[理學(xué)]金工第123章金屬材料性能晶格狀態(tài)圖(編輯修改稿)
2025-03-18 06:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 硬度一般不標(biāo)單位，如200HB, 55HRC 2．洛氏硬度 (HR) （以壓痕深度表示） 洛氏硬度試驗(yàn)方法優(yōu)缺點(diǎn)： ? 優(yōu)點(diǎn)：操作迅速、簡(jiǎn)便，可以直接得出硬度值，壓痕小，不損壞工件表面，可以測(cè)量極硬或軟薄的材料。 ? 缺點(diǎn)：硬度值不夠準(zhǔn)確，由于試驗(yàn)印痕小，當(dāng)金屬材料組織不均勻時(shí)，有可能打在硬的組織上，也有可能打在軟的組織上，這樣得不出正確的數(shù)據(jù)來(lái)。 HR≈10HB 洛氏硬度 的特點(diǎn)比較 布氏硬度的特點(diǎn)： 布氏硬度因壓痕面積較大， HB值的代表性較全面，而且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重復(fù)性也好，但由于淬火鋼球本身的變形問(wèn)題，不能試驗(yàn)太硬的材料，一般在 HB450以上的就不能使用。 由于壓痕較大，成品檢驗(yàn)也有困難。 通常用于測(cè)定鑄鐵、有色金屬、低合金結(jié)構(gòu)鋼等材料的硬度。 洛氏硬度的特點(diǎn)： 洛氏硬度 HR可以用于硬度很高的材料，而且壓痕很小，幾乎不損傷工件表面，故在鋼件熱處理質(zhì)量檢查中應(yīng)用最多。 但洛氏硬度由于壓痕較小，硬度代表性就差些，如果材料中有偏析或組織不均的情況，則所測(cè)硬度值的重復(fù)性也差。 三 .沖擊韌度（ ak） ? 金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力叫做沖擊韌度。常用一次擺錘沖擊試驗(yàn)來(lái)測(cè)定金屬材料的沖擊韌度 (大能量、一次沖斷） 。 ? 試驗(yàn)表明，在沖擊載荷不太大的情況下，金屬材料承受多次重復(fù)沖擊的能力，主要取決于強(qiáng)度。 ? 沖擊值對(duì)組織缺陷很敏感，因此沖擊試驗(yàn)是生產(chǎn)上用來(lái)檢驗(yàn)冶煉、熱加工、熱處理等工藝質(zhì)量的有效方法。 ? 沖擊試驗(yàn)機(jī) 式中： Ak— 折斷試樣所消耗的沖擊功（ J） A— 試樣斷口處的原始截面積（ cm2） 對(duì)于脆性材料試樣一般不開(kāi)缺口 沖擊韌度 αK =AK/A 四 .疲勞強(qiáng)度 ? 當(dāng)金屬材料在 無(wú)數(shù)次重復(fù) 或交變載荷作用下而不致引起斷裂的最大應(yīng)力，叫做疲勞強(qiáng)度。 ? 材料的疲勞強(qiáng)度通常在旋轉(zhuǎn)對(duì)稱彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定。 ? 在 循環(huán)載荷 作用下，材料承受一定的循環(huán)應(yīng)力 σ 和斷裂時(shí)相應(yīng)的循環(huán)次數(shù) N之間的關(guān)系可以用曲線來(lái)描述 σ N曲線 無(wú)數(shù)次應(yīng)力循環(huán)，對(duì)于鋼材為 107，有色金屬和某些超高強(qiáng)度鋼常取 108。 疲勞強(qiáng)度 : 金屬材料抵抗交變載荷的作用而不 破壞的能力。常用的指標(biāo)有 疲勞強(qiáng)度 (ζ1) 。 零件發(fā)生疲勞破壞是沒(méi)有預(yù)兆而突然斷裂，此時(shí)發(fā)生疲勞破壞的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于抗拉強(qiáng)度，甚至比屈服強(qiáng)度還小，非常危險(xiǎn)。 小結(jié)： 金屬材料的力學(xué)性能是在外力作用下表現(xiàn)出的力學(xué)性能，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。 1 將鐘表發(fā)條拉成一直線 ， 問(wèn)這是彈性變形還是塑性變形 ？ 怎樣判斷它的變形性質(zhì) ？ 2 疲勞破壞有什么危害 ？ 在什么情況下發(fā)生疲勞破壞 ， 產(chǎn)生原因是什么 ？ 如何提高零件的疲勞強(qiáng)度 ？ 第 2節(jié)、金屬材料的物理、化學(xué)及工藝性能 一 、 1． 密度 2． 熔點(diǎn) 3． 導(dǎo)熱性 4． 導(dǎo)電性 5． 熱膨脹性 6． 磁性 二、金屬的化學(xué)性能 它是金屬材料在 室溫或高溫 時(shí)抵抗各種化學(xué)作用的能力 ， 主要是指抵抗活潑介質(zhì)的化學(xué)侵蝕能力 。 1. 耐腐蝕性 (如耐酸性 、 耐堿性等 ) 2． 3． 三、金屬的工藝性能 工藝性能 是物理、化學(xué)、力學(xué)性能的綜合。按工藝方法的不同，可分為鑄造性能、可鍛性、焊接性和切削加工性等 鑄造性能 金屬在鑄造成形過(guò)程中獲得外形準(zhǔn)確 、 內(nèi)部健全鑄件的能力稱為鑄造性能 。 鑄造性能包括流動(dòng)性 、 吸氣性 、 收縮性和偏析等 。 在金屬材料中灰鑄鐵和青銅的鑄造性能較好 。 金屬材料利用鍛壓加工方法成形的難易程度稱為鍛造性能 。 鍛造性能的好壞主要同金屬的塑性和變形抗力有關(guān) 。 塑性越好 ， 變形抗力越小 ， 金屬的鍛造性能越好 。 焊接性能 焊接性能是指材料在限定的施工條件下焊接成按規(guī)定設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件 ， 并滿足預(yù)定服役要求的能力 。 切削加工性能 切削加工性能是指金屬在切削加工時(shí)的難易程度 。 第 2章 金屬與合金的 晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 第一節(jié) 金屬的晶體結(jié)構(gòu) 一、晶體結(jié)構(gòu)的 基本概念 與 非晶體 概念：原子按一定幾何形狀作有規(guī)律的重復(fù)排列的 固體物質(zhì) —— 稱 晶體 ； 非晶體 則反之。 特點(diǎn)： 晶體 —— ① 有熔點(diǎn)；②具有各向異性。如：食鹽，冰，金剛石，金屬等。 非晶體 —— ① 無(wú)熔點(diǎn)；②各向同性。如：玻璃，松香，瀝青等。 各向異性 ? ? 晶體 的各向異性即沿 晶格 的不同方向， 原子 排列的周期性和疏密程度不盡相同，由此導(dǎo)致晶體在不同方向的物理化學(xué)特性也不同，這就是晶體的各向異性。 ? 晶體的各向異性具體表現(xiàn)在晶體不同方向上的 彈性膜量 、 硬度 、 熱膨脹系數(shù) 、 導(dǎo)熱性 、 電阻率 、 電位移矢量 、 電極化強(qiáng)度 、 磁化率 和 折射率 等都是不同的。各向異性作為晶體的一個(gè)重要特性具有相當(dāng)重要的研究?jī)r(jià)值。常用 密勒指數(shù) 來(lái)標(biāo)志晶體的不同取向。 各向同性 ? 亦稱 均質(zhì)性 。物理性質(zhì)不隨量度方向變化的特性。即沿物體不同方向所測(cè)得的性能，顯示出同樣的數(shù)值。如所有的氣體、液體（液晶除外）以及非晶質(zhì)物體都顯示各向同性。 ? 例如，金屬和巖石雖然沒(méi)有規(guī)則的幾何外形，各方向的物理性質(zhì)也都相同，但因?yàn)樗鼈兪怯稍S多晶粒構(gòu)成的，實(shí)質(zhì)上它們是晶體，也具有一定的熔點(diǎn)。由于晶粒在空間方位上排列是無(wú)規(guī)則的，所以金屬的整體表現(xiàn)出各向同性。 二、常見(jiàn)的 晶格類型 1. 體心立方晶格 body— centered cubic lattice 特點(diǎn) ： ?b 較好。如：＜ 912℃ Fe, Cr, M
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1