金屬材料與熱處理基礎(chǔ)-全文預(yù)覽
【正文】 一、鋼 鋼的分類方法很多，常用的是按鋼的用途分類，可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性能鋼。 化學(xué)熱處理種類很多，最常用的是滲碳和滲氮。 三、淬火與回火 1．淬火 淬火是將鋼的組織加熱到轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的臨界溫度以上，保溫一定時(shí)間，以大于臨界冷卻速度快速冷卻的熱處理工藝。因此，鋼在加熱時(shí)，為了得到細(xì)小均勻的奧氏體晶粒，必須嚴(yán)格控制加熱溫度和保溫時(shí)間，以求在冷卻后獲得高性能的組織。 一、鋼的熱處理原理 1．概述 熱處理是將固態(tài)金屬或合金采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。這種破壞都是突然發(fā)生的，具有很大的危險(xiǎn)性。沖斷試樣所消耗的能量稱為沖擊功，其數(shù)值為重錘沖斷試樣的勢能差。 四、沖擊韌度 對于承受沖擊載荷的材料，如汽車發(fā)動機(jī)中的活塞，不僅要求具有高的強(qiáng)度和一定的塑性，還必須具備足夠的沖擊韌度。例如 120HBS， 450HBW。 2．?dāng)嗝媸湛s率 ψ 試樣拉斷處 ψ= 100％橫截面積的縮減量與原始橫截面積之比 ψ= =( A0— A1)/AO 100％ （ 25） 式中， Ao是試樣的原始橫截面積； A．是試樣斷口處的橫截面積。 二、塑性 金屬材料在載荷的作用下，產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的能力稱為塑性。 對于無明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料（如高碳鋼、鑄鐵），測量屈服點(diǎn)很困難，工程上經(jīng)常采用殘余伸長為 ％原長時(shí)的應(yīng)力 作為屈服強(qiáng)度指標(biāo)，稱為規(guī)定殘余伸長應(yīng)力。單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力，單位為 Pa（帕），即 N/m2工程上常用 MPa(兆帕 )， 1MPa=106pa，或 1Pa=1N/m2，或 1MPa=1N/mm2。 在此過程中，試驗(yàn)機(jī)能自動繪制出載荷 F和試樣變形量 AL的關(guān)系曲線。力學(xué) 性能包括強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌度及疲勞強(qiáng)度等。 掌握鋼的熱處理的基本知識及常用的熱處理方法、工藝特點(diǎn)和 應(yīng)用范圍。 學(xué)習(xí)要求： 掌握金屬的力學(xué)性能指標(biāo)及常用數(shù)據(jù)。 第二章 金屬材料與熱處理基礎(chǔ) 第一節(jié) 金屬的力學(xué)性能 材料的力學(xué)性能是指材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的特性。把標(biāo)準(zhǔn)試樣裝夾在 試驗(yàn)機(jī)上，然后對試樣緩慢施加拉力，使之不斷變形直到拉斷為止。 從圖 21中可以看出下面幾個(gè)變形階段： （ 1） Oe——— 彈性變形階段 （ 2） es——— 屈服階段 （ 3） sb——— 強(qiáng)化階段 （ 4） bk——— 縮頸階段 2．強(qiáng)度指標(biāo) 材料受到外力作用會發(fā)生變形，同時(shí)在材料內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)抵抗變形的力稱為內(nèi)力。 σs= Fs/AO （ 21） 式中， Fs是屈服時(shí)的最小載荷 (N)； A0是試樣原始截面積。 σb= Fb/AO （ 23） 式中， Fb是試樣斷裂前所承受的最大載荷（ N）。 L0試樣拉斷后的標(biāo)距長度。 1．布氏硬度試驗(yàn)法 如圖 22所示采用 直徑為 D的淬火鋼球或 硬質(zhì)合金球，在規(guī)定載 荷 F的作用下，壓入被 測金屬表面，保持一 定時(shí)間后卸除載荷，測 定壓痕直徑，求出壓痕 球形的表面積，壓痕單 位表面積上所承受的平 均壓力（ F/A）即為布 氏硬
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