金属材料的主要性能

金属材料的主要性能第1页，共11页，2023年，2月20日，星期四一、绪论：材料的分类：按成分分类黑色金属（Fe、Mn、Cr)有色金属（Al、Cu、Mg…金属材料非金属材料复合材料有机合成高分子材料无机非金属材料（陶瓷…指两种或两种以上不同材料的组合材料，可由多种结合键组成按用途分类用于制造各种结构件的材料（机械、工程）具有某些特殊物理性能或功能的材料（电、磁、热、光等）结构材料功能材料第2页，共11页，2023年，2月20日，星期四材料的性能使用性能工艺性能强度硬度塑性韧性刚度弹性疲劳强度机械（力学）物理化学机械（力学）铸锻焊切削加工热处理1、强度strength强度是指金属抵抗永久变形（塑性变形）和断裂

的能力。通过拉伸试验测得大小。屈服强度抗拉强度一、金属材料的力学性能第3页，共11页，2023年，2月20日，星期四强度与塑性是由拉伸试验获得试样按GB6397—86制取，分长试样L0=10d0短试样L0=5d0应力:应变:第4页，共11页，2023年，2月20日，星期四应变应力拉断后试样Fl0l1拉断前试样FS0屈服强度（屈服极限）抗拉强度（强度极限）金属材料在拉断前所能承受的最大应力试样产生屈服现象时的应力第5页，共11页，2023年，2月20日，星期四2、塑性

plasticity塑性——在外力作用下金属材料产生塑性变形而不破坏的能力。伸长率()

Percentageelongationafterfracture断面收缩率、Ψ越大，材料的塑性越好。通常当<5%时脆性材料。伸长率和收缩率在实际应用中，一般是用表示塑性大小。伸长率断面收缩率其中：—分别为试样拉断后标距长度、试样原始标距长度其中：—分别为试样的原始截面积、拉断后断面处截面积，(mm2)第6页，共11页，2023年，2月20日，星期四3、硬度

Hardness硬度——是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。硬度是衡量材料软硬程度的依据。布氏硬度

BrinellHardness（HB）1、压头为淬火钢球用,HBS表示，通常用于HB值小于450的材料；一般用于测量有色金属、退火或正火钢件、灰铸铁材料。2、压头为硬质合金用HBW表示，通常用于硬度较高的材料，HB值大于450～650但生产中一般不用HBW来测量材料的硬度。3、表示法：数字在前、字母在后。如200HBS，150HBS～175HBS；数值差不要超过300。4、HB不宜测量薄件、成品件。因压痕大。N/mm2

(Kgf/mm2)。FD工件压头：钢球或硬质合金dHB－3000布氏硬度计1—指示灯2—压头3—工作台4—立柱5—丝杠6—手轮7—载荷砝码8—压紧螺钉9—时间定位器10—加载按钮第7页，共11页，2023年，2月20日，星期四洛氏硬度

RockwellHardness(HR)

原理是用顶角为120°的金刚石圆锥或尺寸很小的淬火钢球作为压头，在规定的载荷压力作用下，压入材料表面，在指示盘上显示出硬度值大小。常用的是用符号HRC表示。注：1、数字在前、字母在后，如45HRC；35HRC～38HRC2、HRC适用范围数值20～70；小于或大于这个范围均为标注错误！如17HRC；75HRC；HRC=15～19等。3、在图纸标注时注意数值差应大于5（≯5），否则为标注错误。4、适用于测量硬度较高的材料（如淬火钢件）、成品件或半成品件。因压痕较小。压头直径Φ1.587mm。洛氏硬度计适用范围：

HRA硬质合金、表面淬火层或渗碳层；

HRB有色金属和退火、正火钢等；

HRC调质钢、淬火钢等。第8页，共11页，2023年，2月20日，星期四4、韧性

Impacthardness

韧性——金属在断裂前吸收变形能量的能力。韧性的判断依据是通过冲击实验来测定，通常采用摆锤式冲击试验机测定。摆锤式一次冲击实验GB229—94规定：将材料制成带有V型缺口标准冲击试样。注：冲击值大小受诸多因素的影响，比较复杂，所以冲击值一般只作为选择材料的参考，不直接用于强度计算。疲劳强度（疲劳极限）——在周期性或非周期性动载荷（疲劳载荷）作用下，零件材料在无数次循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力。疲劳应力值往往大大低于材料的强度极限值。5、疲劳强度

fatiguestrength第9页，共11页，2023年，2月20日，星期四二、金属材料的物理性能：（一）密度（二）热学性能⒈熔点；⒉热容；⒊热膨胀；⒋热传导（三）电学性能⒈电阻率ρ；⒉电阻温度系数；⒊介电性（四）磁学性能⒈磁导率μ；⒉饱和磁化强度Ms和磁矫顽力Ｈc物理性能不仅对工程材料的选用来说，有着重要的意义；而且也会对材料的加工工艺产生一定的影响。第10页，共11页，2