第三篇 金属材料及热处理
机械基础03-3.3金属材料的热处理
第三节金属材料的热处理一、概论：1.热处理：热处理是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需要的组织结构与性能的工艺。
2.热处理的目的：①提高零件的使用性能；②充分发挥钢材的潜力；③延长零件的使用寿面；④改善工件的工艺性能，提高加工质量，减小刀具的磨损。
3.钢的热处理方法：退火、正火、淬火、回火及表面热处理等五种。
4.热处理使钢性能发生变化的原因：由于铁有同素异转变，从而使钢在加热和冷却过程中，发生了组织与结构变化。
二、退火：1.概念：将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（一般随炉冷却）的热处理工艺称为退火。
2.退火的主要目的是：①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工；②细化晶粒，均匀钢的组织及成分，改善钢的性能或为以后的热处理作组织上的准备；③消除钢中的残余内应力，以防止变形帮开裂。
3.退火的方法：①完全退火的应用：中碳钢及低、中碳合金结构钢的锻件、铸件、热轧型材等。
②球化退火的应用：适用于共析钢及过共析钢。
如碳素工具钢，合金工具钢、轴承钢等。
③去应力退火的应用：消除塑性变形、焊接、切削加工、铸造等形成的残余内应力。
三、正火1.概念：将钢加热到一定温度，保温适当的时间，在空气中冷却的工艺方法。
2.应用：①善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性；②正火可细化晶粒；③消除过共析钢中的网状渗碳体，改善钢的力学性能，并为球化退火作组织准备；④代替中碳钢和低碳合金结构钢的退火。
四、淬火1.概念：将钢加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保温一定时间，然后以适当速度冷却，获得马氏体或下马贝氏组织的热处理工艺称为淬火；2.目的：主要获得马氏体，提高钢的强度和硬度。
3.钢的淬氏性和淬硬性4.淬火缺陷：①氧化与脱碳②过热和过烧③变形与开裂④硬度不足五、回火1.概念：将钢淬火后，再加热到Ac1点以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。
2.回火目的：①消除内应力；②获得所需要的力学性能；③稳定组织和尺寸。
金属材料与热处理 第三版 模块三 金属的结晶
金属材料与热处理（第三版）
Heat Treatment
模块三 纯金属的结晶
课题1 结晶现象 课题2 晶体的形核与长大 课题3 结晶的条件 课题4 晶粒大小的控制
知识准备
一、热分析法和冷却曲线
热分析法装置及冷却曲线 1一电炉;2一 坩埚;3一 金属液;4一热电偶
热力学条件：有一定的过冷度 结构条件：相起伏或结构起伏 能量条件：能量起伏 形核条件：晶胚尺寸大于临界晶核
课题4 晶粒大小的控制
✓ 任务提出：细小晶粒的金属具有更高的力学性能，晶粒 越细小，晶界就越多，材料的强度、硬度就越高，现在 我们也已经知道金属结晶所具备的条件，那么我们如何 通过具体的方法来得到细小的晶粒呢？
✓ 晶核的形成方式有两种：均质形核、异质形核 。
1、均质形核
✓ 也称为自发形核或均匀形核，这种形核方式是由金属自身的原子 按照一定的晶体结构排列形成的晶核。
✓ 这个晶核只有达到一定尺寸才能够长大为晶体，这个一定尺寸的 晶核称为临界晶核，也就是说，只有晶胚的尺寸大于临界晶核， 才能够称为晶核。
✓ 晶核一旦形成，就在液体里面形成了额外的固体的表面，增加了 能量，能量起伏提供了所需的表面能。
金属在固态下晶体结构随温度的改变而发生变化的 现象称为同素异构转变
铁的同素异构转变： Fe(bcc) 912C Fe(fcc) 1394C Fe(bcc)
T
铁的冷却曲线15381394}-Fe，bcc
} 912 -Fe，fcc
} 770
铁磁性
-Fe，bcc
t
课题3 结晶的条件
结晶必须具备一定条件才能够进行
✓ 实际金属的结晶过程中，均质形核和异质形核是同时存在的， 但主要按异质形核的方式进行。
金属材料及热处理(最新版)
8、屈氏体：同上是珠光体的一种，更细片状铁素体+更细片状渗碳体叫之为屈氏体， 形成温度 600－550oC。HB330－400（HRC32－38）。
6
生产中防止回火脆性的方法主要有： z 回火后进行快速冷却（油或水冷）为消除重新产生的热应力，则在回火后可再进行
Ms， γ Fe转变为α Fe，碳原子全部被保留在α Fe中，形成一种过饱和的固溶体组织，这就
是马氏体。这种转变也称非扩散形转变。马氏体金相显微组织呈针状，黑色针状物为马氏 体，白色基体称为残余奥氏体。性能十分脆硬。HB可达 600－700（HRC60－65）。淬火即可 获得这种组织。硬度取决于C含量，低C钢淬不硬，含C量高于 0.8％，硬度几乎不再增加了。 马氏体的转变随C含量增高而降低含碳量 0.5％时Mz约 0oC，Ms290oC随着含C增Ms下降，C量 小于 0.8％时Mz也随C ↑ 而下降，0.9 以上时Mz在-100oC附近下降不大。奥氏体向马氏体的转 变有一个很大的特点：奥氏体不能百分之百转化为马氏体总有较少的奥氏保留下来，称保 留下来的为残氏奥氏体。因奥氏体为γ Fe面心产方晶格，比容（单位重量的体积）较小，约 只有 0.122—0.125，而马氏体为α Fe过饱和固溶体，比容较大，约有 0.127－0.130，可见， 在转变过程中，在马氏体形成的同时还伴随着体积的膨胀，从而会对尚未转变的奥氏体造 成一内压力，合使其不易发生向马氏体的转变而被保留下来。Ms Mz点越低剩余奥氏体量也 就越多。
金属材料与热处理
一、金属材料及热处理
金属材料及其热处理ppt课件
晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体的中心。
具有体心立方晶格结构的金属有α-Fe、W、Mo、V、β-Ti等。 晶胞所包含原子数为： 8×1/8+. 1=2 个。
金属的晶格类型
2. 面心立方晶格（FCC） ：
晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体六个面的 中心。
表面热处理 (表面淬火和化学热处 理等)；
特殊热处理 (形变热处理、磁场热 处理等)。
根据热处理在零件生产工艺流程 中的位置和作用，热处理又可分 为预备热处理和最终热处理。
A1、A3、Acm为钢在平衡条件下的临界点。在实际热处理会产生不同程度的滞 后。实际转变温度与平衡临界温度之差称为过热度(加热时)或过冷度(冷却时)。 通常把加热时的临界温度加注下标“c. ” 。
4. 在热处理工艺上的应用。
了解加热、冷却时相变的规律，确 定合适的热处理制度。
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相图的应用
综上所述，相图是材料状态与成分、温度之间关系的图解， 是研究合金的重要工具：
1. 作为选材的依据。
2. 在铸造生产中的应用。
不同成分合金的熔点，确定合适的 冶炼和浇注温度。
3. 在锻造工艺上的应用。
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合金及其组织结构
2. 相
合金中成分、结构及性能相同的组成部分称为相。相与相之间有明显的 界面－相界。
3. 组织
所谓合金的组织，是指合金中不同相之间相互组合配置的状态。数量、 大小和分布方式不同的相构成了合金不. 同的组织。单相组织、多相组织。
合金的晶体结构
根据合金中各组元之间结合方式的不同，合金的组织可分 为固溶体、金属化合物和混合物三类。
单晶体与多晶体
金属是由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的 小晶体组成，小晶体称为晶粒，晶粒之间交界的地方称为 晶界。
金属材料与热处理(最全)
典型铁碳合金的平衡结晶过程 及组织
A F+A F
L L+A
A+Fe3C
F+Fe3C
L+Fe3C
1.纯铁(﹤0.0218%C） 2.钢（0.0218%～2.11%C）
亚共析钢（ 0.0218%～0.77%C） 共析钢（0.77%C） 过共析钢（0.77%C ～2.11%C ）
3.5 铁碳相图在工业中的应用
1、在选材方面的应用 ： 根据零件的不同性能要求 来合理地选择材料。 2、在铸造生产上的应用： 参照铁碳相图可以确定钢 铁的浇注温度，通常浇注 温度在液相线以上 50－ 60℃。纯铁和共晶白口铸 铁的铸造性能最好。 3、在锻压生产上的应用： 锻扎温度控制在单相奥氏 体区。 4、在热处理生产上的应用 ：热处理工艺的加热温度 依据铁碳相图确定。
金属材料与热处理(最全)
工程材料的分类
工程材料
黑色金属材料：钢和铸铁
金属材料
有色金属材料
铝及铝合金 铜及铜合金 滑动轴承合金
高分子材料
非金属材料 陶瓷材料 复合材料
当今社会科学技术突飞猛进，新材料层出不穷，但到目前为止，在 机械工业中使用最多的材料仍然是金属材料，其主要原因是因为 它具优良的使用性能和加工工艺性能。
F（％）＝(6.69-0.77)÷6.69 ×100％＝88％
Fe3C（％）＝1－88％＝12％
主要转变线
GS线－不同含碳量的合金，有奥氏体开始析出铁素 体（冷去时）或铁素体全部溶于奥氏体（加热时 ）的转变线，常用A3表示
ES线－碳在奥氏体中的固溶体。常用A cm表示，含 碳量大于0.77％的铁碳合金，自1148°冷至727° 从奥氏体析出渗碳体，称二次渗碳体
金属材料与热处理
1．退火 退火是将钢加热到工艺预定的某一温度， 经保温后缓慢冷却下来的热处理方法。 常用的退火方法有完全退火、球化退火 和去应力退火等。
2．正火 正火是将钢加热到工艺规定的某一温度， 使钢的组织完全转变为奥氏体，经保温 一段时间后，在空气中冷却到室温的工 艺方法。正火的冷却速度比退火稍快， 过冷度稍大。因此，正火后所获得的组 织较细，强度、硬度较高。
10、15、20等钢属于低碳钢，具有良 好的冷冲压性能及可焊性，常用来制造 用力不大、韧性要求较高的机械零件， 如螺钉、螺帽、法兰盘、拉杆及化工机 械中的焊接容器等。经过渗碳淬火处理 后，其表面硬而耐磨，心部保持高的塑 性和韧性，常用于制造承受冲击载荷的 耐磨零件，如凸轮、摩擦片等。
30、45、50等钢属于中碳钢，经调质 处理(即淬火后高温回火)后，有良好的 综合力学性能，是受力较大的机器零件 理想的原材料。主要用来制造截面尺寸 不大的齿轮、连杆及轴类零件。 60以上的钢属于高碳钢，经热处理后， 有高强度和良好的弹性，适于制造弹簧、 钢绳、轧辊等弹性零件及耐磨零件。
易切削钢也是结构钢的一种。其特 点是易于切削加工。这种材料适用于自 动机床上加工。它是向钢中加入一种或 几种易生成脆性夹杂物的元素(硫和磷 等)，使钢中形成有利于断屑的夹杂物， 从而改善了钢的切削加工性能。
3．碳素工具钢 碳素工具钢的牌号以 “碳”字汉语拼音字首 “T”与其后面 的一组数字组成，数字表示钢中平均碳 的质量分数为千分之几。含锰较高的在 数字后标注“Mn”，高级优质钢在钢号 后标注“A”。如T10A表示平均碳的质 量分数为1．0％的高级优质碳素工具 钢。
(2)合金渗碳钢 常用的渗碳钢有20Cr、20Mn2B、20CrMnTi、 20MnVB。 适于制造易磨损而又承受较大冲击载荷的零件， 如汽车、拖拉机的齿轮、凸轮轴、气门顶杆等。 (3)合金调质钢 常用的合金调质钢有40Cr、40Mn2、 35CrMnSi和40MnB等。 适用于制造性能要求高及截面尺寸较大的重要零 件，如承受交变载荷、中等转速、中等载荷的轴 类、杆类、齿轮等零件。
《金属材料与热处理》第三章金属的塑性变形对组织性能
重冷塑性变形的金属,经1小时加热后能完全再结晶的 最低温度来表示。
最低再结晶温度：
T再=0.4T熔点 式中温度单位为绝对温度(K)。
8
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.2
(3)再结晶温度影响因素：
1）变形程度 ➢2）金金属属再纯结度晶前：塑纯性度变越形高的, 最相低对再变结形晶量温称度为也预就先越变低形 度➢。3）预；加先热变速形度越大, 金属的晶体缺陷就越多, 组织越不 稳➢➢杂再定质结, 最和晶低合是再金一结元扩晶素散温（过度高程也熔, 需就点一越元定低素时；）间阻才碍能原完子成扩；散和晶 ➢界➢当提迁预高移先加, 可变热显形速著度度提达会高一使最定再低大结再小晶结后在晶,较最温高低度温再；度结下晶发温生度；趋于某 一➢高原稳纯始定度晶值铝粒。(越99粗.9大9,9再%结)最晶低温再度结越晶高温。度为80 ℃； ➢工业纯铝(99.0%)最低再结晶温度提高到290 ℃。
3
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.2
3、热加工晶粒大小控制措施
（1）.控制较低的加工终了温度 （2）.控制较大的变形程度 （3）.控制较快的冷却速度
0
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.2
3、产生残余内应力 ➢定义：外力去除后，金属内部残留下来的应力。
产生原因：金属发生塑性变形时，内部变形不均匀， 位错、空位等晶体缺陷增多，会产生残余内应力。
➢1）宏观内应力 ➢2）微观残余应力 ➢3）晶格畸变应力
1
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.2
3
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.1
第一节 金属的塑性变形
金属材料及热处理电子教案
1.1常用金属材料及性能1.1.1常用金属材料常用金属材料主要指钢、铸铁、有色金属等，它们具有良好的性能，是工业领域的主要材料。
1．钢含碳量小于2%的铁碳合金都称为钢。
钢的品种很多,性能各异，钢的分类钢碳素钢合金钢碳素结构钢碳素工具钢合金结构钢合金工具钢特殊性能钢普通碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素工具钢高级优质碳素工具钢钢按照化学成分, 可分为碳素钢和合金钢。
(1)碳素钢碳素钢是指含碳量小于2.11%，含有少量硅、锰、硫、磷等杂质元素的铁碳合金。
碳素钢按碳含量的不同,分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢：含碳量在0.25%以下。
中碳钢：含碳量在0.25~0.60%之间。
高碳钢：含碳量在0.60以上。
按用途又可将碳钢分为结构钢和工具钢。
结构钢：主要用于制造机械零件和工程构件。
这类钢一般属于低碳钢和中碳钢。
工具钢：主要用于制造各种刀具、量具和模具等。
这类钢一般属于高碳钢。
（2）合金钢合金钢是在碳素钢的基础上,在炼钢过程中有意向钢中加人某种或某几种元素(称合金元素)而形成的钢。
按用途分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。
合金结构钢：用来制造承受载荷较重的或截面尺寸较大的重要机械零件。
合金工具钢：用于制作刀具、模具、量具等。
特殊性能钢：具有特殊的物理或化学性能,用于制作有特殊性能要求的零件,如不锈钢就属于特殊性能钢。
2．铸铁铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。
工业上常用的铸铁含碳量为2.5%~4%。
由于铸铁含有较多的碳和杂质,其力学性能一般说来比钢差，不能锻造。
最常用的铸铁品种是灰铸铁。
根据化学成分和石墨形态的不同，铸铁有普通灰铸铁、孕育铸铁、合金铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等很多品种，每一品种又根据力学性能列出若干牌号，以供不同条件下使用。
3．有色金属工程上，将除钢铁以外的金属或合金，称为非铁金属或有色金属。
如铜、铝、钼、镁、钛等。
有色金属具有某些特殊的物理、化学和力学性能。
如铜具有良好的导电、导热、抗蚀、抗磁等性能；钼、镁、钛等合金密度小，强度高，具有优异的耐腐蚀性能。
金属材料及热处理
金属材料及热处理
金属材料是工程中常用的材料之一，其性能的优劣直接影响着工程产品的质量。
而金属材料的性能又与其热处理工艺密切相关。
因此，对金属材料及其热处理工艺的研究具有重要的意义。
首先，金属材料的选择对于工程产品的性能至关重要。
金属材料的性能包括力
学性能、物理性能和化学性能等多个方面。
在实际工程中，需要根据产品的具体要求来选择合适的金属材料，以满足产品的使用需求。
比如，对于需要具有较高强度的产品，可以选择高强度的合金钢作为材料；对于需要具有良好导热性能的产品，可以选择铜或铝等金属材料。
因此，对于不同的工程产品，需要根据其具体要求来选择合适的金属材料，以保证产品的性能。
其次，金属材料的热处理工艺对其性能也有着重要的影响。
热处理工艺是通过
加热、保温和冷却等工艺来改变金属材料的组织结构和性能。
常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。
通过不同的热处理工艺，可以调整金属材料的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能，从而满足不同工程产品的要求。
比如，对于需要具有较高硬度和强度的产品，可以采用淬火工艺来提高材料的硬度和强度；对于需要具有较高韧性的产品，可以采用回火工艺来提高材料的韧性。
因此，热处理工艺的选择对于金属材料的性能具有重要的影响。
总之，金属材料及其热处理工艺对于工程产品的性能具有重要的影响。
在实际
工程中，需要根据产品的具体要求来选择合适的金属材料，并通过合适的热处理工艺来调整材料的性能，以满足产品的使用需求。
只有这样，才能保证工程产品具有良好的性能和质量，从而满足用户的需求。
金属材料及热处理实验报告
金属材料及热处理实验报告学院：高等工程师学院专业班级：冶金E111姓名：杨泽荣学号： 411020102014年6月7日45号钢300℃回火后的组织观察及洛氏硬度测定目录一、实验目的 (1)二、实验原理 (1)1.加热温度的选择 (1)2.保温时间的确定 (2)3.冷却方法 (3)三、实验材料与设备 (4)1.实验材料 (4)2.实验设备 (4)四、实验步骤 (4)1.试样的热处理 (4)1.1淬火 (4)1.2回火 (5)2.试样硬度测定 (5)3.显微组织观察与拍照记录 (5)3.1样品的制备 (5)3.2显微组织的观察与记录 (6)五、实验结果与分析 (6)1.样品硬度与显微组织分析 (6)2.淬火温度、淬火介质对钢组织和性能的影响 (6)2.1淬火温度的影响 (6)2.2淬火介质的影响 (7)3回火温度对钢组织与性能的影响 (7)3.1回火温度对45钢组织的影响 (7)3.2回火温度对 45 钢硬度和强度的影响 (7)4合金元素对钢的淬透性、回火稳定性的影响 (8)4.1合金元素对钢的淬透性的影响 (8)4.2合金元素对钢的回火稳定性的影响 (9)5碳含量对钢的淬硬性的影响 (9)六、结论 (9)参考文献 (9)一、实验目的1.掌握碳钢的常用热处理（淬火及回火）工艺及其应用。
2.研究加热条件、保温时间、冷却条件与钢性能的关系。
3.分析淬火及回火温度对钢性能的影响。
4.观察钢经热处理后的组织，熟悉碳钢经不同热处理后的显微组织及形态特征。
5.了解金相照相的摄影方法，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。
一般热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。
进行热处理时，加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个基本工艺因素。
正确选择这三者的规范，是热处理成功的基本保证。
金属材料与热处理 第三版 模块一 金属的力学性能
金属的物理性能
5.热膨胀性 ✓ 热膨胀性是指固态金属在温度变化时热胀冷缩的能力，在工程上常用线膨胀系数来
表示，符号为α1
式中 α1 ——线膨胀系数(1/K); L0 ——材料的原始长度(mm); L1 ——材料从T0温度加热到T1温度后的长度(mm); T0——原始温度(K); T1 ——加热后的温度(K)。
感性、回火脆性、氧化脱碳倾向等。
强度与塑性
强度与塑性
低碳退火钢拉伸曲线分析 ✓ 第1阶段：弹性变形阶段（oa） 在
此阶段中应力-延伸率成直线关系， 加力时产生变形，卸力后变形能完 全恢复拉伸曲线oa阶段的斜率(R/e) 为试验材料的弹性模量（E）。弹 性模量表示金属材料对弹性变形的 抵抗能力，也叫材料的刚度。 ✓ 第2阶段：滞弹性变形阶段（ab） 这阶段中应力-延伸率出现了非直 线关系，当力加到b点时卸除力， 变形仍可回到原点
金属的工艺性能
所谓工艺性能，是指金属材料适应各种加工工艺的能力。金属的工艺性能包括 铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能和热处理工艺性等。
1．铸造性能 ✓ 材料适于铸造加工的性能称为铸造性能。衡量铸造性能的指标有流动性、收缩
性和偏析倾向等。 ✓ 凡是流动性好、收缩性小以及偏析倾向小的金属材料，其铸造性能良好，容易
别是对焊接的工艺性和焊接质量有较大影响。 1.密度 ✓ 密度是单位体积物质的质量，用符号ρ表示，单位为kg/m3。计算公式
为
金属的物理性能
✓ 密度是金属材料的特性之一。不同金属的密度不同。按密度的大小， 将金属分为轻金属与重金属两类。密度小于5×103 kg/m3 的金属称为 轻金属,如铝、镁、钛等及其合金;密度大于5×103 kg/m3的金属称为 重金属,如铁、铜、锡、铅等及其合金。
金属材料及热处理的基本知识
金属材料及热处理的基本知识金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。
金属热处理的工艺热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。
这些过程互相衔接，不可间断。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。
根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。
同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。
钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。
“表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。
为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。
表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。
化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。
化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。
金属材料及其热处理
㈡ 热处理工艺
工艺
目的
加热温度
组织
退火
1.调整硬度,便于切削加工。 2.细化晶粒,为最终热处理作组织准备。
亚共析钢Ac3+30~50℃ 共析钢 Ac1+30~50℃ 过共析钢Ac1+30~50℃
F+P P P球
正火
1.低中碳钢同退火。 2.过工析钢：消除网状二次渗碳体。 3.普通件最终热处理
三、组织
㈠ 纯金属的组织 1、结晶：金属由液态转变为晶体的过程 ⑴ 结晶的条件——过冷：在理论结晶温度以下发生结晶的现象。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差。 ⑵ 结晶的基本过程——晶核形成与晶核长大 形核——自发形核与非自发形核 长大——均匀长大与树枝状长大
⑶ 结晶晶粒度控制方法：①增加过冷度；②变质处理；③机械振动、搅拌 2、纯金属中的固态转变 同素异构转变：物质在固态下晶体结构随温度而发生变化的现象。 固态转变的特点：①形核部位特殊；②过冷倾向大;③伴随着体积变化。
2、冷却时的转变
⑴ 等温转变曲线及产物
650℃
600℃
550℃
350℃
A1
MS
Mf
时间
P
S
T
B上
B下
M
M+A’
A→P
A→S
A→T
A→B上
A→B下
金属材料及热处理基础知识
目录
• 金属材料概述 • 金属材料的热处理 • 金属材料的力学性能 • 金属材料的腐蚀与防护 • 金属材料的选择与应用
01
金属材料概述
金属材料的定义与分类
金属材料的定义
金属材料是指以金属 元素或以金属元素为 主要成分，具有金属 特性的材料统称为金 属材料。
金属材料的分类
区域受到腐蚀的现象。
金属腐蚀的原理与影响因素
总结词
金属腐蚀的原理是金属原子失去电子成为正离子，而环境中的阴离子获得电子成为原子或负离子。影响因素包括 环境因素和金属本身的因素。
详细描述
金属腐蚀的原理是金属原子失去电子成为正离子，而环境中的阴离子获得电子成为原子或负离子。这个过程通常 涉及到电化学反应。影响因素包括环境因素和金属本身的因素。环境因素如湿度、温度、氧气、二氧化碳、污染 物等，而金属本身的因素包括合金成分、微观结构、表面状态等。
详细描述
热处理是金属材料加工过程中的一个重要环节，主要通过控制温度和时间来改变 金属材料的内部结构，从而改善其物理、化学和机械性能。根据不同的加热温度 和冷却方式，热处理可以分为多种类型，如退火、正火、淬火和回火等。
热处理的基本原理
总结词
热处理的基本原理是利用金属在加热和冷却过程中的相变现象，通过控制相变 过程来改变材料的内部组织结构，从而达到改善其性能的目的。
• 详细描述：退火是将金属加热到适当温度后保温一段时间，然后缓慢冷却至室温的过程，主要用于消除内应力、降低硬 度、提高塑性和韧性等。正火是将金属加热到适当温度后保温一段时间，然后空冷至室温的过程，主要用于细化晶粒、 提高强度和韧性等。淬火是将金属加热到适当温度后迅速冷却至室温的过程，主要用于提高金属的硬度和耐磨性等。回 火则是将淬火后的金属加热到适当温度后保温一段时间，然后冷却至室温的过程，主要用于消除淬火产生的内应力、稳 定组织结构和提高韧性等。
金属材料工学第三章 固溶时效与有色金属材料的热处理
自然时效/ 人工时效G. P. 区θ’θ
时效峰值
过时效时效温度的影响
高的温度加速时效进程
欠时效
铜合金铝合金
钛合金
纯铜（紫铜）
FCC
普通黄铜
（三）去应力退火：对合金的强度和硬度无明显影响。
大变形的合金在较低温度去应力退火时，往往出现
Cu-(1.9-2.0)Be-(0.2-0.5)Ni Cu-(1.6-1.8)Be-(0.25-0.35Co) Cu-0.63Be-2.48Ti
固溶780-790 785-795 780-800
研究应用举例
形变铝合金
铸造铝合金淬火+软化回火淬火+稳定回火
淬火+人工时效淬火+不完全时效淬火+自然时效退火
不淬火，人工实效热处理T8T7T6T5T4T2T1符号铝合金功放面板
铝合金发动机压气机叶轮
铝合金散热器铝合金支架
铝铰链
铝合金型材
铝锂合金模锻件
烤漆硬化处理
A8L
铝合金形变热处理
研究应用举例
Mg 合金
钛合金主要应用：
航空、航天、机械、医疗、化工
Ti-2Cu
Ti-6Al-4V
飞机钛合金接头飞机活动腹鳍前接头
飞机承力框异型筒状零件超高强钛合金
钛合金机翼接头
得超高强度的钢。
低含碳量：<0.03 wt.%
可在淬火马氏体状态下加工成型（30HRC）
低碳马氏体+弥散金属间化合物
弥散强化为主。
金属材料及热处理
金属材料及热处理金属材料及热处理是材料科学与工程学科中的重要内容之一。
金属材料是广泛应用于工业生产中的一类材料，其具有优良的导电、导热和机械性能。
而热处理是对金属材料进行加热和冷却处理，以改善其性能和组织的一种工艺。
金属材料的分类主要有两种，一是通过成分分类，即根据其成分的不同来区分，如铜、铝、铁、钢等；二是通过性质分类，即根据其物理性质和化学性质来区分，如有色金属和黑色金属。
根据材料的成分和性质，我们可以选择合适的金属材料来满足具体的工程要求。
金属材料的性能可以通过热处理来改善。
热处理是指将金属材料加热到一定温度，保持一段时间后再进行冷却，以改变其组织和性能的一种工艺。
热处理的主要目的有三个方面：一是改善金属材料的力学性能，如提高强度、硬度和韧性等；二是改善金属材料的物理性能，如提高导电性和导热性等；三是改善金属材料的化学性能，如提高耐蚀性和耐磨性等。
常用的热处理方法有淬火、回火、正火、退火等。
淬火是将金属材料加热到临界温度，然后迅速冷却，使其产生马氏体组织，从而提高材料的硬度和强度。
回火是将已经淬火的金属材料再次加热到一定温度，然后缓慢冷却，以减轻淬火的脆性，提高韧性和塑性。
正火是将金属材料加热到一定温度，然后保持一段时间，然后缓慢冷却，以使材料的组织均匀化，提高材料的强度和韧性。
退火是将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却，以改变材料的组织结构，提高材料的延展性和塑性。
热处理工艺的选择要根据具体的材料和工程要求进行。
在选择热处理方法时，需要考虑到材料的成分和性质、所需的性能和组织结构等因素。
此外，热处理的参数也需要控制得当，包括温度、时间和冷却速度等。
只有合理选择热处理工艺和控制好热处理参数，才能最大程度地改善金属材料的性能。
综上所述，金属材料及热处理是材料科学与工程学科中的重要内容。
金属材料具有优良的导电、导热和机械性能，在工业生产中广泛应用。
热处理是对金属材料进行加热和冷却处理，以改善其性能和组织的一种工艺。
金属材料与热处理 第三章
第三单元金属材料的晶体结构与结晶一、名词解释1．晶体晶体是指其组成微粒(原子、离子或分子)呈规则排列的物质。
2．晶格抽象地用于描述原子在晶体中排列形式的空间几何格子，称为晶格。
3.晶胞组成晶格的最小几何单元称为晶胞。
4.单晶体如果一块晶体内部的晶格位向(即原子排列的方向)完全一致，称这块晶体为单晶体。
5.多晶体由许多晶粒组成的晶体称为多晶体。
6.晶界将任何两个晶体学位向不同的晶粒隔开的那个内界面称为晶界。
7.晶粒多晶体材料内部以晶界分开的、晶体学位向相同的晶体称为晶粒。
8.结晶通过凝固形成晶体的过程称为结晶。
9.变质处理变质处理就是在浇注前，将少量固体材料加入熔融金属液中，促进金属液形核，以改善其组织和性能的方法。
10.合金合金是指两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的金属材料。
11.组元组成合金最基本的、独立的物质称为组元。
12.相相是指在一个合金系统中具有相同的物理性能和化学性能，并与该系统的其余部分以界面分开。
13.组织组织是指用金相观察方法，在金属及其合金内部看到的涉及晶体或晶粒的大小、方向、形状、排列状况等组成关系的构造情况。
14.定向结晶定向结晶是通过控制冷却方式，使铸件沿轴向形成一定的温度梯度，从而可使铸件从一端开始凝固，并按一定方向逐步向另一端结晶的过程。
15.滑移单晶体塑性变形时，在切应力作用下，晶体内部上下两部分原子会沿着某一特定的晶面产生相对移动，这种现象称为滑移。
二、填空题1.晶体与非晶体的根本区别在于原子排列是否规则。
2.金属晶格的基本类型有体心立方晶格、面心立方晶格与密排六方晶格三种。
3.实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷三类。
4.金属结晶包括：晶核形成和晶核长大两个过程。
5.金属结晶的必要条件是过冷，金属的实际结晶温度不是一个恒定值。
6．金属结晶时冷却速度越大，过冷度越大，金属的实际结晶温度越低。
7．金属的晶粒愈细小，其强度、硬度越高，塑性、韧性也越好。
金属材料与热处理(全)
力-伸长曲线：
如下图，以低碳钢为例
纵坐标表示力F，单位N；横坐标表示伸长量△L，单位为mm。 （1）oe：弹性变形阶段： 试样变形完全是弹性的，这种随载荷的存在而产生，随载荷的去除而 消失的变形称为弹性变形。Fe为试样能恢复到原始形状和尺寸的最大 拉伸力。 （2）es：屈服阶段： 不能随载荷的去除而消失的变形称为。在载荷不增加或略有减小的情 况下，试样还继续伸长的现象叫做屈服。屈服后，材料开始出现明显 的塑性变形。Fs称为屈服载荷
2、具有同素异构转变的金属有：铁、钴、钛、锡、锰等。同一金属的同素 异构晶体按其稳定存在的温度，由低温到高温依次用希腊字母α，β，γ， δ等表示。 3、纯铁的同素异构转变： 1394℃ 912℃ δ-Fe → γ- Fe → α – Fe 体心 面心 体心
4、金属的同素异构转变，也称为“重结晶”。 其与液态金属结晶有许多相似处：有一定转变温度，有过冷现象； 有潜热放出和吸收 ； 也由形核、核长大来完成。 不同处：∵属固 态相变 ，∴ 转变需较大的过冷度；新晶核优先在原晶界处形核；转 变中有体积的变化，会产生较大内应力。
布氏硬度试验原理图
洛氏硬度试验原理图
练习、 170HBS10/100/30 530HBW5/750 （1）表示用直径10mm的钢球，在9807N的试验力作用下，保持30S时测得的 布氏硬度值为170。 （2）表示用直径5mm的硬质合金球，在7355N的试验力作用下，保持10~5s时 测得的布氏硬度值为530。 2、洛氏硬度 （1）测试原理： 采用金刚石圆锥体或淬火钢球压头，压入金属表面后，经规定保持时间后即 除主试验力，以测量的压痕深度来计算洛氏硬度值。 表示符号：HR （2）标尺及其适用范围： 每一标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后面加以注明。常用的洛氏硬度标 尺是A、B、C三种，其中C标尺应用最为广泛。 见表：P21 2-2 不同标尺的洛氏硬度值不能直接进行比较，可换算。 表示方法：符号HR前面的数字表示硬度值，HR后面的字母表示不同洛氏硬 度的标尺。 （3）优缺点： 优点：①操作简单迅速，能直接从刻度盘上读出硬度值；②压痕小，可测成 品及较薄工件；③测硬度范围大。 缺点：数值波动大
金属材料及热处理
一般是指在自然界中含量较少、分布稀散及研究应用较少的有 色金属。稀有金属包括稀土金属、放射性稀有金属、稀有贵金属、 稀有轻金属、难溶稀有金属及稀有分散金属等。
第一章 金属的性能
三、 特种金属
特种金属包括不同用途的结构金属和功能金属，其中有通 过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、 纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、 减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。
常用金属的物理性能
第一章 金属的性能
二、有色金属
有色金属是指除了铁、铬、铬以外的所有金属及其合金，通 常又将其分为轻金属、重金属、贵金属、稀有金属等。有色 金属中除了金为黄色，铜为赤红色以外，多数呈银白色。有 色金属合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电 阻温度系数小。
(1)重金属 一般是指ρ>4.5 g/cm3的有色金属，包括元
素周期表中的大多数过渡元素，如铜(Cu)、锌( Zn)、镍(Ni)、 钴(Co)、钨( W)、钼(Mo)、镉( Cd)及汞(Hg)等，此外，锑 ( Sb)、铋( Bi)、铅(Pb)及锡( Sn)等也属于重金属。重金属主 要用作各种用途的镀层及多元合金。
第一章 金属的性能
(2)轻金属
ρ<4.5 g/cm3的有色金属称为轻金属，如铝( Al)、镁( Mg)、 钙( Ca)、钾(K)、钠( Na)、铯( Cs)等。工业上常采用电化学或化 学方法对Al、Mg及其合金进行加工处理，以获得各种优异的性 能。
疲劳曲线示意图
第一章 金属的性能
3．产生疲劳的原因
许多机械零件在工作中往往受到冲击载荷 的作用，如内燃机的活塞销、冲床的冲头、锻 锰的锰杆和锻模等。制造这类零件所采用的材 料，其性能指标不能单纯用强度、塑性、硬度 来衡量，而必须考虑材料抵抗冲击载荷的能力 ， 即韧性的大小。目前，工程上常用一次摆锰 冲击缺口试样来测定材料的韧性。材料韧性的 好坏是用冲击韧度来衡量的。
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\\BF2\T\JS\DZS\JX第三篇金属材料与热处理知识网络总图第一章金属的结构与结晶(建议2课时)考纲要求1．了解金属的晶体结构及常见的三种金属晶格类型。
2．了解纯金属的结晶与同素异构转变。
知识网络知识要点一、金属的晶体结构1．晶体与非晶体项目定义性能举例晶体原子呈有序、有规则排列的物体具有固定的熔点，性能呈各向异性金属在固态下一般均属于晶体非晶体原子呈无序堆积没有固定熔点，普通玻璃、松香、(1)晶粒：金属由许多小晶体组成的，小晶体成为晶粒。
(2)晶界：晶粒之间的交界的地方成为晶界。
3．金属的晶格类型(1)晶格与晶胞①晶格：原子在晶体中排列规律的空间格架。
②晶胞：能完整反映晶格特征的最小几何单元。
(1)晶体缺陷：晶体中原子紊乱排列的现象。
(2)常见晶体缺陷(见下表)二、纯金属的结晶1．结晶：金属由原子不规则排列的液体转变为原子规则排列的固体过程。
2．结晶潜热：在结晶过程中放出的热量称为结晶潜热。
3．纯金属的结晶过程(1)金属的结晶过程可以通过热分析法进行研究，纯金属的冷却曲线(见图)。
(2)纯金属冷却曲线分析①1点以上段：液体金属随着时间的延长，所含热量不断向外散失，温度不断下降。
②12结晶段：当液体金属冷却到1点时开始结晶，由于结晶过程中释放出来的结晶潜热补偿了散失在空气中的热量，故结晶时温度不随时间的延长而下降，直到2点结晶终了时才继续下降，1～2两点间的水平线为结晶阶段，它所对应的温度是纯金属的理论结晶温度(T 0)。
(3)过冷度①过冷现象：实际结晶温度(T 1)低于理论结晶温度(T 0)的现象。
②过冷度(ΔT )：理论结晶温度与实际结晶温度之差。
ΔT ＝T 0－T 1。
③金属结晶时冷却速度越快，过冷度越大。
(4)纯金属的结晶过程是晶核的形成与长大的过程。
4．晶粒大小对金属力学性能的影响(1)一般在室温下，细晶粒金属具有较高的强度和韧性。
(2)金属晶粒的大小取决于结晶时的形核率与晶核的长大速度。
形核率越高、长大速度越慢，结晶后晶粒越细小。
因此，细化晶粒的根本途径是控制形核率及长大速度。
(3)常用的细化晶粒方法①增加过冷度：在结晶过程中过冷度越大，晶粒越细。
薄壁铸件的晶粒较细；厚大铸件往往粗晶，铸件外层晶粒较细，心部则是粗晶。
②变质处理：在浇注前向金属液中加入细小的变质剂，促进形核或降低晶核的长大速度。
这种方法是生产中最常用的方法。
一般钢中加入钛(Ti)、硼(B)、铝(Al)等，铸铁中加入硅铁、硅钙等形核剂。
③振动处理：结晶时对金属液加以振动(机械振动、超声波振动和电磁振动等)，使生长中的枝晶破碎，产生更多的晶核，达到细化晶粒的目的。
三、金属的同素异构转变1．定义金属在固态下，随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为金属的同素异构转变。
2．具有同素异构转变的金属铁(Fe)、钴(Co)、钛(Ti)、锡(Sn)、锰(Mn)等。
3．以不同晶格形式存在的同一金属元素的晶体称为该金属的同素异晶体。
4．同一金属的同素异晶体按其稳定存在的温度，由低到高依次用α、β、γ、δ等表示。
5．纯铁的同素异构转变式 α-Fe (b.c.c ) 912℃,γ-Fe (f.c.c ) 1394℃,δ-Fe (b.c.c )6．同素异构转变与纯金属结晶的异同： (1)相同点：①都是一个形核和晶核长大的过程；②有一定的转变温度，转变时有过冷现象；③)转变过程中放出和吸收热量，有结晶潜热产生，在冷却曲线上出现水平线段。
(2)不同点：①结晶是液态到固态的转变，同素异构转变是固态到固态的转变；②同素异构转变需要较大的过冷度；③同素异构转变常伴有金属体积的变化，会产生较大的内应力；④同素异构转变过程，新晶核优先在原晶界处生成，而结晶无规律。
(3)同素异构转变与结晶有许多相似之处，因而也称是一种结晶过程叫重结晶。
典型例题【例1】以下各细化晶粒方法中与长大速度有关的是()A．振动处理B．变质处理C．增加过冷度D．以上答案都有关【解题指导】细化晶粒的根本途径是控制形核率和长大速度。
增加过冷度，在很大范围内形核率比晶核长大速度增长更快。
变质处理是在浇注前向液态金属中加形核剂，振动处理提供更多的结晶核心。
【答案】 C【点评】熟悉细化晶粒的三大措施的应用。
【例2】纯铁结晶时，冷却速度越快，则()A．过冷度越大，晶粒越细B．过冷度越大，晶粒越粗C．过冷度越小，晶粒越细D．过冷度越小，晶粒越粗【解题指导】金属结晶时过冷度的大小与冷却速度有关，冷却速度越快，金属的实际结晶温度越低，过冷度越大。
增加过冷度是细化晶粒常用的有效方法，所以过冷度越大，晶粒越细。
【答案】 A【点评】掌握纯金属结晶时冷却速度、过冷度、晶粒大小三者之间的关系，可以借助一两个具体实例强化记忆。
【例3】下列金属中不属于同一种晶格类型的金属是()A．Cu B．Cr C．Al D．γFe【解题指导】金属的晶格常见类型有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种。
Cu，Al，γFe属于面心立方晶格，Cr属于体心立方晶格。
【答案】 B①金属的结晶过程由晶核的和两个基本过程组成，并且这两个过程是同时进行的。
②为了提高金属的力学性能，必须控制金属结晶后的晶粒大小。
细化晶粒的根本途径是控制及。
【解题指导】结合纯金属的冷却曲线熟悉结晶过程，从本质上理解细化晶粒的原理。
【答案】①形成、长大；②形核率、长大速度。
【点评】注意熟记教材中有关专用术语避免出现想得出说不出的现象。
巩固训练一、选择题1．属于体心立方晶格的金属是（）。
A．镁B．钨C．锌D．铜2．密排六方晶格的晶胞共有（）个原子。
A．9 B．14 C．17 D．18３．能够反映金属原子排列规则的最小单元是（）。
A．晶胞B．晶格C．晶粒D．晶体４．金属是由相同原子构成的（）。
A．晶胞B．晶格C．晶粒D．晶体５．单晶体在不同的方向上具有（）。
A．各向同性B．各向异性C．磁性D．同素异构转变６．纯铁在900℃时为__________晶格()A．体心立方B．面心立方C．密排六方D．以上均错二、填空题____________最小____________称为晶胞。
3．金属的结晶是指原子________________排列的____________转变为原子______________排列的______________过程。
转变为________________的现象称为同素异构转变。
第二章金属材料的性能(建议3课时)考纲要求1．掌握金属材料机械性能的衡量指标，并了解强度、塑性、硬度的测定方法。
2．能识读相关符号、代号。
3．能进行强度、塑性指标的计算。
知识网络知识要点一、金属材料的损坏与塑性变形1．变形的定义零件在外力作用下形状和尺寸发生的变化称为变形。
2．变形的种类变形分为弹性变形和塑性变形。
(1)弹性变形：在外力消除后能够恢复的变形。
(2)塑性变形：在外力消除后无法恢复的永久变形。
(1)载荷：①载荷：金属材料在加工及使用过程中所受到的外力称为载荷。
②载荷的分类：根据载荷作用性质不同，载荷分为静载荷、冲击载荷和交变载荷三种。
根据载荷作用形式不同，载荷分为拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷、剪切载荷和扭转载荷。
(2)内力：零件受载荷作用时，内部产生与外力相对抗的力。
(3)应力：横截面上所受的内力成为应力。
单位：帕(Pa)。
5．金属的变形影响金属变形的因素：晶粒位相的影响、晶界的作用、晶粒大小的影响。
6．金属材料的冷塑性变形与加工硬化(1)冷塑性变形：在不加热常温下进行的变形加工。
冷塑性变形会使晶粒沿变形方向压扁或拉长，还会使晶粒内部的位错密度增加，晶格畸变加剧。
(2)变形强化或加工硬化：金属在冷变形加工时，其强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。
二、金属的力学性能1．定义金属在外力作用下所表现出来的性能。
2．金属的力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧度、疲劳强度。
各性能指标及含义(见下表)。
低碳钢的力-伸长曲线3．拉伸试验(1)拉伸试样试样有圆形、矩形、六方等形状。
长试样：L0＝10d0，段试样：L0＝5d0。
(2)力-伸长曲线右图是低碳钢的力-伸长曲线。
三、金属的工艺性能1．定义金属材料的工艺性能是指金属材料对不同的加工工艺方法的适应能力。
2．金属的工艺性能包括铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能热处理性能等。
典型例题【例1】金属在静载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力称为()A．强度B．塑性C．硬度D．冲击韧性【解题指导】强度是指金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力；塑性是材料受力后在断裂之前产生塑性变形的能力；金属材料抵抗局部变形特别是塑性变形、压痕或划痕的能力为硬度，故金属材料抵抗局部塑性变形的能力应称为硬度；冲击韧性是材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。
【答案】 A【点评】要熟悉金属力学性能各指标的含义。
【例2】用一个标距长度为100mm的低碳钢长试样做拉伸试验，试样拉断时断面处的直径为5.65mm，则试样的断面收缩率为________%。
()A．32 B．68 C．8 D．92【解题指导】题中的长试样是指L0＝10d0，已知L0＝100mm即d0＝10mm，再利用公式Z＝(S0-S u)/S0×100%进行求解。
【答案】 B【点评】能正确分析题中的隐含条件，熟记有关指标的计算公式并能正确应用。
【例3】拉伸试验可测量和两个力学性能指标。
【解题指导】拉伸试验中的四个阶段，其中屈服阶段对应的应力称屈服强度，最大应力称为抗拉强度统称强度指标；断裂后标距的伸长量与原始标距之比的百分率称为断后伸长率，缩颈处面积变化量与原始横截面面积比值的百分率称为断面收缩率，这两者为塑性指标。
【答案】强度塑性【点评】掌握五种力学性能指标的测量方法。
巩固训练一、选择题1、汽车驾驶员转动方向盘时，方向盘下的金属杆将受到（）作用。
A.拉伸载荷B.压缩载荷C.弯曲载荷D.扭转载荷2、在拉伸试验时，当测力指针不动或回摆，说明材料出现（）现象。
A.强化B.缩颈C.屈服D.拉断3、在170HBW10/1000/30符号中，测头的直径是（）mm。
A.170B.10C.1000D.304、常用来测定铸铁、有色金属及退火、正火、调质处理后的软钢硬度是（）。
A.HVB.HRAC.HBWD.HRC5、不是衡量切削加工性好坏的参数是（）。
A.工件的表面粗糙度B.刀具的磨损程度C.金属材料的流动性D.切削速度二、填空题1．金属材料的性能一般分为两种，一类是，一类是。
2．在力—拉伸曲线中，弹性变形阶段会出现现象；屈服阶段会出现现象；强化阶段会出现现象；缩颈阶段会出现现象。
3．金属材料的变形一般分为____________和____________两种。
4．金属材料的冲击韧度是指____________横截面面积上的____________。