《金屬材料的工藝性能》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、金屬材料的工藝性能鑄造性能金屬材料鑄造成形獲得優(yōu)良鑄件的能力稱為鑄造性能。用流動(dòng)性、收縮性和偏析來(lái)衡量。⑴流動(dòng)性—熔融金屬的流動(dòng)能力稱為流動(dòng)性。流動(dòng)性好的金屬易充滿鑄型，獲得外形完整、尺寸精確、輪廓清晰的鑄件。⑵收縮性—鑄件在凝固和冷卻過(guò)程中，其體積和尺寸減少的現(xiàn)象稱為收縮性。收縮不僅影響尺寸，還會(huì)使鑄件產(chǎn)生縮孔、疏松、內(nèi)應(yīng)力、變形和開裂。⑶偏析—金屬凝固后，鑄錠或鑄件化學(xué)成分和組織的不均勻現(xiàn)象稱為偏析。偏析會(huì)使鑄件各部分的力學(xué)性能有很大的差異，降低鑄件的質(zhì)量。鍛造性能金屬材料用鍛壓加工方法成形的能力稱為鍛造性。塑性越好，變形抗力越小，金屬的鍛造性

2、越好。焊接性能金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性稱為焊接性。在機(jī)械行業(yè)中，焊接的主要對(duì)象是鋼材。碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)是焊接好壞的主要因素。碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)和合金元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，焊接性能越差。切削加工性能切削加工性能一般用切削后的表面質(zhì)量（以表面粗糙度高低衡量）和刀具壽命來(lái)表示。金屬具有適當(dāng)?shù)挠捕龋?70HBS～230HBS）和足夠的脆性時(shí)切削性能良好。改變鋼的化學(xué)成分（加入少量的鉛、磷元素）和進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚ǖ吞间撜?、高碳鋼球化退火）可提高鋼的切削加工性能。熱處理工藝性能鋼的熱處理工藝性能主要考慮其淬透性，即鋼接受淬火的能力。含Mn、Cr、Ni等合金元素的合金鋼淬透

3、性比較好，碳鋼的淬透性比較差。金屬材料的機(jī)械性能材料的性能好壞關(guān)系到設(shè)備使用壽命，整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是在航空航天方面（I2-8）。材料的機(jī)械性能包括這么幾個(gè)方面。強(qiáng)度金屬材料抵抗塑性變形或斷裂的能力稱為強(qiáng)度。根據(jù)載荷不同，可分為抗拉強(qiáng)度σb、抗壓σbc、抗彎σbb、抗剪τb、抗扭τt?？估瓘?qiáng)度通過(guò)拉伸試驗(yàn)測(cè)定。將一截面為圓形低碳鋼拉伸試樣（如圖1a）在材料試驗(yàn)機(jī)I2-9）上進(jìn)行拉伸，測(cè)得應(yīng)力—應(yīng)變曲線（如圖1b）??????????????圖1a??低碳鋼試樣???????????????????????????????????圖1b低碳鋼應(yīng)

4、力-應(yīng)變圖圖中σ為應(yīng)力,ε為應(yīng)變。圖中各個(gè)階段：OA彈性變形階段—試樣的變形量與外加載荷成正比，載荷卸掉后，試樣恢復(fù)原來(lái)樣子。ABC屈服階段—發(fā)生塑性變形，載荷卸掉后，一部分變形恢復(fù)還有一部分不能恢復(fù)，形變不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形。CD強(qiáng)化階段—載荷不斷增加,塑性變形增大，材料變形抗力也逐漸增加；DE縮頸階段—當(dāng)載荷達(dá)到最大值時(shí)，試樣直徑發(fā)生局部收縮，稱為“縮頸”；E點(diǎn)為試樣發(fā)生斷裂。強(qiáng)度指標(biāo)分為:⑴彈性極限σe，表示材料保持彈性變形，彈性零件設(shè)計(jì)依據(jù)；⑵屈服極限σs，表示金屬開始發(fā)生明顯塑性變形抗力，有些金屬如鑄鐵沒有明顯屈服現(xiàn)象，則用條件屈服

5、極限表示：產(chǎn)生0.2﹪殘余應(yīng)變時(shí)的應(yīng)力值即σ0.2；⑶強(qiáng)度極限σb，表示金屬受拉時(shí)所能承受的最大應(yīng)力。σe??、σs??、σb、是機(jī)械零件和構(gòu)件設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。2．塑性⑴延伸率—試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長(zhǎng)與原始標(biāo)距的百分比稱為延伸率。δ=ΔL/L=(L1-L0)/L0×100％⑵斷面收縮率—試樣拉斷后縮頸處截面積的最大縮減量與原橫斷面積的百分比稱為斷面收縮率。??Ψ=ΔS/S=S0-S1/S0×100％金屬材料的延伸率與斷面收縮率越大，其塑性越好。3.硬度?????圖2??布氏硬度的測(cè)量硬度是材料抵抗局部變形的能力。⑴布氏硬度,使用布氏硬度計(jì)（I2-1

6、0）進(jìn)行測(cè)量。如圖2原理：HBS（HBW=F/A=2F/πD[D-(D2-d2)1/2]??（不寫單位：kgf/mm2）采用淬火鋼球時(shí)，記為HBS；采用硬質(zhì)合金鋼球時(shí)，記為HBW??；當(dāng)F的單位取N時(shí)，加系數(shù)0.102。布氏硬度特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量數(shù)值穩(wěn)定，準(zhǔn)確????????????????????????????????????????????????????????????????????????缺點(diǎn)：操作慢，不適用批量生產(chǎn)和薄形件。應(yīng)用：鑄鐵，有色金屬；退火、正火、調(diào)質(zhì)處理鋼??。??????????????當(dāng)HBS<450時(shí)有效（HBW450

7、-650）⑵洛氏硬度，使用洛氏硬度計(jì)（I2-11）進(jìn)行測(cè)量。????????圖3??洛氏硬度的測(cè)量如圖3。原理：HR=(k-h)/0.002????????對(duì)金剛石圓錐壓頭，k=0.2mm對(duì)鋼球壓頭，k=0.26??mm洛氏硬度特點(diǎn)：????????????????????????????????????優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，壓痕小，用于成品和薄形件；缺點(diǎn)：測(cè)量數(shù)值分散。應(yīng)用：淬火鋼，調(diào)質(zhì)鋼批生產(chǎn)零件，當(dāng)20-67HRC時(shí)有效.????洛氏硬度分類如表1：??????????????????????????????????????????????????

8、?????????????????????????????????????????????????????????????