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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,1,章 材料的性能,1,材料的性能,使 用 性 能,材料制成零件或构件后，为保证其正常工作和一定的工作寿命所必须具备的性能。,工 艺 性 能,材料在冷、热加工过程中，为保证加工过程的顺利进行材料所必须具备的性能。,力学性能,物理性能,化学性能,铸造性能,锻造性能,焊接性能,热处理性能,切削加工性能,2,1.1,力学性能,力学性能,：指材料抵抗各种外加载荷的能力，其中包括,弹性,、,刚度,、,强度,、,塑性,、,硬度,、,韧性,、,疲劳强度,等。,3,拉伸试验机,拉伸试样,(GBT228-2002),1.1,力学性能,低碳钢拉伸曲线,4,p,e,s,b,k,应力,：,单位面积上试样承受的载荷，,=,F,/,A,o,(MPa),；,应变,：单位长度的伸长量，,=,l,/,l,0,o,弹性,：,金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后能恢复到原来形状及尺寸的性能；,弹性变形,：,随载荷撤除而消失的变形；,e,弹性极限,：,e,=,F,e,/,A,o,塑性,：,材料在外力作用下，产生永久变形而不破坏的性能；,塑性变形,：,不随外力去除而消失的变形；,屈服,：,外力不增加而试样继续发生变形的现象；,抗拉强度,：,b,=,F,b,/,A,o,试样在断裂前所能,承受的最大应力,s,b,屈服强度,：,s,=,F,s,/,A,o,比例弹性变形,非比例弹性变形,颈缩,1.1,力学性能,低碳钢拉伸曲线,5,弹性模量,E,：,材料在弹性范围内，应力与应变的比值，,E,=,/,，,E,标志材料抵抗弹性变形的能力，用以表示材料的刚度；,名义屈服强度,0.2,：,o,0.2%,a,b,0.2,延伸率,：,试样拉断后的标距伸长量,l,与原始标距,l,0,之比；,断面收缩率,：,是指试样拉断处横截面积的收缩量,A,与原始横截面积,A,0,之比。,1.1,力学性能,低碳钢拉伸曲线,6,新、旧国家标准性能名称和符号对照表：,性能名称,新标准,旧标准,单位,屈服强度,s,N/mm,2,上屈服强度,R,eH,sU,N/mm,2,下屈服强度,R,eL,sL,N/mm,2,规定非比例延伸强度,（条件屈服强度）,R,p0.2,p0.2,N/mm,2,抗拉强度,R,m,b,N/mm,2,断后伸长率,A,A,11.3,5,10,%,%,断面收缩率,Z,%,1.1,力学性能,低碳钢拉伸曲线,7,硬度,是指材料对局部塑性变形的抗力；,常用的硬度测量方法是,压入法,；,1.1,力学性能,硬度,8,种类,布氏硬度,HB,，,Brinell hardness,洛氏硬度,HR,，,Rockwell hardness,维氏硬度,HV,，,Vickers hardness,1.1,力学性能,硬度,9,布氏硬度值是外力除以压痕球冠表面积；,在实际操作中，不需计算，用刻度放大镜测出压坑直径,d,，然后查表。,1.1,力学性能,硬度,布氏硬度,10,淬火钢球：,用以测定硬度,金属、合金；高分子材料没有固定的熔点；,低熔点合金,耐高温难熔材料,3.,导热性,材料传导热量的性能；,金属及合金的导热系数远高于非金属材料；,阿基米德法：,=,W,a,fl,W,a,W,fl,19,4.,导电性,材料传导电流的能力；,IACS=International Annealed Copper Standard,国际退火铜标准；,金属及其合金具有良好的导电性：银,铜,铝,铁；,高分子材料大多是绝缘体，高分子复合材料也有良好的导电性；,陶瓷材料是绝缘体、半导体；,5.,热膨胀性,材料随着温度变化而膨胀收缩的特性；,陶瓷,金属,金属材料,2.,抗氧化性：,材料在加热时抵抗氧化作用的能力；,3.,化学稳定性：,是材料耐腐蚀性和抗氧化性的总称；,金属及合金的抗氧化机理：氧化膜,热稳定性：高温下的化学稳定性。,1.2,物理和化学性能,化学性能,21,1.3,工艺性能,铸造性能,铸造：,金属材料的液态成型工艺。将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔，凝固后使之成为具有一定形状和性能的铸件；,流动性、,收缩性、,偏析。,22,是否易于进行压力加工；,取决于材料的塑性和变形抗力；,纯铜、碳钢、铸铁。,1.3,工艺性能,锻造性能,23,焊接性能：,两块材料在局部加热至熔融状态下能牢固地焊接在一起的能力；,低碳钢,具有良好的焊接性，而,高碳钢,、,铸铁,的焊接性不好。,1.3,工艺性能,焊接性能,24,热处理：,就是通过加热、保温、冷却的方法使材料在固态下的组织结构发生改变，从而获得所要求的性能的一种加工工艺；,淬火、,回火、,退火、,正火、,表面热处理。,1.3,工艺性能,热处理性能,25,淬火,quenching,：,将钢或合金加热，以获得相应的高温相，然后快速冷却，获得低温亚稳相的热处理工艺；,回火,tempering,：,淬硬钢加热到临界点,A,1,以下预定的温度的热处理。通过松弛淬火应力和使组织向稳定状态过度，改善材料延性和韧性，使钢获得一定的力学性能和稳定的几何尺寸；,1.3,工艺性能,热处理性能,26,退火,annealing,：,软化材料的热处理，将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却,(,随炉冷却,),，以获得接近平衡状态组织的热处理工艺；,正火,normalizing,：,工件奥氏体化后，保温一定时间然后在空气中或保护气氛中冷却转变成接近平衡状态的一种热处理工艺；,表面热处理：表面淬火及化学热处理。,1.3,工艺性能,热处理性能,27,材料接受切削加工的难易程度；,材料具有适当的硬度和足够脆性时较易切削；,灰铸铁,钢，碳钢,高合金钢。,1.3,工艺性能,切削加工性能,28,作业题,见公共邮箱：,29,The End,30,
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