关于常用金属材料及性能课件

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常见金属材料优秀课件

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2题答案:利用了金的延展性好, 少量金能贴被饰物较大的表面。
3、我们的祖先很早就掌握了炼铜的 工艺,他们将孔雀石〔主要成分是 Cu2(OH)2CO3〕和木炭一起加热就 可得到红色的金属铜。请你写出上
述反应的化学方程式。(提示:孔
雀石受热分解,得到氧化铜、二氧
化碳和水;加热时,用木炭作还原 剂能把氧化铜的铜还原出来。)
• 形状记忆合金的最早应用是在管接头和紧 固件上。用形状记忆合金加工成内径比欲 连接管的外径小4%的套管,然后在液氮温 度下将套管扩径约8%,装配时将这种套管 从液氮取出,把欲连接的管子从两端插入。 当温度升高至常温时,套管收缩即形成紧 固密封。这种连接方式接触紧密能防渗漏, 远胜于焊接,特别适合用于航空、航天、 核工业及海底输油管道等危险场合。
(C)
• (6)2009年2月12日,我国外 交部发言人就法国佳士得公司 拍卖圆明园兔首和鼠首两件文 物,发表严正声明:中国对其 拥有不可置疑的所有权。这两 件文物均为青铜器,青铜属于 A.金属材料 B.合成材料 C.无机非金属材料 D.复合材 料 (A)
书上练习题
1、请说出下列金属制品分别利用了 金属或合金的那些优点?
A. H2SO4 B. FeSO4 C. HCl D. CuSO4 (B) • (4)下列物质中,不能在氧气 中燃烧的是( )
A.金箔 B.铁丝 C.木炭
• (5)在面盆、痰盂等铁制品表 面烧制搪瓷的目的是( )
A.增大硬度防止撞坏B.增大厚 度防止磨损
C.防止铁生锈且美观 D.美观 和杀菌消毒作用
铬(Cr) 银白色 7.2 1857 25 8.5
电阻率的单位是欧 姆·米(Ω·m或ohmm),
ρ为电阻率——常用单位Ω·m S为横截面积——常用单位㎡

金属材料的力学性能ppt课件.ppt

金属材料的力学性能ppt课件.ppt
为塑性变形。
F F F
为了规范事业单位聘用关系,建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ,保障 用人单 位和职 工的合 法权益
拉伸试验
d0
F
F
l0
L 拉伸前
dk
lk
拉伸后
为了规范事业单位聘用关系,建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ,保障 用人单 位和职 工的合 法权益
标准冲击试样有两种,一种是U形缺口试样,另一种是V
形缺口试样。它们的冲击韧度值分别以a KU和a KV。
材料的a K值愈大,韧性就愈好;材料的a K值愈小,材料
的脆性愈大
通常把a K值小的材料称为脆性材料 研究表明,材料的a K值随试验温度的降低而降低。
加载速度越快,温度越低,表面及冶金质量越差, a K在值
Fe
e
k
4、s’b曲线:弹性变形+均匀塑性变

5、b点出现缩颈现象,即试样局部
o
截面明显缩小试样承载能力降低,
拉伸力达到最大值,而后降低,但
变形量增大,K点时试样发生断裂。
F S0 拉伸曲线
l l0
应力—应变曲线
l
e — 弹性极限点 S — 屈服点 b — 极限载荷点
K — 断裂点
为了规范事业单位聘用关系,建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ,保障 用人单 位和职 工的合 法权益
3) 维氏硬度
维氏硬度试验原理
维氏硬度压痕
维氏硬度计
为了规范事业单位聘用关系,建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ,保障 用人单 位和职 工的合 法权益

金属材料库PPT(完整版)

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2.金属表面肌理工艺——抛光之镜面
经典案例及运用: 铝有多种优良性能,所以铝有着极为广泛的用途: (1)铝的密度很小,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝、超硬 铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等 制造工业。此外,宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝 合金。例如,一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中 也大量使用铝,一艘大型客船的用铝量常达几千吨。
节约了大量成本,缓解了铜材的紧张。
方锡材法能料提 类高别黄:化铜硅ü成的铁处强合毛模理度金:坯锻和,用对软的(过海磁氧锻大水合或的金造批碱耐,液:大腐亦使性称自量金电﹐属由生工故表钢称锻产面海,形()军成黄中氧铜化小﹐物用批或作无生船机舶产盐热膜)工设和备和螺旋桨等。
制、造精高 密疲磨劳床强主ü度轴、、将高车4耐床5磨主钢性轴调、、热搪质处杆(理、后精或尺密正寸丝精杠火确和)、齿强轮:度、得较蜗高杆到的、较各高种压好尺阀的寸门不、大阀的杆渗、氮仿零模件、,滚如子气、缸样套 板、、座汽套轮、机底的盖调、速活器塞、螺转栓动、套检、验固规定 套军 记材、工忆料塑 和元 属料电 件性挤子 、:压、 开冷机电 关热上力 和加切性高的工 控工削等。一业 制性些中元能性综耐的 件都能合磨一 、不部种 磁错,机件重 屏,而械。要 蔽淬软 以火且性磁 及性能能材 在料 振获,, 动得淬主 和要 辐较火用 射高后作 条高 件的表频 下强面变 工压 作度硬器 的和度、 变大 压韧更功 器率 。磁放大器、4脉5冲钢发制电机造、的通用轴的类轭流零圈件、电感、储存和
(2)铝的导电性仅次于银、铜,输送同量的电,铝线的质量只有铜线的一半。 节约了大量成本,缓解了铜材的紧张。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能 力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线 电工业中有广泛的用途。

人教版高中化学必修一《金属材料》铁-金属材料PPT精品课件

人教版高中化学必修一《金属材料》铁-金属材料PPT精品课件
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
3.灵活利用数轴正确分析量的关系
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝先与强碱溶 液中的水反应生成 H2 和 Al(OH)3,然后 Al(OH)3 再与 NaOH 反 应生成 H2O 和 NaAlO2,反应中铝做还原剂,水做氧化剂,NaOH 无电子得失。 用双线桥法和单线桥法分别表示
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
解析:选 A。由于钛和钛的合金密度小、可塑性好,因此可用 于航天领域,B 正确;由于钛合金与人体器官具有很好的“生 物相容性”,可与人体的组织相容,不引起排斥反应,因此可 以用来制造人造骨,C 正确;由于其密度小、可塑性好、易于 加工,因此可用于家庭装修,制作钛合金装饰门,D 正确;由 于其熔点高,不适合做保险丝,A 错误。
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
(5)镁、铝熔合成合金的过程发生了化学变化。( ) (6)储氢合金属于金属氢化物材料。( ) (7)合金是混合物,具有金属的特性。( ) 答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)√
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
2.纯铁的熔点为 1535℃,而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的 铁的合金)在 1200℃左右就熔化了,这是因为( ) A.铁的纯度越高,熔点越低 B.合金的熔点一般比其成分物质的熔点低 C.形成了铁碳合金,所以熔点变高 D.在高炉内熔化的过程中发生了化学反应 解析:选 B。合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低。
栏目 导引
第三章 铁 金属材料
二、金属材料的类型 1.铁合金 _生__铁__和__钢___是含碳量不同的两种铁碳合金。生铁的含碳量为 _2_%__~__4_._3_%__,钢的含碳量为_0_._0_3_%__~__2_%__。由于含碳量不同, 钢和生铁在性能上有很大差异。例如,生铁硬度大、抗压,性 脆、可以铸造成型,是制造机座、管道的重要材料;钢有良好 的__延__展___性___,_机__械__性__能__好___,可以锻轧和铸造,广泛用于制 造机械和交通工具等。

常用金属材料的种类、性能特点及应用

常用金属材料的种类、性能特点及应用

金属材料与其他材料的复合应用
总结词
金属材料与其他材料如塑料、陶瓷等的复合 应用,可以发挥各自的优势,拓展了金属材 料的应用领域。
详细描述
金属材料与其他材料如塑料、陶瓷等的复合 应用已经成为一种新的发展趋势。通过将金 属材料与不同材料进行复合,可以发挥各自 的优势,弥补单一材料的不足,拓展金属材 料的应用领域。这种复合材料在汽车、电子 、建筑等领域具有广泛的应用前景,为金属
汽车工业
汽车车身材料
钢铁、铝等金属材料是汽车车身的主 要材料,它们具有高强度和良好的成 型性,能够满足汽车设计的各种需求 。
汽车零部件材料
金属材料还广泛应用于汽车零部件的 制造,如发动机、变速器、底盘等。 它们需要具有良好的力学性能、耐腐 蚀性和耐磨性。
航空航天
航空航天结构材料
铝、钛、钢等金属材料因其高强度、轻质和良好的耐腐蚀性而被广泛应用于航 空航天领域。它们能够满足航空器在高速、高海拔和极端环境下的性能要求。
塑性
金属材料在受力后发生屈服, 产生永久变形而不破坏的能力 。
高强度材料
如钢铁、钛合金等,常用于结 构件和承重部件。
塑性好的材料
如纯铜、铝等,易于加工成型 。
硬度与耐磨性
硬度
金属抵抗其他物质压入 其表面的能力。
耐磨性
高硬度材料
耐磨材料
金属抵抗磨损的能力。
如硬质合金、碳化钨等, 用于制造切削工具和耐
磁性材料
铁、钴、镍等金属及其合金具有磁性,是制造各种磁性器件的主要原料,如电磁 铁、发电机和变压器等。
04 金属材料发展趋势
高性能金属材料
总结词
高性能金属材料具有高强度、高韧性、耐腐蚀等特性,广泛应用于航空航天、汽车、能 源等领域。

常用金属材料及性能

常用金属材料及性能
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) 退出
5.1 钢的分类与钢中的合金元素(alloy element)
(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
例3. 40Cr
Wc=0.08%的沸腾钢。
Wc=0.40%及Wcr=1%。
G是裂纹萌生及扩展通道→抗压不抗拉,宜作承压件。
G存在→加工性能好(铸造、切削加工);减震减摩;
较小缺口敏感性。
2)各类铸铁的特点 图5-5 图5-6 图5-8 图5-7 ①灰铸铁 : 直接结晶获得、成分亚共晶。 •特点:片G应力集中、割裂基体严重;铸造性能最好。 •应用:承压或受力不大的形状复杂件或薄壁件(如箱体 等)。 表5-16 •典型牌号:HT200。 ②可锻铸铁: 铁水→白口铁→石墨化退火 →Fe3C分解为团絮状G。 •特点:性能优于灰铸铁(但并不可锻),工艺复杂。 •应用:一定承载能力的结构件。 图5-9 •典型牌号:KTH350—10。 表5-17
⑵各类铸铁的特点 1) 共性: ①成 ②组 ③性 分:高碳、高硅(易形成G)及杂质S、P较宽
(成本低廉、易浇注)。
织:钢基(F、F+P、P等)+G。 能:G的存在,具有多重性影响。

汽车中常用的金属材料

汽车中常用的金属材料
汽车中常用的金属材料
本章内容
一、金属材料的主要性能 二、汽车常用金属材料 三、汽车材料的热处理 四、汽车非金属材料
第二讲 汽车常用材料
❖碳素钢 ❖合金钢 ❖铸铁 ❖有色金属及合金 ❖非金属材料 ❖复合材料
一、碳钢
钢铁材料 以铁、碳为基础的铁碳合金。 碳素钢 碳的质量分数(含碳量)小于2.11%的 铁碳合金称为碳素钢。 铸铁 碳的质量分数大于2.11%、小于6.67 %的铁碳合金为铸铁。

18Cr2Ni4W A

20Cr2Ni4A
0.13~0.19 W0.8~1.2 1.35~1.65 950 / 850 1180 835
4.0~4.5

0.17~0.23 0.30~0.60 1.25~1.65 880/ 780 1180 1080
3.25~理 渗碳 → 淬火 → 低温回火
15 、20钢:渗碳,表硬内韧,作凸轮、小齿轮、摩擦片、 活塞销、摇臂等
30~55钢:调质,综合机械性能好,制齿轮、连杆、轴类等 60~70钢,淬火,中回,制造弹性元件,如汽车气门弹簧.
(3)碳素工具钢的牌号、性能及用途 碳素工具钢的牌号由汉字“碳”的汉语拼音第一个字母 “T”加上阿拉伯数字组成,其数字表示钢中平均含碳量的 千分数。如:T8钢表示平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。 若为高级优质碳素工具钢,则应在牌号后面标以字母A,如 T12A钢表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。 碳素工具钢的含碳量在0.70%以上,硬度高,耐磨性好, 碳素工具钢都是优质钢或高级优质钢。碳素工具钢主要用于 制造刀具、模具和量具。
合金结构钢
类型: 合金工具钢
特殊性能钢
合金结构钢的牌号由两位数字+元素符号(或汉

医用金属材料PPT课件

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25
• (2)生物相容性:钛及钛合金的缺点是硬度较低,耐磨性差。
为了改善钛及钛合金的耐磨性能,可将钛制品表面进行高温离子 氮化及应用离子注入技术处理,通过引起晶格畸变,使制品表面呈压 力状态,从而提高硬度和耐磨性。
离子氮化后的纯钛及钛合金硬度分别提高7倍和2倍。纯钛的磨损 率降低到原来的1/2,钛合金降低到原来的1/6;氮化后钛材的年腐蚀 率是非氮化的1/3。动物实验表明组织对表面渗氮钛材反应轻微,材 料无毒性。
795~1000 1790 600
CoNiCrMoWF 冷加工 e
828
退火(ISO)
276
1000 600
延伸率(%)
9.0 15.0 28.0 8.0 60.0 12.0 10.0 50.0 8.0 50.0
18.0
50.0
疲劳强度 (MPa) 250 280 897 - 345 586 - - - -
• 形状记忆效应普遍认为与无扩散马氏体相变有关,即本质上就是热 弹性。热弹性行为归因于母相和马氏体的排序秩序。充分地了解与 马氏体相变相关地机械行为和热行为是必要的。
• 形状记忆合金可用于拱形牙齿矫正。
• 3.5 其他金属
• (1)医用钽

钽是化学活性很高的金属,在生理或其它环境中,甚至在缺氧的状态
0.03%,进一步提高了其在含Cl溶液体系中的耐蚀性能,
降低了材料致敏性,这就是常见的316L不锈钢
表给出了奥氏体不锈钢316和316L的力学性能。显然,退火态的材料硬度与 强度较低,而经过冷加工后,材料可以具有更高的强度和硬度。这说明此类材料 可以在大范围内调节力学性能。
但即使是牌号为316L的不锈钢在体内的特定环境下(如在高压或缺氧区域) 也会被腐蚀。它们适合做临时装置,如骨折固定板、固定螺钉或销子.。

各种金属材料及特性 全(建议收藏)

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4、铁生铁、熟铁和钢的主要区别在于含碳量上,一般含碳量小于0.2%的叫熟铁或纯铁,含量在0.2-1.7%的叫钢,含量在1.7%以上的叫生铁。

1)生铁:一般指含碳量在2~6.69%的铁的合金。

又称铸铁。

生铁里除含碳外,还含有硅、锰及少量的硫、磷等,它可铸不可锻。

1.1)生铁性能:生铁含碳很多,生铁坚硬、耐磨、铸造性好,但生铁硬而脆,几乎没有塑性,不能锻压。

1.2)分类:又可分为炼钢生铁、铸造生铁、球墨铸铁、合金生铁等几种。

1.2.1)炼钢生铁(白口铁):习惯上把炼钢生铁叫做生铁。

炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在,其断面呈白色,通常又叫白口铁。

这种生铁性能坚硬而脆,一般都用做炼钢的原料。

1.2.2)铸造生铁(灰口铁):简称为铸铁。

铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在,它的断口为灰色,通常又叫灰口铁。

由于石墨质软,具有润滑作用,因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。

但它的抗位强度不够,故不能锻轧,只能用于制造各种铸件,如铸造各种机床床座、铁管等。

1.2.3)球墨铸铁:球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在,其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢,它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能,有一定的弹性,广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。

1.2.4)合金生铁:合金生铁含硅、锰、镍或其它元素量特别高,如硅铁、锰铁等,常用做炼钢的原料。

在炼钢时加入某些合金生铁,可以改善钢的性能。

2)熟铁:是用生铁精炼而成的比较纯的铁。

含碳量在0.02%以下,又叫锻铁、纯铁。

纯铁要求碳、磷、硫等杂质元素含量很低,其冶炼难度较大,制造成本远大于生铁和钢。

2.1)熟铁性能:熟铁质地很软,塑性好,延展性好,容易变形,可以拉成丝,强度和硬度均较低,容易锻造和焊接,用途不广。

2.2)熟铁的用途:主要是作为电工材料,具有高的磁导率,可用于各种铁芯。

还用作高级合金钢的原料,纯铁很少用作结构材料,这是由于它质地柔软,强度不高。

金属材料的力学性能PPT课件

金属材料的力学性能PPT课件

材料的ak值愈大,韧性就愈好; 材料的ak值愈小,材料的脆性愈大。 通常把ak值小的材料称为脆性材料 研究表明,材料的ak值随试验温度的降低而降低。
43
2. 断裂韧性
低应力脆断 工程零(构)件有时在应力低于许用应力的情况
下也会发生突然断裂,称为低应力脆断。
低应力脆断的原因 由于实际应用的材料中常常存在一些裂纹和本身
缺陷,如夹杂物、气孔等或加工和使用过程中产生 的缺陷,裂纹在应力的作用下失稳而扩展,最终导 致零(构)件断裂。
44
1.1.5 疲劳强度
① 疲劳破坏
零件、工具等即使在低于材料屈服强度的交变载荷作用下, 经过一定的循环次数后也会发生突然断裂,这种现象称为疲劳 断裂。 表示材料经无数次交变载荷作用而不致引起断裂的最大应力值。
(4)应用:广泛用于科研单位和高校,以及薄件表面硬度 检验。不适于大批生产和测量组织不均匀材料。
39
1.1.4 冲击韧性
1. 冲击韧性
是指金属材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。
冲击韧性的测定方法
摆锤式一次冲击试验 小能量多次冲击试验
40
摆锤式一次冲击试验 摆锤式冲击实验机
41
试验原理
14
拉伸试验(应力—应变)曲线
e — 弹性极限点 S — 屈服点 b — 极限载荷点
(缩颈点) K — 断裂点
15
拉伸过程变化的三个阶段
(1) 弹性变形阶段 (2) 屈服变形阶段 (3) 强化阶段 (4) 缩颈阶段
拉 伸 试 样 的 颈 缩 现 象
16
弹性与塑性
弹性: 金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后能回复 其原来形状的性能,叫做弹性。 弹性变形: 随着外力消失而消失的变形,叫做弹性变形。 塑性变形: 在外力消失后留下来的这部分不可恢复的变形,叫 做塑性变形。

常用金属材料

常用金属材料

不受剧烈冲击、高硬度、 耐磨的工具。如冲头、
手锯条等。
不受冲击、要求高硬度、 高耐磨的工具。如锉刀、
量具等。
(2)低合金高强度结构钢
牌号:例如 Q390A
“Q”表示屈服点, “390”表示屈服点值为390MPa, “A”表示质量等级为A 级。
用途: 低合金高强度高强度结构钢一般不用热处理, 综合力学性能良好,
用途:铸铁件占铸件总产量的 80%左右。
如机床床身、箱体等。
w(S) ≤0.15%
w(P) ≤0.3%
1.铁碳合金双重相图
铸铁中,碳的存在 形式有渗碳体(Fe3C) 和游离状态的石墨(G)两种。
铁碳合金实际上存在两种 相图: (1)Fe-Fe3C相图, (2)Fe-G相图。
图1-19 铁碳双重相图
(3)变质处理(孕育处理)
• 变质处理:在浇注前向铁水中加入变质剂(孕育剂),如 Si-Fe、Si-Ca合金,以增加石墨的结晶核心,促进石 墨化,使石墨片细小、均匀,获得高强度铸铁。
用于桥梁、船舶、车辆、高压容器、管道、建筑物等。
(3) 合金钢
1)合金结构钢 牌号: 例如 60Si2Mn, “60”表示平均w(C)=0.6%, “ Si2 ”表示平均w(Si)=2%, “ Mn ”表示平均w(Mn)<1.5%。
用途:合金结构钢的力学性能优于优质碳素结构钢, 常用来制造重要的零件,如齿轮、轴类、弹簧等。 例:渗碳钢,20CrMnTi;
化学成分(质量分 数,%)
力学性能(最小值)
牌号
C
Si
Mn
σs (σ0.2)
Σb
δ
/MPa (%)
/MPa
主要特点及应用
ZG200 -400 0.20 0.50 0.80 200

人教版九年级化学下册 《金属材料》思维导图课件

人教版九年级化学下册  《金属材料》思维导图课件

典例精析
【例5】下列各组物质中属于纯净物的一组是
A. 24K金、铜导线 B. 不锈钢、黄铜 C. 生铁、钢 D. 钱币、铜钟
( A)
【解析】B、C、D项都是不同金属的合金,都属于混合物。24K金一般指含金 量在99.9%以上的黄金。绝对纯净的物质是没有的,通常所谓的纯净物是指含杂 质很少的(杂质不至于影响该物质的性质)具有一定纯度的物质。
强度和硬度好
18K黄金
金、 银、铜
光泽好,耐磨,易加工
用途 医疗器械、炊具、容器、反应釜 钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行 车架 机器零件、仪表、日用品等
机器零件,如轴承、齿轮等 钱币、代替银做饰品
焊接金属 火箭、飞机、轮船等制造业
金饰品、钱币、电子元件
典例精析
【例4】金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法中不
思维导图解读——几种常见的金属
(3)铜(Cu):具有红色金属光泽,密度为8.9 g/cm3,熔点1 083 ℃,沸点2 595 ℃。 具有良好的延展性、导电性和导热性。 铜在干燥的空气中化学性质不活泼,在潮湿的空气中,表面可生成碱式碳酸铜 (铜绿);导电性在金属中仅次于银,用于制造电线、电缆和各种电器。
谢谢观看
思维导图解读——铁的合金
含碳量 机械性能
生铁 2%~4.3%
硬而脆、无韧性
机械加工
可铸、不可锻
①白口铁:断口呈暗白色,
主要用于炼钢;
②灰口铁:断口呈深灰色,
分类和用途
制造化工机械和铸件等; ③球墨铸铁:碳呈球形,具
有很高的机械强度,在某些
场合可以代替钢,用于制造
曲钢、齿轮、阀门等

0.03%~2% 坚硬、韧性 大、塑性好 可铸、可锻、

金属材料基础知识培训ppt课件

金属材料基础知识培训ppt课件
2.7按脱氧程度和浇注制度分:
a.沸腾钢;b.半镇静钢;c.镇静钢;d.特殊镇静钢。
3.中国钢号表示方法:
3.1钢号表示方法概述: 钢的牌号简称钢号,是对每一种具体钢产品所取的名称,是人们了
解钢的一种共同语言。中国的钢号表示方法,根据国家标准《钢铁产品 牌号表示方法》(GB221-79)中规定,采用汉语拼音字母、化学元素 符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即: ①钢号中化学元素采用国际化学符号表示,例如Si、Mn、Cr……等。混 合稀土元素用“RE”(或“Xt”)表示。 ②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等,一般采用汉语拼音的缩写字母 表示,见表。 ③钢中主要化学元素含量(%)采用阿拉伯数字表示。 3.2 钢号表示方法的分类说明 3.2.1 碳素结构钢: ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以 “Q”,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单位是 Mpa。例如:Q235 表示屈服点(ss)235MPa 的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级 符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号:F 表示沸腾钢;b 表示半镇 静钢:Z 表示镇静钢;TZ 表示特殊镇静钢,镇静钢可不标符号,即Z 和 TZ 都可不标。例如Q235-AF 表示A级沸腾钢。
▪ 2.3按成形方法分类: (1)锻钢;(2)铸钢;(3)热轧钢;(4)冷拉钢。
▪ 2.4按用途分类: 1)建筑及工程用钢: a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。 2)结构钢: a.机械制造用钢;b.弹簧钢;c.轴承钢 3)工具钢: a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。 4)特殊性能钢: a.不锈耐酸钢;b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢;c.电热合 金钢;d.耐磨钢;e.低温用钢;f.电工用钢。 5)专业用钢:如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农 机用钢等。 2.5 按金相组织分类:

第8章化工设备常用金属材料的基本性能

第8章化工设备常用金属材料的基本性能
第8章化工设备常用金属 材料的基本性能
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2020/11/27
第8章化工设备常用金属材料的基本 性能
• 学习内容(三大部分)
• 1、常用材料 • 2、压力容器 • 3、化工设备
•过程装备与控制专业两门课
•压力容器设计基础 •过 程 装 备 设 计
•按照工艺类专业及其它相近的非机械类专业的要求, 重点讲述过程装备与控制专业最基本、最重要的内容。
•多数设备的壳体用板材卷焊制造而成,要求材料具有良好的 塑性、良好的切削加工性能和焊接性能等。 •管道的弯管需要冷弯成型,也需要管材有良好的塑性。
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第8章化工设备常用金属材料的基本 性能
•8.2 金属材料的腐蚀与防护
•腐蚀是材料在各种环境作用下发生的破坏和变质。
•自然环境 •人为环境
•硬度是指金属材料的软硬程度,也即金属材料抵抗 更硬的物体压入其内的能力。它表示材料在一个小 的体积范围内,抵抗弹性变形、塑性变形或破裂的 能力。
•常用表征方法:
•HB 布氏硬度 √ •HRC 洛氏硬度 •HV 维氏硬度
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第8章化工设备常用金属材料的基本 性能
•硬度大小反映材料的耐磨性能和切削加工的可能性 。
•因此,高温设备必须具有抗氧化能力。
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第8章化工设备常用金属材料的基本 性能
•8.1.4 加工工艺性能
•为使加工工艺简便并保证质量、降低成本,要求材料具有良 好的加工工艺性能。
•金属材料的加工工艺性能包括可焊性、可锻性、可铸性、切 削加工和热处理性能等。
•对化工设备用材的加工工艺性要求,取决于设备的结构和加 工方式。例如:
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第8章化工设备常用金属材料的基本 性能

1-金属材料的性能(SK)-精简

1-金属材料的性能(SK)-精简

块 一 金
——残余伸长量达到规定原始标距百分比时的应力。用符 号Rp表示,常用Rp0.2(旧:σ0.2) 。


材 ReL 料 的
Rp0.2
Fp0.2 S0
性 能
Fp0.2—试样发生屈服时最小载荷(N); S0—试样的原始横截面积(mm2)。
Rp0.2用于无明显屈服现象的塑性 金属材料。
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块 一
低碳钢拉伸曲线:

属 oe——弹性变形阶段
材 料
es——屈服阶段
的 sb——均匀塑性变形阶段
性 能
(强化阶段)
k——缩颈阶段
低碳钢拉伸曲线
※oe的斜率即为材料的弹性模量E,又称材料的刚度。
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模 块 一



料 的
屈服——载荷基本不变而试样继续伸长的现象。

能 ※※屈服的产生标志着材料产生明显的塑性变形
缩颈——载荷达到最大值后,试样的局部截面急剧 缩小的现象。
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有些材料并无(或无明显)屈服阶段。几种钢的拉
模 伸曲线比较、铸铁的拉伸曲线如图: 块 一 金 属 材 料 的 性 能
几种钢的拉伸曲线比较
铸铁的拉伸曲线
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(二)强度
模 块
1.概念
模 项目
块 一
布氏 硬度

属 材 料
洛氏 硬度



维氏 硬度
优点
缺点
测得的硬度值 较稳定、准确
对金属表面的损伤 较大,且效率较低
操作简单迅速, 数据不够稳定和准

24种常用金属材料及特性

24种常用金属材料及特性

1、45——优质碳素结构钢,是最常用中碳调质钢主要特征: 最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。

小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理。

应用举例: 主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞。

轴、齿轮、齿条、蜗杆等。

焊接件注意焊前预热,焊后消除应力退火。

2、Q235A(A3钢)——最常用的碳素结构钢主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能,以及一定的强度、好的冷弯性能。

应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。

如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。

3、40Cr——使用最广泛的钢种之一,属合金结构钢主要特征: 经调质处理后,具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性,淬透性良好,油冷时可得到较高的疲劳强度,水冷时复杂形状的零件易产生裂纹,冷弯塑性中等,回火或调质后切削加工性好,但焊接性不好,易产生裂纹,焊前应预热到100~150℃,一般在调质状态下使用,还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。

应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件,如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等,调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件,如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等,经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件,如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等,经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件,如蜗杆、主轴、轴、套环等,碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件,如轴、齿轮等。

4、HT150——灰铸铁应用举例:齿轮箱体,机床床身,箱体,液压缸,泵体,阀体,飞轮,气缸盖,带轮,轴承盖等。

5、35——各种标准件、紧固件的常用材料主要特征: 强度适当,塑性较好,冷塑性高,焊接性尚可。

冷态下可局部镦粗和拉丝。

淬透性低,正火或调质后使用应用举例: 适于制造小截面零件,可承受较大载荷的零件:如曲轴、杠杆、连杆、钩环等,各种标准件、紧固件。

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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。
表5-2
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。
图5-2
图5-3
表5-13
⑵模具钢 1)冷作模具钢:高碳(合金)钢。
•用途、性能:各种冷冲压、冷成型模具;高硬度高耐 磨性、足够整体强度与韧性。
•合金化:①高碳Wc>0.6~0.7%; ②淬透性元素:主加Cr,另Mn、Si; ③Mo、V细化晶粒;Cr、Mo、W、V提高耐磨性。
•热处理: 淬火+低温回火,≥58HRC,细小马氏体+碳化物+少
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。
5.2.3 合金结构钢(alloy structural steel)
(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
表5-6
(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
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)。
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
5.3.2 工具钢(tool5-11
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。
表5-4
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)。
•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。
④加Mo,消除回火脆性。
•热处理:调质即淬火+高温回火(500~650℃) 。
•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。
(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:
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
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
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、
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
5.3 滚动轴承钢、工具钢、不锈钢和耐热钢
关于常用金属材料 及性能
5.1 钢的分类与钢中的合金元素(alloy element)
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:普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质
钢。
表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)。
图5-1
(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。
•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。
①中、高碳(0.45~0.9%);
②加Si→σe↑及(σs/σb)↑; ③加Mn、Si、或Cr→淬透性↑;
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
5.2.4 其它结构钢 ⑴易切削钢:
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
注意尺寸效应。 •典 型 牌 号:Q235。
表5-3
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。
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
560℃回火,回火马氏体+碳化物,62~66HRC。 •典型钢种:W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V、W18Cr4V。
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