曲线（-曲线曲线曲线曲线）:n n形状和拉伸曲线相同，单位不同形状和拉伸曲线相同，单位不同bse应力与应变曲线(1)应力：单位面积上试样承受的载荷。这里退火低碳钢低、中回火钢淬火钢及铸铁中碳调质钢不同材料的拉伸曲线不同材料的拉伸曲线退火低碳钢低、中回火钢淬火钢及铸铁中碳调质钢不同材料的拉伸曲强度强度:材料在载荷作用下抵抗永久变形和破坏的能力。材料在载荷作用下抵抗永久变形和破坏的能力。种类种类:抗拉强度、抗拉强度、抗压强度、抗压强度、抗弯强抗弯强 度度、抗剪强度抗剪强度、抗扭强度等。抗扭强度等。(1)屈服点屈服点 与与屈服强度屈服强度:产生明显塑性变形的最低应力值产生明显塑性变形的最低应力值.Fs s=(M Pa)S0试样屈服时的载荷试样屈服时的载荷(N)试样试样原始横截面积原始横截面积(mm2)sb强度:材料在载荷作用下抵抗永久变形和破坏的能力。种类:抗n n Fb b=(M Pa)S1试样拉断前的载荷试样拉断前的载荷(N)试样试样颈缩横截面积颈缩横截面积(mm2)(2)断裂点断裂点 与与抗拉强度抗拉强度:试样被拉断前的最大应力值试样被拉断前的最大应力值.Fb试样拉断前的载塑性塑性:是指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。是指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。断面收缩率断面收缩率:是指试样拉断处横截面积的收缩量是指试样拉断处横截面积的收缩量 S与原始横截面积与原始横截面积S0之比。之比。伸长率伸长率:是指试样拉断后的标距伸长量是指试样拉断后的标距伸长量 L 与原与原始标距始标距L 0之比。之比。S0-S 1 =-100%S0 l 1-l0 =-100%l0塑性:断面收缩率:是指试样拉断处横截面积的收缩量 n n例如例如:50:50克黄金可以锤成克黄金可以锤成9m9m2 2面积（面积（0.0001mm0.0001mm），），抽丝可以达到抽丝可以达到8000m 8000m（直径（直径1.61.6道，人发道，人发7 7道，道，n n1 1道道=0.01mm=0.01mm）n n某工厂买回一批材料（要求：某工厂买回一批材料（要求：s s230MPa230MPa；b b410MPa410MPa；5 523%23%；50%50%）做短试样（）做短试样（0 0=5=50 0；0 0=10mm=10mm）拉伸试验，结果如）拉伸试验，结果如下：下：F Fs s=19KN=19KN，F Fb b=34.5KN=34.5KN；l l1 1=63.1mm=63.1mm；d d1 1=6.3mm;=6.3mm;问买回的材料问买回的材料合格吗？合格吗？n n解：解：根据试验结果计算如下：根据试验结果计算如下：n n s sF Fs ss s(19x1000)/(3.14x5(19x1000)/(3.14x52 2)=242)=242 230MPa 230MPa n n b b F Fb b s s(34.5x1000)/(3.14x5(34.5x1000)/(3.14x52 2)=439.5)=439.5 410MPa 410MPa n n 5 5 l l l l 0 0 x100%x100%(63.1-50)/50 x100%=26.2%(63.1-50)/50 x100%=26.2%23%23%n n S S S S 0 0 x100%x100%60.31%60.31%50%50%n n材料的各项指标均合格，因此买回的材料合格。材料的各项指标均合格，因此买回的材料合格。例如:50克黄金可以锤成9m2面积（0.0001mm），硬硬 度度布氏硬度布氏硬度HB 洛氏硬度洛氏硬度HR 维氏硬度维氏硬度HV锉刀法锉刀法 硬度硬度(hardness):是指材料抵抗其他硬物体是指材料抵抗其他硬物体压入其表面的能力压入其表面的能力常用测量硬度的方法常用测量硬度的方法硬 度布氏硬度HB (1)布氏硬度 HB(Brinell-hardness)布氏硬度计布氏硬度计(1)布氏硬度 HB(Brinell-hardness 适用范围适用范围:v 450HBS;v 650HBW;压头类型：10 5 2.5载荷：1253000Kg保荷时间：10s;15s;30s;60s;适用范围:450HBS;650HBW;压头类型：1布氏硬度是无量纲单位。布氏硬度是无量纲单位。布氏硬度是无量纲单位。布氏硬度是无量纲单位。HBSHBS表示用淬火钢球压头，表示用淬火钢球压头，表示用淬火钢球压头，表示用淬火钢球压头，HBWHBW表示用硬质合金压头表示用硬质合金压头表示用硬质合金压头表示用硬质合金压头。符号符号HBS或或HBW之前的数字表示硬度之前的数字表示硬度值，符号后面的数字按顺序分别表示球体值，符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。如直径、载荷及载荷保持时间。如:120HBS10/1000/30表示表示直径为直径为10mm的钢的钢球球在在1000kgf（9.807kN）载荷载荷作用下作用下保持保持30s测得的测得的布氏硬度值为布氏硬度值为120。布氏硬度是无量纲单位。HBS表示用淬火钢球压头，HBW表示用(2)洛氏硬度 HR(Rockwll hardness)h1-h0洛氏硬度测试示意图洛氏硬度测试示意图洛氏硬度计洛氏硬度计1HRC10HBS(2)洛氏硬度 HR(Rockwll hardness n n洛氏硬度有三种标尺n nHRA:加载50公斤，金刚石压头；n nHRB：加载100公斤，淬火钢球压头；n nHRC：加载150公斤，金刚石压头；n n原理：测深度，硬度计内带有自测装置硬度冲击韧性疲劳强度课件(3)维氏硬度 HV (diamond penetrator hardness)适用范围适用范围:测量薄板类测量薄板类;HVHBS;(3)维氏硬度 HV (diamond penet冲击韧性(notch toughness):材料在冲击载荷作用下抵抗破坏材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。的能力。冲击韧性(notch toughness):冲击试验机冲击试验机冲击试样和冲击试验示意图冲击试样和冲击试验示意图冲击试验机冲击试样和冲击试验示意图试样冲断时所消耗的试样冲断时所消耗的冲击功冲击功A k为为:A k=m g H m g h(J)冲击韧性值冲击韧性值a k 就是试样缺口处单位就是试样缺口处单位截面积上所消耗的冲击功。截面积上所消耗的冲击功。AK a k=(J/cm)S0试样冲断时所消耗的冲击功A k为:n nAk值的影响因素：n n 与材质有关n n 与零件的形状有关n n 与工作温度有关当工作温度降低到某一温度以下时，金属的韧性会降至零。此温度称为该金属的韧脆转变温度。例如：泰坦尼克号 南非的坦克到西伯利亚 Ak值的影响因素：当工作温度降低到某一温度以下时，金属的韧性七.疲劳强度(fatigue strength):表示材料经无数次交变载荷作 用而不致引起断裂的最大应力值。七.疲劳强度(fatigue strength):钢材的循环次数钢材的循环次数一般取一般取 N=107有色金属的循环次数有色金属的循环次数一般取一般取 N=108钢材的钢材的疲劳强度疲劳强度与与抗拉强度抗拉强度之间的关系之间的关系:-1=(0.45(0.450.55)0.55)b例如：飞机发动机主轴的服役时间钢材的循环次数一般取 N=107有色金属的循环次数一般取1943年美国T-2油轮发生断裂1943年美国T-2油轮发生断裂n n 工业纯铁（C%C%小于小于0.0218%0.0218%）n n n n 碳素钢n n钢铁 钢（0.02180.0218 C%C%2.11 2.11）n n 合金钢n n 铸铁（2.11 2.11 C%C%6.69 6.69）硬度冲击韧性疲劳强度课件钢铁力学性能与碳含量钢铁力学性能与碳含量WC的关系的关系钢铁力学性能与碳含量WC的关系碳素钢（简称：碳钢）碳素钢（简称：碳钢）carbon-steel重点是常见牌号的含义、性能、应用。重点是常见牌号的含义、性能、应用。GB/T133041991规定：钢按化学成分分：非合金规定：钢按化学成分分：非合金钢（碳钢）、低合金钢、合金钢三类。钢（碳钢）、低合金钢、合金钢三类。非合金钢非合金钢是指是指WC2.11%，并含有少量，并含有少量Si、Mn、P、S等元素的铁碳合金。等元素的铁碳合金。（一）、常存元素对碳钢性能的影响（一）、常存元素对碳钢性能的影响（了解）了解）1、锰、锰 Mn作用作用：脱氧，脱氧，FeO还原还原Fe；与；与S作用作用MnS降低热脆性；降低热脆性；提高强度、硬度提高强度、硬度。有益元素有益元素2、硅、硅 Si作用作用：与钢液中与钢液中FeO生成炉渣，提高钢生成炉渣，提高钢质量；溶于质量；溶于F中，固中，固溶强化。溶强化。有益元素有益元素。碳素钢（简称：碳钢）carbon-steel重点是常见牌号3、硫、硫 S作用作用：形成：形成FeS(熔点熔点1190），在晶界），在晶界 处，处，在在1100 1200 时，压力加工，产生时，压力加工，产生脆裂。脆裂。“热脆热脆”。有有害元素害元素4、磷、磷 P作用作用：全部溶于：全部溶于F中，固溶中，固溶强化；强化；、HB，在低温，在低温下引起脆断下引起脆断“冷脆冷脆”。有害元素有害元素（二）、碳钢分类、牌号、用途（二）、碳钢分类、牌号、用途（掌握内容掌握内容）1、分类、分类（1）按钢中）按钢中含碳量含碳量多少分多少分：低低碳钢碳钢中中碳钢碳钢高高碳钢碳钢Wc 0.7%-1.4%3、硫 S作用：形成FeS(熔点1190），在晶界 2、按钢的质量（品质）分、按钢的质量（品质）分：（S、P含量多少）含量多少）普通碳素钢普通碳素钢:优优 质质 钢钢:高级优质钢高级优质钢:S、P较高；较高；Ws0.05%,Wp0.045%Ws 0.035%,Wp 0.035%;Ws 0.02%.Wp 0.03%;3、按钢的用途不同分、按钢的用途不同分：（1）碳素结构钢）碳素结构钢 structural steel（2）碳素工具钢）碳素工具钢 tool steel（3）特殊性能钢）特殊性能钢 special steel（4）铸）铸 钢钢 casting steel适用于各种机器零件、工程结构件适用于各种机器零件、工程结构件制造量具、刀具、模具、手锤、钳子等制造量具、刀具、模具、手锤、钳子等用于特殊要求，酸、碱、盐腐蚀环境用于特殊要求，酸、碱、盐腐蚀环境。形状复杂，难用锻造方法成形的铸钢件。形状复杂，难用锻造方法成形的铸钢件。2、按钢的质量（品质）分：（S、P含量多少）普通碳素钢:S、（三）碳钢的牌号、用途（三）碳钢的牌号、用途1、碳素结构钢、碳素结构钢 GB7001988牌号由代表屈服点的字母牌号由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法四部分组成。其中质量等等级符号、脱氧方法四部分组成。其中质量等级分别用级分别用A、B、C、D表示。表示。A的的S、P量高，量高，D的的S、P量最低，且质量最好。量最低，且质量最好。如：如：Q235A.FQ“屈屈”字汉语拼音字首字汉语拼音字首235s235MPaA质量等级质量等级 A级级F脱氧方法，指脱氧方法，指“沸腾钢沸腾钢”制造的钢材，一般不标制造的钢材，一般不标出。出。牌号有牌号有：Q195；Q215；Q235；Q255；Q275五类五类（三）碳钢的牌号、用途1、碳素结构钢 GB70019882、优质碳素结构钢、优质碳素结构钢S S、P P含量较低，用于重要零件含量较低，用于重要零件GB69988规定：牌号用规定：牌号用两位数字两位数字表示。表示。其中其中两位数字两位数字表示含碳量万分之几。表示含碳量万分之几。如如：08F、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75。如如:45钢是钢是WC=0.45%20Mn、65Mn等称等称 含锰量较高的优质碳素结构钢。含锰量较高的优质碳素结构钢。3、碳素工具钢、碳素工具钢GB129888规定：牌号用规定：牌号用“碳碳”字汉语拼音字首字汉语拼音字首“T”+数字数字表示。数字表示表示。数字表示WC的的千分之几千分之几。如如：T7、T8、T9、T10、T10A、T12等。如等。如T10钢钢WC=1%；T10AT10A中的中的“A A”表示为高级优质碳素工具钢。表示为高级优质碳素工具钢。2、优质碳素结构钢S、P含量较低，用于重要零件GB699补充：补充：铸铸 钢钢 GB/T56131995牌号：用牌号：用“铸钢铸钢”汉语拼音字首汉语拼音字首 ZG表表示示。如：如：ZG200400 用变速箱体、壳等，焊接性好。用变速箱体、壳等，焊接性好。200s200MPa400b400MPa还有：还有：ZG230450；用力不大的阀体、轴承；用力不大的阀体、轴承盖。盖。ZG270500热轧曲轴、连杆等热轧曲轴、连杆等注意注意：碳钢分类；说出常见钢号：碳钢分类；说出常见钢号 20、45、65Mn、Q235B、Q235A、T7、T10、T10A、T12、ZG200400等，属哪类钢，有何性能特点，用途。等，属哪类钢，有何性能特点，用途。补充：铸 钢 GB/T56131995牌号：用“铸铸造碳钢铸造碳钢ZG 200-400b 400MPas 200MPa铸钢铸钢铸造碳钢ZG 200-400b 400MPas合合 金金 钢钢 alloy-steel一、分类一、分类1、按含合金元素量多少、按含合金元素量多少：（1）低合金钢）低合金钢（2）中合金钢）中合金钢（3）高合金钢）高合金钢W含量含量10%W含量含量=5%10%2、按用途分：、按用途分：（1）合金结构钢）合金结构钢（2）合金工具钢）合金工具钢（3）特殊性能钢）特殊性能钢轴、齿轮、钢筋、型钢等轴、齿轮、钢筋、型钢等刀具、模具、手用工具等刀具、模具、手用工具等不锈钢、耐热钢、耐蚀钢等不锈钢、耐热钢、耐蚀钢等二、合金元素在钢中的作用二、合金元素在钢中的作用（了解）（了解）1、与、与铁铁作用：固溶于铁素体中，固溶强化，作用：固溶于铁素体中，固溶强化，力学性能力学性能。合 金 钢 alloy-steel一、分类1、按含合2、与、与碳碳作用：作用：固溶于铁素体；固溶于铁素体；形成碳化物，形成碳化物，HB、b.总的看来：总的看来：在碳钢的基础上，加入些合金元素，提高淬透在碳钢的基础上，加入些合金元素，提高淬透性，提高综合力学性能，满足使用要求性，提高综合力学性能，满足使用要求。合金结构钢合金结构钢一、低合金高强度钢一、低合金高强度钢：GB/T15911994（原：低合金钢（原：低合金钢）牌号：标出含碳量牌号：标出含碳量WC、化学元素和含量。化学元素和含量。两位数字两位数字+元素符号元素符号+数字数字含元素量的含元素量的%1.5%不标出不标出 1.52.5%用用 2表示表示2.53.5%用用 3表示表示主加元素主加元素WC的万分之几的万分之几例如：例如：40Cr 、60Si2Mn、20CrMnTi合金元素总量合金元素总量5%，主要用于，主要用于桥梁、井架、电视塔架、船舶桥梁、井架、电视塔架、船舶等等。2、与碳作用：固溶于铁素体；形成碳化物，HB、b.1、成分、成分：WC0.2%；合金元素强化铁素体。；合金元素强化铁素体。2、性能、性能：良好的：良好的、ak，较高的，较高的b、s；3、钢号、用途、钢号、用途 ：Q295；Q345；Q390；Q420；Q460常用的是：常用的是：Q345 代替旧标准代替旧标准 16Mn4、热处理、热处理：热轧后，正火状态使用。：热轧后，正火状态使用。二、合金渗碳钢二、合金渗碳钢 GB3077991、成分、成分：WC0.25%；目的保证；目的保证心部心部有良好的有良好的塑性、韧性塑性、韧性。2、性能、性能：良好的淬透性；经渗碳后，耐磨性：良好的淬透性；经渗碳后，耐磨性，-1，良好的良好的、ak ，抗冲击。抗冲击。3、钢号、用途、钢号、用途：统一数字代号：统一数字代号：20Cr;20CrMnTi1、成分：WC0.2%；合金元素强化铁素体。2、性能：4、热处理、热处理：渗碳、淬火：渗碳、淬火+低温回火，低温回火，58HRC62HRC三、合金调质钢三、合金调质钢 GB/T3077991、成分、成分：Wc=0.25-0.50%；过高，过高，ak；过低，淬不硬，；过低，淬不硬，不高。不高。2、性能、性能：具有良好的综合力学性能。：具有良好的综合力学性能。3、钢号：、钢号：40Cr-A204024、热处理、热处理：淬火：淬火+高温回火高温回火S回回四、合金弹簧钢四、合金弹簧钢 GB1222841、成分、成分：Wc=0.5-0.7%过低，过低，e不高，屈服比不高，屈服比低；过高低；过高-1、ak 2、性能、性能：具有高的：具有高的b；高的屈强比；高的屈强比s/b，-1、足够的足够的、ak 3、钢号、用途：、钢号、用途：60Si2Mn4、热处理：渗碳、淬火+低温回火，58HRC62HRC三、4、热处理：、热处理：（1）冷成形弹簧）冷成形弹簧：当：当d8mm,200250去应力退去应力退火；淬火火；淬火+中温回火。中温回火。五、滚动轴承钢五、滚动轴承钢 （专用）应用在高速运转中。应用在高速运转中。1、成分、成分：Wc=0.95-1.1%,目的保证高硬度、耐磨性；目的保证高硬度、耐磨性；加加Wcr=0.4-1.6%，提高淬透性。，提高淬透性。2、性能、性能：较高的：较高的-1，HB，e一定的一定的ak3、钢号、用途、钢号、用途：p112,常用的常用的 GCr15 小型套圈，小型套圈，直径直径25mm钢球；钢球；GCr9直径为直径为1020mm滚珠。滚珠。WCr=0.9%说明说明：Cr 铬铬、Cd 镉镉银白色，多用于电镀。银白色，多用于电镀。在工厂中（电镀中），为了区别，而读音不同在工厂中（电镀中），为了区别，而读音不同。4、热处理、热处理：球化退火、淬火：球化退火、淬火+低温回火低温回火M回回4、热处理：（1）冷成形弹簧：当d8mm,200250普通低合金钢普通低合金钢Q460钢含钢含Mo、B，正火组织，正火组织 为为B，强度高强度高，用于石化中温，用于石化中温 高压容器。高压容器。压力容压力容器器南京长江大南京长江大桥桥 Q345钢钢(16Mn)综合性能好综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大用于船舶、桥梁、车辆等大 型钢结构。型钢结构。Q390钢含钢含V、Ti、Nb，强度强度 高高，用于中等压力的容器。，用于中等压力的容器。万吨远洋轮万吨远洋轮普通低合金钢压力容器南京长江大桥 Q345钢(16Mn)综合合金工具钢合金工具钢 GB129985Alloy toolsteel 一、合金刃具钢一、合金刃具钢要求高的硬度、耐磨性，保证一定的寿命。要求高的硬度、耐磨性，保证一定的寿命。1、性能特点、性能特点：热硬性热硬性好好在较高温度下保持较高硬度的在较高温度下保持较高硬度的能力；如能力；如600时硬度达时硬度达60HRC2、钢号、用途、钢号、用途3、热处理、热处理：球化退火、淬火：球化退火、淬火+低温回火低温回火 60HRC63HRC二、量具钢二、量具钢三、模具钢三、模具钢 GB129985按工作条件不同分：按工作条件不同分：冷变形模具钢冷变形模具钢（冷作模具钢冷作模具钢）、）、热热变形模具钢变形模具钢（热作模具钢热作模具钢）两类。）两类。合金工具钢 GB129985Alloy tool1、冷作模具钢、冷作模具钢制造工件在冷态下成型的模具。制造工件在冷态下成型的模具。如冷冲模、落料模如冷冲模、落料模。要求有足够的塑性、韧性，高硬度、耐磨性要求有足够的塑性、韧性，高硬度、耐磨性。Wc=1.0%-2.0%；热处理：淬火；热处理：淬火+低回低回常见的有：常见的有：Cr12、Cr12MoV,简单的用简单的用T10、T10A2、热作模具钢、热作模具钢制造热态下成型的模具。制造热态下成型的模具。如如 热锻模，压铸模热锻模，压铸模。Wc=0.3%-0.6%；热处理：淬火；热处理：淬火+中温回火中温回火S回回如：如：5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V;四、高速钢四、高速钢 GB994388；锋钢锋钢；又称；又称 风风钢钢。特点特点是高热硬性、耐磨性、淬是高热硬性、耐磨性、淬透性。透性。应用应用高速切削刀具：车刀、刨刀、钻头等。常高速切削刀具：车刀、刨刀、钻头等。常见的见的牌号牌号：W18Cr4V;W6Mo5Cr4V21、冷作模具钢制造工件在冷态下成型的模具。如冷冲模、落料合金工具钢的牌号合金工具钢的牌号牌号：标出含碳量牌号：标出含碳量WC、化学元素和含量。化学元素和含量。一位数字一位数字+元素符号元素符号+数字数字或无数字或无数字含元素量的含元素量的%12%1、铬不锈钢、铬不锈钢：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13，2、铬镍不锈钢、铬镍不锈钢：1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9另：铁素体不锈钢：另：铁素体不锈钢：1Cr17容器，日用品容器，日用品二、耐磨钢二、耐磨钢 GB568098又称又称“高锰钢高锰钢”，强烈冲击力作用下发生，强烈冲击力作用下发生硬化硬化现象。现象。如牌号：如牌号：ZGMn131；ZGMn132；等应用；等应用 防弹板、铁道防弹板、铁道叉、履带板、颚板、铲斗、保险箱等。叉、履带板、颚板、铲斗、保险箱等。三、耐热钢三、耐热钢特殊性能钢 special steel一、不锈钢 G 铸铸 铁铁 cast重点：铸铁的重点：铸铁的分类分类、常用的、常用的牌号牌号、应用应用。一、什么是铸铁？一、什么是铸铁？GB561195一系列主要由铁、碳和硅组成的合金的总称，称为铸铁一系列主要由铁、碳和硅组成的合金的总称，称为铸铁。补充：生铁补充：生铁：pigiron 铁矿石在高炉中炼出来的。炼铁铁矿石在高炉中炼出来的。炼铁（Ironmaking)工艺，分铸造生铁和炼钢生铁（工艺，分铸造生铁和炼钢生铁（WSi1.25%)两种；铸造生铁与其他材料一起熔化后，获得的材料，叫铸铁；两种；铸造生铁与其他材料一起熔化后，获得的材料，叫铸铁；炼钢生铁通过进一步的熔炼，得到钢材，此过程称炼钢炼钢生铁通过进一步的熔炼，得到钢材，此过程称炼钢 steelmaking。特点特点：铸铁有良好的铸造性、耐磨性、减摩性、减振性、切削：铸铁有良好的铸造性、耐磨性、减摩性、减振性、切削加工性等优良性能，且制造容易、价格便宜，在工业生产中应加工性等优良性能，且制造容易、价格便宜，在工业生产中应用广泛。用广泛。铸 铁 cast重点：铸铁的分类、常用的牌号、应用。铸铁分类铸铁分类按按碳碳的存在形式分的存在形式分1、白口铸铁、白口铸铁 white cast-iron碳以碳以碳化物碳化物（Fe3C)形式出现。形式出现。断口断口：银白色银白色，硬而脆硬而脆；很难切削加工，很少直接用于零件；很难切削加工，很少直接用于零件.2、灰口铸铁、灰口铸铁 gray cast-iron碳以碳以石墨石墨形式出现。形式出现。断口断口：呈：呈灰色灰色；常用材料；常用材料。按按石墨石墨的的形状形状不同，又分为不同，又分为：（1）灰灰 铸铸 铁铁片片 状石墨状石墨（2）球墨铸铁球墨铸铁球球 状石墨状石墨（3）可锻铸铁可锻铸铁团絮状石墨团絮状石墨（4）蠕墨铸铁蠕墨铸铁蠕虫状石墨蠕虫状石墨3、麻口铸铁、麻口铸铁 mottled cast-iron碳以碳以 Fe3C+石墨石墨 形式出现。形式出现。断口断口：白色白色与与灰色灰色之之间；此类铸铁脆性很大，很少使用间；此类铸铁脆性很大，很少使用。另另：合金铸铁：合金铸铁（向铸铁中加入合金元素，改善性能）。（向铸铁中加入合金元素，改善性能）。铸铁分类按碳的存在形式分1、白口铸铁 white ca二、灰铸铁的牌号、用途二、灰铸铁的牌号、用途GB943988牌号牌号：H T b 灰铸铁灰铸铁简称简称“灰铁灰铁”，汉语拼音字母，汉语拼音字母首首如：如：HT150；HT200；主要应用于；主要应用于 床身、床身、箱体、底座等。箱体、底座等。三、热处理三、热处理1、消除应力退火、消除应力退火2、消除白口组织改善切削加工性能退火、消除白口组织改善切削加工性能退火3、表面淬火、表面淬火 如车床导轨如车床导轨二、灰铸铁的牌号、用途GB943988牌号：H T n n1 1灰铸铁的化学成分、组织和性能灰铸铁的化学成分、组织和性能灰铸铁的化学成分、组织和性能灰铸铁的化学成分、组织和性能n n（1 1）化学成分）化学成分n n灰铸铁的化学成分一般为：灰铸铁的化学成分一般为：w wC=2.5%C=2.5%4 40%0%，w wSi=1.0%Si=1.0%2 25%5%，w wMn=OMn=O5%5%1.4%1.4%，w wSO.15%SO.15%，w wP0.3%P0.3%。n n(2)(2)组织组织n n由于石墨化程度的不同，灰铸铁的组织有三种类型：铁素体由于石墨化程度的不同，灰铸铁的组织有三种类型：铁素体(F)+(F)+片状片状石墨石墨(G)(G)；铁素体；铁素体(F)(F)珠光体珠光体(P)+(P)+片状石墨片状石墨(G)(G)；珠光体；珠光体(P)+(P)+片状石墨片状石墨(G)(G)。1灰铸铁的化学成分、组织和性能类类 别别牌号牌号用用 途途 举举 例例铁铁素体素体灰灰铸铁铸铁HTl00HTl00低低载载荷和不重要零件，如盖、外罩、手荷和不重要零件，如盖、外罩、手轮轮、支架等支架等铁铁索体索体 珠光珠光体灰体灰铸铁铸铁HT150HT150承受中等承受中等应应力的零件，如底座、床身、工作力的零件，如底座、床身、工作台、台、阀阀体、管路附件及一般工作条件要求的体、管路附件及一般工作条件要求的零件零件珠光体珠光体灰灰铸铁铸铁HT200HT200承受承受较较大大应应力和力和较较重要的零件，如汽缸体、重要的零件，如汽缸体、齿轮齿轮、机座、床身、活塞、机座、床身、活塞、齿轮齿轮箱、油缸等箱、油缸等HT250HT250孕育孕育铸铁铸铁HT300HT300床身床身导轨导轨，车车床、冲床等受力床、冲床等受力较较大的床身、大的床身、机座、主机座、主轴轴箱、卡箱、卡盘盘、齿轮齿轮等，高等，高压压油缸、油缸、泵泵体、体、阀阀体、体、衬衬套、凸套、凸轮轮，大型，大型发动发动机的曲机的曲轴轴、汽缸体、汽缸盖等、汽缸体、汽缸盖等HT350HT350类 别牌号用 途 举 例铁素体HTl00低载荷和不 球墨铸铁球墨铸铁 nodular graphite cast-iron一、成分、组织、性能一、成分、组织、性能1、成分、成分：在金属液中加入球化剂：在金属液中加入球化剂 稀土镁合金稀土镁合金 球化处球化处理使理使 G 变为变为球状球状。2、组织、组织：基体是（：基体是（F，F+P，P）+球状球状 石墨石墨 G3、性能、性能：较高的：较高的 b、-1，但，但、ak比钢差。比钢差。二、牌号、用途二、牌号、用途 GB134888牌号：牌号：Q T =%b=MPa球墨铸铁球墨铸铁简称简称球铁球铁 （汉语拼音字母字首）（汉语拼音字母字首）如：如：QT40018；QT6003；球墨铸铁 nodular graphite cn n1 1球墨铸铁的化学成分、组织和性能球墨铸铁的化学成分、组织和性能n n球墨铸铁的化学成分是：球墨铸铁的化学成分是：w wC=3.6%C=3.6%3.9%3.9%，w wSi=2.0%Si=2.0%2.8%2.8%，w wMn=0.6%Mn=0.6%0.8%0.8%，w wS0.04%S0.04%，w wP0.1%,P0.1%,w wMg=0.03%Mg=0.03%0.05%0.05%n n（2 2）组织）组织 球墨铸铁的组织可分为四种类型：球墨铸铁的组织可分为四种类型：n n铁素体铁素体(F)+(F)+球状石墨球状石墨(G)(G)，n n铁索体铁索体(F)-(F)-珠光体珠光体(P)+(P)+球状石墨球状石墨(G)(G)，n n珠光体珠光体(P)+(P)+球状石墨球状石墨(G)(G)，n n下贝氏体下贝氏体(B(B下下)+)+球状石墨球状石墨(G)(G)。n n为铁素体球墨铸铁的显微组织。为铁素体球墨铸铁的显微组织。图6-3 铁素体球墨铸铁显微组织1球墨铸铁的化学成分、组织和性能图6-3 铁素体球墨铸铁基体基体类类型型牌号牌号用途用途举举例例铁铁素体素体QT400-15QT400-15QT400-10QT400-10阀阀体，汽体，汽车车、内燃机、内燃机车车零件，机床零件，机床零件，减零件，减谴谴器壳器壳铁铁素体素体+珠光体珠光体QT500-7QT500-7机油机油泵齿轮泵齿轮，机，机车车、车辆轴车辆轴瓦瓦珠光体珠光体QT700-2QT700-2QT800-2QT800-2柴油机曲柴油机曲轴轴、凸、凸轮轴轮轴汽缸体、缸汽缸体、缸套，活塞套，活塞环环，部分磨床、，部分磨床、铣铣床、床、车车床的主床的主轴轴等等下下贝贝氏体氏体QT900-2QT900-2汽汽车车的螺旋的螺旋锥齿轮锥齿轮，拖拉机减速，拖拉机减速齿齿轮轮柴油机凸柴油机凸轮轴轮轴基体类型牌号用途举例铁素体QT400-15阀体，汽车、内燃机可锻铸铁可锻铸铁 malleable cast-iron又称又称 马铁马铁；玛钢玛钢一、成分、生产过程一、成分、生产过程1、成分：、成分：Wc=2.22.8%,Wsi=11.8;含碳、硅量低含碳、硅量低；2、生产过程：首先浇注成白口铸铁件，然后再经过可、生产过程：首先浇注成白口铸铁件，然后再经过可锻化（石墨化）退火而得到团絮状石墨的可锻铸铁锻化（石墨化）退火而得到团絮状石墨的可锻铸铁。据退火后断口颜据退火后断口颜色不同又分：色不同又分：白心可锻铸铁；白心可锻铸铁；黑心可锻铸铁；黑心可锻铸铁；可锻铸铁 malleable cast-ironn n 可锻铸铁可锻铸铁俗称玛钢、马铁。蠕墨铸铁的生产过程是：首先俗称玛钢、马铁。蠕墨铸铁的生产过程是：首先浇注成白口铸铁件，然后经可锻化退火（可锻化退火使渗浇注成白口铸铁件，然后经可锻化退火（可锻化退火使渗碳体分解为团絮状石墨）而获得可锻铸铁件。碳体分解为团絮状石墨）而获得可锻铸铁件。可锻铸铁俗称玛钢、马铁。蠕墨铸铁的生产过程是：首先浇注成白类类 别别牌号牌号应用举例应用举例黑心可黑心可锻铸铁锻铸铁KTH300-06KTH300-06KTH330-08KTH330-08KTH350KTH3501010KTH370KTH3701212汽车、拖拉机的后桥外壳、转向机汽车、拖拉机的后桥外壳、转向机构、弹簧钢板支座等，机床上用的构、弹簧钢板支座等，机床上用的扳手，低压阀门，管接头，铁道扣扳手，低压阀门，管接头，铁道扣板和农具等板和农具等珠光体珠光体可锻铸铁可锻铸铁KTZ550-04KTZ550-04KTZ700-02KTZ700-02曲轴，连杆，齿轮，凸轮轴，播臂，曲轴，连杆，齿轮，凸轮轴，播臂，活塞环等活塞环等类 别牌号应用举例黑心可KTH300-06汽车、拖拉机二、性能、牌号、用途二、性能、牌号、用途1、性能、性能：、ak比灰铸铁好，但不能锻造比灰铸铁好，但不能锻造。2、牌号、牌号：K T H（或（或Z）=%b MPa可锻铸铁可锻铸铁（可铁可铁）珠珠光体光体黑黑心（铁素体心（铁素体）如：如：KTH30006；用：弯头、三通管件、阀门。；用：弯头、三通管件、阀门。KTZ55004；用于；载荷较高的耐磨损、凸轮轴，齿；用于；载荷较高的耐磨损、凸轮轴，齿轮等。轮等。GB944088二、性能、牌号、用途1、性能：、ak比灰铸铁好，但不能晶体与非晶体晶体与非晶体晶体与非晶体晶体与非晶体 固固固固态态物物物物质质按按按按其其其其原原原原子子子子（或或或或分分分分子子子子）聚聚聚聚集集集集状状状状态态可可可可分分分分为为体体体体和和和和非非非非晶晶晶晶体体体体两两两两大大大大类类。在在在在晶晶晶晶体体体体中中中中，原原原原子子子子（或或或或分分分分子子子子）按按按按一一一一定定定定的的的的几几几几何何何何规规律律律律作作作作周周周周期期期期性性性性地地地地排排排排列列列列 。非非非非晶晶晶晶体体体体中中中中原原原原子子子子（或或或或分分分分子子子子）则则是无是无是无是无规则规则的堆的堆的堆的堆积积在一起。（如松香、玻璃、在一起。（如松香、玻璃、在一起。（如松香、玻璃、在一起。（如松香、玻璃、沥沥青）青）青）青）晶体的基本知识 晶体与非晶体晶体的基本知识 晶格、晶胞、晶格常数晶格、晶胞、晶格常数晶格、晶胞、晶格常数晶格、晶胞、晶格常数 1 1、晶格、晶格 为为为为了了了了便便便便于于于于表表表表明明明明晶晶晶晶体体体体内内内内部部部部原原原原子子子子排排排排列列列列的的的的规规规规律律律律，把把把把每每每每个个个个原原原原子子子子看看看看成成成成是是是是固固固固定定定定不不不不动动动动的的的的刚刚刚刚性性性性小小小小球球球球，并并并并用用用用一一一一些些些些几几几几何何何何线线线线条条条条将将将将晶晶晶晶格格格格中中中中各各各各原原原原子子子子的的的的中中中中心心心心连连连连接接接接起起起起来来来来，构构构构成成成成一一一一个个个个空空空空间间间间格格格格架架架架，各各各各原原原原子子子子的的的的中中中中心心心心就就就就处处处处在在在在格格格格架架架架的的的的几几几几个个个个结结结结点点点点上上上上，这这这这种种种种抽抽抽抽象象象象的的的的、用用用用于于于于描描描描述述述述原原原原子子子子在晶体中排列形式的几何空间格架，简称在晶体中排列形式的几何空间格架，简称在晶体中排列形式的几何空间格架，简称在晶体中排列形式的几何空间格架，简称晶格晶格。晶格、晶胞、晶格常数金属中常见晶格金属中常见晶格金属中常见晶格金属中常见晶格 由由由由于于于于金金金金属属属属键键键键结结结结合合合合力力力力较较较较强强强强，是是是是金金金金属属属属原原原原子子子子总总总总趋趋趋趋于于于于紧紧紧紧密密密密排排排排列的倾向，故大多数金属属于以下三种晶格类型。列的倾向，故大多数金属属于以下三种晶格类型。列的倾向，故大多数金属属于以下三种晶格类型。列的倾向，故大多数金属属于以下三种晶格类型。1 1、体心立方晶格、体心立方晶格 体体体体心心心心立立立立方方方方晶晶晶晶格格格格的的的的晶晶晶晶胞胞胞胞它它它它是是是是一一一一个个个个立立立立方方方方体体体体。在在在在晶晶晶晶胞胞胞胞的的的的中中中中心心心心和和和和八八八八个个个个角角角角上上上上各各各各有有有有一一一一个个个个原原原原子子子子，晶晶晶晶胞胞胞胞角角角角上上上上的的的的原原原原子子子子为为相相相相邻邻的的的的八八八八个个个个晶晶晶晶胞胞胞胞所所所所共共共共有有有有，每每每每个个个个晶晶晶晶胞胞胞胞实实际际上上上上只只只只占占占占有有有有1 1 1 18 8 8 8个个个个原原原原子子子子。而而而而中中中中心心心心的的的的原原原原子子子子为为该该晶晶晶晶胞胞胞胞所所所所独独独独有有有有。故故故故晶晶晶晶胞胞胞胞中中中中实实际际原原原原子子子子数数数数为为818181818 8 8 81 1 1 12 2 2 2（个个个个）。具具具具有有有有体体体体心心心心立立立立方方方方晶晶晶晶格格格格的的的的金金金金属有属有属有属有 、W W、MoMo、V V等。等。等。等。金属中常见晶格 2 2、面心立方晶格、面心立方晶格 面面面面心心心心立立立立方方方方晶晶晶晶格格格格也也也也是是是是一一一一个个个个立立立立方方方方体体体体，在在在在晶晶晶晶胞胞胞胞的的的的每每每每个个个个角角角角上上上上和和和和晶晶晶晶胞胞胞胞的的的的六六六六个个个个面面面面的的的的中中中中心心心心都都都都排排排排一一一一个个个个原原原原子子子子，晶晶晶晶胞胞胞胞角角角角上上上上的的的的原原原原子子子子为为为为相相相相邻邻邻邻的的的的八八八八个个个个晶晶晶晶胞胞胞胞所所所所共共共共有有有有，而而而而每每每每个个个个面面面面中中中中心心心心的的的的原原原原子子子子为为为为两两两两个个个个晶晶晶晶胞胞胞胞共共共共有有有有。所所所所以以以以，面面面面心心心心立立立立方方方方晶晶晶晶胞胞胞胞中中中中原原原原子子子子数数数数为为为为818181818 8 8 8616161612 2 2 24 4 4 4（个）。（个）。（个）。（个）。具具具具有有有有面面面面心心心心立立立立方方方方晶晶晶晶格格格格的的的的金金金金属属属属有有有有 、CuCu、NiNi、AuAu、AgAg等。等。等。等。2、面心立方晶格 3 3、密排六方晶格、密排六方晶格 密密密密排排排排六六六六方方方方晶晶晶晶格格格格的的的的晶晶晶晶胞胞胞胞是是是是一一一一个个个个六六六六方方方方柱柱柱柱体体体体，有有有有六六六六个个个个呈呈呈呈长长长长方方方方形形形形的的的的侧侧侧侧面面面面和和和和两两两两个个个个呈呈呈呈六六六六边边边边形形形形的的的的底底底底面面面面所所所所组组组组成成成成。因因因因此此此此，要要要要用用用用两两两两个个个个晶晶晶晶格格格格常常常常数数数数表表表表示示示示。一一一一个个个个是是是是柱柱柱柱体体体体的的的的高高高高度度度度c c c c，另另另另一一一一个个个个是是是是六六六六边边边边形形形形的的的的边边边边长长长长，在在在在晶晶晶晶胞胞胞胞的的的的每每每每个个个个角角角角上上上上和和和和上上上上、下下下下底底底底面面面面的的的的中中中中心心心心都都都都排排排排列列列列一一一一个个个个原原原原子子子子，另另另另外外外外在在在在晶晶晶晶胞胞胞胞中中中中间间还还有有有有三三三三个个个个原子原子原子原子。密密密密排排排排六六六六方方方方晶晶晶晶胞胞胞胞每每每每个个个个角角角角上上上上的的的的原原原原子子子子为为为为相相相相邻邻邻邻的的的的六六六六个个个个晶晶晶晶胞胞胞胞所所所所共共共共有有有有，上上上上、下下下下底底底底面面面面中中中中心心心心的的的的原原原原子子子子为为为为两两两两个个个个原原原原子子子子所所所所共共共共有有有有，晶晶晶晶胞胞胞胞中中中中三三三三个个个个原原原原子子子子为为为为该该该该晶晶晶晶胞胞胞胞独独独独有有有有。所所所所以以以以，密密密密排排排排六六六六方方方方晶晶晶晶胞胞胞胞中中中中原原原原子子子子数数数数为为为为1211211211216 6 6 6212121212 2 2 23 3 3 36 6 6 6（个）。（个）。（个）。（个）。具有密排六方晶格的金属有具有密排六方晶格的金属有具有密排六方晶格的金属有具有密排六方晶格的金属有Mg Mg Mg Mg、ZnZnZnZn等等等等 。3、密排六方晶格 合金的相合金的相结结构构 由于由于由于由于组组元元元元间间相互作用不同，固相互作用不同，固相互作用不同，固相互作用不同，固态态合金的相合金的相合金的相合金的相结结构可构可构可构可分分分分为为固溶体和金属化合物两大固溶体和金属化合物两大固溶体和金属化合物两大固溶体和金属化合物两大类类。1 1、固溶体、固溶体 合合合合金金金金在在在在固固固固态态态态下下下下，组组组组元元元元间间间间能能能能够够够够互互互互相相相相溶溶溶溶解解解解而而而而形形形形成成成成的的的的均均均均匀匀匀匀相称为相称为相称为相称为固溶体固溶体固溶体固溶体。合金的相结构 不管溶质原子处于溶剂原子的间隙中或者代替了溶不管溶质原子处于溶剂原子的间隙中或者代替了溶不管溶质原子处于溶剂原子的间隙中或者代替了溶不管溶质原子处于溶剂原子的间隙中或者代替了溶剂原子都会使固溶体的晶格发生畸变，使塑性变形抗剂原子都会使固溶体的晶格发生畸变，使塑性变形抗剂原子都会使固溶体的晶格发生畸变，使塑性变形抗剂原子都会使固溶体的晶格发生畸变，使塑性变形抗力增大，结果使金属材料的强度、硬度增高。这种通力增大，结果使金属材料的强度、硬度增高。这种通力增大，结果使金属材料的强度、硬度增高。这种通力增大，结果使金属材料的强度、硬度增高。这种通过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的强度、硬过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的强度、硬过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的强度、硬过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的强度、硬度升高的现象，称为度升高的现象，称为度升高的现象，称为度升高的现象，称为固溶强化固溶强化固溶强化固溶强化。不管溶质原子处于溶剂原子的间隙中或者代替了溶剂原子都硬度冲击韧性疲劳强度课件 晶体的缺陷晶体的缺陷晶体的缺陷晶体的缺陷 晶晶晶晶体体体体内内内内部部部部的的的的某某某某些些些些局局局局部部部部区区区区域域域域，原原原原子子子子的的的的规规规规则则则则排排排排列列列列受受受受到到到到干干干干扰扰扰扰而而而而破破破破坏坏坏坏，不不不不象象象象理理理理想想想想晶晶晶晶体体体体那那那那样样样样规规规规则则则则和和和和完完完完整整整整。把把把把这这这这些些些些区区区区域域域域称称称称为为为为晶晶体体缺缺陷陷。这这这这些些些些缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的存存存存在在在在，对对对对金金金金属属属属的的的的性性性性能能能能（物物物物理理理理性性性性能能能能、化化化化学学学学性性性性能能能能、机机机机械械械械性性性性能能能能）将将将将产产产产生生生生显显显显著著著著影影影影响响响响，如如如如钢钢钢钢的的的的耐耐耐耐腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀性性性性，实实实实际际际际金金金金属属属属的的的的屈屈屈屈服服服服强强强强度度度度远远远远远远远远低低低低于于于于通通通通过过过过原子间的作用力计算所得数值。原子间的作用力计算所得数值。原子间的作用力计算所得数值。原子间的作用力计算所得数值。根根根根据据据据晶晶晶晶体体体体缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的几几几几何何何何形形形形态态态态特特特特征征征征，可可可可将将将将其其其其分分分分为为为为以以以以下下下下三三三三类：类：类：类：点缺陷点缺陷点缺陷点缺陷 线缺陷线缺陷线缺陷线缺陷 面缺陷面缺陷面缺陷面缺陷 晶体的缺陷 1 1 1 1、点缺陷、点缺陷、点缺陷、点缺陷空位和间隙原子空位和间隙原子空位和间隙原子空位和间隙原子 在在在在实实实实际际际际晶晶晶晶体体体体结结结结构构构构中中中中，晶晶晶晶格格格格的的的的某某某某些些些些结结结结点点点点，往往往往往往往往未未未未被被被被原原原原子子子子所所所所占占占占据据据据，这这这这种种种种空空空空着着着着的的的的位位位位置置置置称称称称为为为为空空空空位位位位。同同同同时时时时又又又又可可可可能能能能在在在在个个个个别别别别空空空空隙隙隙隙处处处处出出出出现现现现多多多多余余余余的的的的原原原原子子子子，这这这这种种种种不不不不占占占占有有有有正正正正常常常常的的的的晶晶晶晶格格格格位置，而处在晶格空隙之间的原子称为间隙原子。位置，而处在晶格空隙之间的原子称为间隙原子。位置，而处在晶格空隙之间的原子称为间隙原子。位置，而处在晶格空隙之间的原子称为间隙原子。1、点缺陷空位和间隙原子n n2 2 2 2、线缺陷、线缺陷、线缺陷、线缺陷位错位错位错位错 晶晶晶晶体体体体中中中中，某某某某处处处处有有有有一一一一列列列列或或或或若若若若干干干干列列列列原原原原子子子子发发发发生生生生有有有有规规规规律律律律的的的的错错错错排排排排现现现现象象象象，称称称称为为为为位位位位错错错错。其其其其特特特特征征征征是是是是在在在在一一一一个个个个方方方方向向向向上上上上的的的的尺尺尺尺寸寸寸寸很很很很长长长长，而而而而另另另另两两两两个个个个方方方方向向向向的的的的尺尺尺尺寸寸寸寸很很很很短短短短。晶晶晶晶体体体体中中中中位位位位错错错错的的的的数数数数量量量量通通通通常常常常用用用用位位位位错错错错密密密密度度度度表表表表示示示示，位位位位错错错错密密密密度度度度是是是是指指指指单单单单位位位位体体体体积积积积内内内内，位错线的总长度。位错线的总长度。位错线的总长度。位错线的总长度。位位位位错错错错的的的的存存存存在在在在以以以以及及及及位位位位错错错错密密密密度度度度的