《金屬材料學(xué)》ppt課件-文庫吧
2024-12-31 15:11 本頁面
【正文】 載荷作用的零件，在其所受應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，會發(fā)生突然的斷裂。而且是脆性斷裂。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，約 80%的機(jī)件失效為疲勞破壞。 0n0n70 10?n80 10?n有色金屬： 三 、 材料的工藝性能：加工性能 第二節(jié) 材料的物理、化學(xué)及工藝性能 一、材料的物理性能： 比重、密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、磁性、 熱膨脹系數(shù)。 二、材料的化學(xué)性能： 耐酸性、耐堿性、抗氧化性。 第一節(jié) 金屬的晶體結(jié)構(gòu) 第二章 金屬及 合金 的結(jié)晶 原子作無序排列 ；沒有固定的熔點(diǎn)；各向同性。 所有的金屬和合金都是晶體 晶格 — 原子排列形成的空間格子 晶胞 — 組成晶胞最基本的單元 晶體： 非晶體： 原子作有序排列 ；有固定的熔點(diǎn)；各向異性。 Cr、 Mo、 W、 V、 ? Fe、 ? Fe Cu、 Ni、 Ag、 Au Mg、 Be、 Zn、 ? Ti、 ? Cr 金屬的典型晶體結(jié)構(gòu) 體心立方晶格： 面心立方晶格： 密排六方晶格： 一、 金屬的結(jié)晶過程 1． 金屬結(jié)晶的過冷現(xiàn)象 溫度℃ 時(shí)間 T0 Tn ΔT nTTT ??? 0第二節(jié) 金屬的結(jié)晶過程 冷卻曲線 過冷度 2． 金屬的結(jié)晶過程 結(jié)晶 形核 長大 自發(fā)形核 非自發(fā)形核 晶粒 晶界 金屬是由許多大小、形狀、晶格排列方向均不相同的晶粒所組成的多晶體。 一般金屬的晶粒越細(xì)小，其力學(xué)性能越好。 3． 細(xì)化晶粒的方法 1）變質(zhì)處理 2）增大過冷度 3）機(jī)械的振動和攪拌 4）熱處理 5）壓力加工再結(jié)晶 二、金屬的同素異晶轉(zhuǎn)變 Fe?? Fe??Fe??同素異晶轉(zhuǎn)變 — 在固態(tài)下，隨著溫度的變化，金屬的晶體結(jié)構(gòu)從一種晶格類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格類型的過程。 L 1538 ℃ 1394 ℃ 912 ℃ 一種金屬能以幾種晶格類型存在的性質(zhì) — 稱為同素異晶性。 Fe、 Sn、 Ti、 Mn 溫度℃ 時(shí)間 1538 ℃ 1394 ℃ 912 ℃ 體心 面心 體心 Fe??Fe??Fe??Fe 第三節(jié) 合金的結(jié)構(gòu) 合金 — 以一種金屬為基礎(chǔ)，加入其它金屬或非金屬，所形成的具有金屬特性的物質(zhì)。 合金是由兩種以上的元素組成的。 固態(tài)合金的結(jié)構(gòu)是由組元在結(jié)晶時(shí)彼此之間所起的作用所決定的。 合金的結(jié)構(gòu) 機(jī)械混合物 固溶體 金屬化合物 一、固溶體 溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格而仍保持溶劑晶格類型的金屬晶體。 據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中所占據(jù)位置的不同 固溶體 固溶體的性能特點(diǎn)： 具有良好的塑性和韌性，強(qiáng)度、硬度較低。 F： σb = 250MPa δ= 45— 50% HB = 80 置換固溶體 間隙固溶體 溶質(zhì)原子 溶劑原子 溶質(zhì)原子 溶劑原子 二、金屬化合物 合金各組成元素之間相互作用而生成的一種新的具有金屬特性的物質(zhì)。 金屬化合物各元素之間呈整數(shù)比關(guān)系。 如： Fe3C、 WC、 TiC 等 金屬化合物的性能特點(diǎn)： 脆性大、硬度高；強(qiáng)度低；塑性、韌性差；高的熔點(diǎn)。 Fe3C： HB=800； σb =30MPa ； δ≈ 0% 三、機(jī)械混合物 合金的組成在固態(tài)下既不互相溶解又不形成化合物，而是按一定的重量比混合而成的新物質(zhì)。 機(jī)械混合物既可以是純金屬、固溶體或金屬化合物各自的混合物，也可以是它們之間的混合物。 性能特點(diǎn)： 性能介于各組成物的性能之間。 一般具有良好的綜合力學(xué)性能。 P： σ b = 750MPa δ =25% HB = 180200 F： σ b = 250MPa δ = 45— 50% HB = 8
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