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第1节 金属材料(课件 32张ppt).ppt

第1节 金属材料(课件 32张ppt).ppt

合金的特性:
根据以上实验可得到合金与组成它们的纯金属的性质有何异同?
1、 一般地,合金的硬度和强度高于组成它们的纯金属。
2、 合金的熔点低于组成它们的纯金属。
3、 一般地,合金的抗腐蚀性能强于组成它们的纯金属。
合作探究
延展性
导电性
导热性
密度
硬度
金属
良好
良好
良好
大多密度较大
一般较大
非金属
不具有延展性
大多较差(石墨较好)
大多为热的不良导体(石墨较好)
大多密度较小
一般较小,但差异很大(金刚石硬度极大,而石墨硬度就较小)
金属一定能导电、导热,但能导电导热的单质不一定 是金属。如非金属石墨也能导电,也能导热。
为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金怎么样?
用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质?
资源丰富无毒轻便耐磨耐腐蚀美观、易加工
金称为形状记忆合金。
记忆合金
1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应,即合金的形状被改变之后,一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般地变回到原来的形状,人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。
状态
固态
铝、锌、铁、碳、硫、磷
汞、溴
液态
金属都有特殊的金属光泽,非金属大多无光泽
金属大多呈银白色或灰色,非金属大多外表暗淡
金属常温下呈固态,汞除外,非金属常温下大多是气态或固态,溴除外
总结一下
金属
非金属
光泽
特殊的金属光泽
大多数无金属光泽
颜色
大多数银白色或灰色(铜:紫红色,金:金黄色)
多种颜色,大多外表暗淡

(1)成分

常用金属材料ppt课件

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表1-3 碳素结构钢部分牌号、成分与力学性能
化学成分(质量分数,%)
力学性能
牌号
质量 等级
C
Si
S
P
Mn
σsห้องสมุดไป่ตู้
σb δ(%)
不大于
/MPa /MPa
Q195
——
0.06~0 .12
0.25~ 0.50
0.03
0.050
0.0 45
195
315~ 430
33
Q215
A
0.09~0 0.25~ .15 0.55
(1)白口铸铁
白口铸铁:碳以游离碳化物的 形式析出的铸铁,断口呈白色。 白口铸铁硬而脆,难以加工, 很少用来制造零件,有时利用 其硬而耐磨的特点制造某些耐 磨零件,如球磨机的衬板、磨 球等。
耐热性能的钢称作耐热钢。
3.钢的牌号和应用
(1)非合金钢
1)普通碳素结构钢(p28) 牌号: 例如 Q235F
“Q” 表示屈服点, “235” 表示屈服点值为235MPa, “F” 表示脱氧方法(沸腾钢)。 用途 : 碳素结构钢w(C)为0.06%~0.38%。 主要用来制造一般工程结构和普通机床零件, 通常轧制成各种型材、板材和线材等。
如钻头、绞刀、量块和冲模等。
(4)铸钢
将熔炼好的钢液直接铸成零件毛坯,不再进行锻造的钢件称 铸钢件。 性能特点:铸钢的综合性能和焊接性能均优于铸铁, 用途:主要用于制造承受重载荷及冲击载荷的构件。 如锻锤机架、齿轮、轧辊等。 在各类铸造合金中, 铸钢的应用仅次于铸铁。
主要分为:铸造碳钢和 铸造合金钢。
铁素体 +石墨
铸铁组织
铁素体 +珠光体 +石墨

金属材料ppt课件

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目录
CONTENTS
• 金属材料概述 • 金属材料的性能 • 金属材料的制备与加工 • 金属材料的腐蚀与防护 • 金属材料的应用 • 金属材料的发展趋势与展望
01 金属材料概述
金属材料的定义与分类
总结词
金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的工程材料。根据成分和用途,金属材料可分为 多种类型。
要点二
详细描述
金属材料的发展可以追溯到古代的铜器时代,当时人们开 始使用铜制工具和武器。随着冶金技术的不断发展,钢铁 逐渐取代铜成为主要的金属材料。如今,随着科技的不断 进步,新型金属材料如钛合金、镍基合金等不断涌现,这 些材料具有更高的强度、耐腐蚀性和轻量化等特点,为工 程领域的发展提供了更多可能性。
装配和调试
通过喷涂、电镀、化学镀等工艺对金属表 面进行处理,以提高其耐腐蚀、美观和功 能性。
将加工好的金属零件组装成完整的机械或 设备,并进行调试和性能测试。
金属材料的热处理
退火
将金属材料加热至适当温度,保温一段 时间后缓慢冷却,以消除内应力和提高
塑性。
淬火
将金属材料加热至适当温度,保温一 段时间后快速冷却至室温,以获得高
硬度和耐磨性。
正火
将金属材料加热至适当温度,保温一 段时间后快速冷却,以提高其硬度和 强度。
回火
将淬火后的金属材料加热至适当温度 ,保温一段时间后缓慢冷却,以稳定 其组织和性能。
04 金属材料的腐蚀与防护
金属腐蚀的类型与机理
均匀腐蚀
金属表面均匀地发生腐蚀,导致 整体性能下降。
局部腐蚀
金属表面某些区域受ห้องสมุดไป่ตู้集中腐蚀 ,如点蚀、缝隙腐蚀等。

金属材料的力学性能(共9张PPT)

金属材料的力学性能(共9张PPT)
知识点一 金属材料的性能
工艺性能 制造性能,加工过程特性,铸、锻、焊
使用性能
使用过程表现的特性,力学性能、物理性能、化 学性能
1、工艺性能
金属和合金加工工艺性能是指在保证加工质 量的前提下加工过程的难易程度。
工艺性能主要有: 铸造性能、锻造性能、焊接性 能、切削加工性能、热处理性能等。这些性能直接影 响化工设备和零部件的制造工艺方法,也是选择材料 时必须考虑的因素。
伸长之比。对于各种钢材它近乎为一个常数约为0.3。
第8页,共9页。
4、化学性能
a. 耐腐蚀性
金属和合金对周围介质,如大气、水汽、各 种电解质溶液侵蚀的抵抗能力叫做耐腐蚀性。 b. 抗氧化性
金属和合金抵抗自由氧和其它气体介质如水 蒸气、二氧化碳、二氧化硫等的腐蚀能力。
第9页,共9页。
某些工程塑料也有良好的可焊性,但与金属的焊接机制及工艺方法并不相同。
(4)疲劳强度б 一般说来,硬度高强度也高,耐磨性较好。
金属在无数次交变载荷作用下,而不致引起断裂的最大应力。 金属在无数次交变载荷作用下,而不致引起断裂的最大应力。 金属和合金加工工艺性能是指在保证加工质量的前提下加工过程的难易程度。
第4页,共9页。
(3)蠕变强度б
金属材料承受载荷作蠕用,变当载是荷不指再增在加时高,温仍句时续发,生明在显的一索性定变的形,应这种力现象下,习,惯应上称变为“屈随服”时。 间而增加的现
制造性能,加工过程特性,铸、锻、焊
c使、用硬过度程:表是现指象的金特,属性材,或料力表学者面性上金能不、大属物的理体在性积能高内、抵化温抗学其性和他能更应硬物力体压作入用表面下发生逐变形渐或破产裂生的能变力。形的现象。
释放,摆锤冲断式样所失去的能量,称为冲击功Ak,

金属结构材料和性能教学课件

金属结构材料和性能教学课件
热膨胀行为
不同的金属具有不同的热膨胀行为。在高温下,一些金属可能发生相变,导致体积突然变化;而在冷却过程中,一些金属可能会发生收缩或硬化。了解不同金属的热膨胀行为对于材料加工和热处理工艺的制定具有重要意义。
热膨胀性
金属的导热系数是指单位时间内,单位面积的金属向周围介质传递热量的速率。导热系数的大小反映了金属的热传导能力,对金属的结构设计和热处理工艺的制定具有重要意义。
指金属材料在压力作用下,改变形状而不破裂的性能。
可锻性主要取决于金属材料的塑性和变形抗力。塑性越好,变形抗力越小,金属的可锻性就越好。可锻性良好的金属能够承受各种压力加工,如锻造、挤压、轧制等。
总结词
详细描述
可锻性
总结词
指金属材料在焊接过程中,能够形成优质焊接接头的难易程度。
详细描述
可焊性主要取决于金属的化学成分、物理性质和焊接工艺条件。可焊性良好的金属在适当的焊接条件下,能够形成连续、无缺陷的焊接接头,满足结构的连接要求。
轻质、高强度、耐腐蚀,广泛应用于航空、建筑等领域。
具有高度的耐腐蚀性和强度,广泛用于化工、食品加工等领域。
导电性好、耐腐蚀、美观,用于电气、建筑、装饰等领域。
建筑业
用于制造桥梁、高层建筑、工业厂房等。
制造业
用于制造机械零件、汽车零部件、船舶等。
航空航天
用于制造飞机、火箭、卫星等。
化工行业
用于制造压力容器、管道、阀门等。
硬度
金属材料抵抗局部变形或侵入的能力。常见的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
强度与硬度
韧性
金属材料在受到冲击或振动时吸收能量的能力。良好的韧性可以提高金属结构的稳定性和安全性,防止因冲击而产生的脆性断裂。

常见的金属材料完整版ppt课件

常见的金属材料完整版ppt课件
我们的日常生活 离不开金属
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1
应用广泛的金属材料
可编辑课件PPT
2
第一节 常见的金属材料
可编辑课件PPT
3
探究一: 探究金属的物理性质
1、色泽
我们已知道:
金属的物理性质


2、状态 3、密度
提出问题:
其他方面的物理 性质是怎样的?
4、硬度 5、熔、沸点 6、延展性
金属还具有的物理性质
可编辑课件PPT
12
二、合金
• 1、定义: 在一种金属中加热熔合其他金属或非金
属而形成的具有金属特性的物质。
①合金的形成过程属于 物理 变化
金属 Mg Fe
熔点 649 1535
沸点 1090 2750
Mg和 Fe 能用加热 熔合的方法形成合金吗? 为什么?
② 合金中一定含有 金属 ③合金一定为 混合 物 ④合金中元素以的形式存在 单质
密度最小的金属是_______________锂____
可编辑课件PPT
9
考虑物质的用途时, 物质的性质 需要考虑那些因素?
可编辑课件P期的青铜奔马(马踏飞燕) 现已成为我国的旅游标志 .
可编辑课件PPT
铁 河北沧州的 狮子(宋1代1 )
铝合金 钛合金
不锈钢 锰钢

100 99 74 61 27 17 7.9
大 金 铅 银 铜 铁 锌 铝小 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7
高 钨 铁 铜 金 银 铝 锡低
3410 1535 1083 1064 962 660 232
大铬铁 银 铜 金 铝 铅 小
9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5
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第5章 常用金属材料及性能
5.1 工业用钢分类与牌号 5.2 结构钢(structural steel) 5.3 滚动轴承钢、工具钢、不锈钢和耐热钢 5.4 铸铁(cast iron) 5.5 有色金属及其合金(non-ferrous alloy) 5.6 粉末冶金材料(自学)
退1 出
5.1 钢的分类与钢中的合金元素(alloy element)
•应用:
表5-5
08~25(15Mn):低碳钢,塑性好,可焊性好,直接冲压
成形或作焊接件。
15~25:低碳钢,可作渗碳用钢。
30~55:中碳钢,经调质处理做较重要的机器零件。
≥60: 中高碳钢,淬火+中高温回火,一般弹簧及较
高强度零件。 6
5.2.3 合金结构钢(alloy structural steel)
图5-1
2
(3)钢的牌号
•要 求:会识别、(图纸上)一看就明白。
•基本类型:两类
①主要以力学性能表示:如Q235-A·F(常简写成
Q235,不保证化学成分)。
②主要以化学成分表示:碳与合金元素含量。
例1. 45
Wc=0.45%的优质钢。
例2. 08F
Wc=0.08%的沸腾钢。
例3. 40Cr Wc=0.40%及Wcr=1%。 •记忆方式与技巧介绍。
5.1.1 工业用钢分类与牌号
(1) 我国现行钢分类与牌号的特点
•有统一国标,钢号直观、实用,并靠近国际标准。
(2) 钢的分类
•按Wc:低碳钢(≤0.25%);
中碳钢(0.25~0.60%);
高碳钢(≥0.60%)。
•按冶金质量:普通5-1
•按脱氧程度:沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢。 •按用途、成分、性能和热处理特点(最实用)。
(1)合金渗碳钢 •用途及性能特点: 用于承受较大冲击负荷、同时表面经受强烈摩擦磨损的零 件(如换档齿轮等)。经渗碳及淬、回火后,表硬内韧。 •合金化原则: ①低碳(≤0.25%),保证渗碳及热处理后表、里的良好配合
。 ②加提高淬透性元素,Cr、Mn、Ni、B等,保证心部良
好强韧性。 ③加V、Ti、W等,阻止渗碳时晶粒长大。
•常用典型钢种:低淬透性:45、40Cr、40MnB;
中淬透性:35CrMo、30CrMnSi;
表5-7
高淬透性:40CrNiMo、40CrMnMo。9
(3)合金弹簧钢
•用途、性能:
承受较大负荷的弹簧;高的σe、σ-1及σs/σb。 •合金化:
①中、高碳(0.45~0.9%);
②加Si→σe↑及(σs/σb)↑; ③加Mn、Si、或Cr→淬透性↑;
7
•热处理特点:一般渗碳后预冷、直接淬火+低温回火 (≥55HRC)。
•常 用 钢 种:低淬透性15(20)、20Cr; 中淬透性20CrMnMo、20MnTiB; 高淬透性18Cr2Ni4W、20Cr2Ni4。
表5-6
8
(2)合金调质钢
•用途及性能特点:
高强度(承受较大负荷)及高韧性(防止断裂事故)的
表5-11
表5-12
较高切削的刀具;高硬度、高耐磨性及高热硬性。
•合金化(高速钢):
①高碳(ωc>0.8%),以形成大量碳化物,保证高硬度、 高耐磨性。
②较多W与Mo(>10%),产生W2C、Mo2C等细小弥散硬化, 保证热硬性。
③4%Cr,淬透性。
④加V,提高硬度、耐磨性。 •热 处 理:预先热处理;1200-1300℃ 高温淬火+3次
性能要求较高的场合。重型机械,矿山、工 程机械等。 •成 分:低、中碳。 •热处理:进行正火、退火,重要件进行淬火、回火。
表5-9
11
5.3 滚动轴承钢、工具钢、不锈钢和耐热钢
5.3.1 滚动轴承钢(rolling bearing steel) •用途、性能:
轴承零件;高抗压强度、疲劳强度、高硬度与耐磨性。 •合 金 化: ①高碳(0.95~1.15%),0.4~1.65%Cr,以及特殊要
④加Mo、W、V细化晶粒(重要弹簧)。
•热处理:
淬火+中温回火,回火屈氏体 42~48HRC。
•常用钢种: 65;65Mn;60Si2Mn;50CrV。
表5-8
10
5.2.4 其它结构钢 ⑴易切削钢:
加S、Pb、Ca、P等(减摩、易断屑等),提高切削加 工性,强度次要。 ⑵铸钢(铸钢件): •特 点:直接铸造成零件的结构钢,用于形状复杂、
重要零件(如机床主轴)具有良好的综合力学性能。
•合金化原则:
①中碳(0.30~0.5%),保证热处理后足够强度,又不致
太脆。
②加淬透性元素(Cr、Ni、Mn、Si、B),保证大截面
均一的性能。
③细化晶粒元素(V、W、Mo等)。
④加Mo,消除回火脆性。
•热处理:调质即淬火+高温回火(500~650℃) 。
注意尺寸效应。 •典 型 牌 号:Q235。
表5-3
4
5.2.1 低合金高强度钢(HSLA)
•添加少量合金元素(Nb、V等)起各种强化作用。 •用于重要工程结构(桥梁、压力容器等),能减轻自 重、降低成本等。 •典型牌号:Q295、Q420等。
表5-4
5
5.2.2 优质碳素结构钢
• Ws、 Wp ≤0.035 % •性能特点: ①随Wc升高,强度和硬度提高,塑、韧性有所下降。 ②零件制造中若经过热处理,可大幅度提高性能(强度)。
560℃回火,回火马氏体+碳化物,62~66HRC。 •典型钢种:W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V、W18Cr4V。
图5-2
图5-3
表5-13 13
⑵模具钢 1)冷作模具钢:高碳(合金)钢。
求的成分。 ②S、P要求严,冶金质量高。 •热 处 理:球化退火(预先热处理)及淬火、低温回
火,60~64HRC。 •典 型 钢 种:GCr15(中小型轴承);
G20Cr2Ni4(大型渗碳轴承); 9Cr18(不锈轴承)。
表5-10 12
5.3.2 工具钢(tool steel)
⑴刃具钢 •用途、性能:
表5-2
3
5.2 结构钢(structural steel)
•用于结构件 ①工程结构:如建筑物珩架、桥梁、车辆等。 ②机器零件:如齿轮、螺栓、轴等。
5.2.1 碳素结构钢(carbon structural steel) •保证力学性能:一般用途;以型材(棒、板、型钢)供
应。 •组 织 状 态:轧后空冷、F+P;不再热处理。设计时
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