金属工艺学 2 ppt课件

构件在力的作用下，抵抗永久变形或断裂的能力 （强度），既取决于承受的内力大小，又取决于构 件的横截面的大小和形状，因而用应力值来衡量构 件的强度。一般，把单位面积上的抵抗破坏的内力 称为应力，即：
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其中，载荷F不增加而试件仍能继续伸长（即变形） 处对的于应屈力 服现值象称不为明屈显服的强金度属（材也料叫，屈以服产极生限0）.2，％用塑σ性s表变示形。 时的应力值为屈服强度，用σ0.2表示。
这里解释一下材料受力变形。材料的变形分为弹性
变形（外力撤销可以恢复原来形状）和塑性变形（外力 撤销不能恢复原来形状，形状发生变化）。图1－2
屈服强度：当材料所受应力超过弹性极限后，变形
增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性 变形。当应力达到一个值后，塑性应变急剧增加，曲线 出现一个波动的小平台，这种现象称为屈服。这一阶段 的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于 下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指 标，称为屈服点或屈服强度。
屈服强度与抗拉强度的比值称为屈强比(小于 1）。
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l
二、塑性（塑性变形)
金属材料在外力作用下产生不可逆转的永久
变形而不发生断裂的能力称为塑性。常用的塑性 指标有断后伸长率δ和断面收缩率ψ，均通过试验 测定。
1、断后伸长率δ：又称延伸率，是指试件被拉 断后，其标距长度的最大伸长量Δl与原始标距l0
金属工艺学
讲授内容 金 属 工 艺 学
热加工工艺基础
工金 金 金 程属 属 属 材液 塑 连 料态 性 接 导成 成 成 论形 形 形
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冷加工工艺基础
金
表
机
属 切
面 切 削
械 加 工
削
成
工
加
形
艺
工
的
的
基 础
基 本 方
基 本 知
法
识
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精品资料
零件的生产工艺过程
应根据零件的性能要求、受载情况、服役条 件、 工作环境等：
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复习题
一、填空题：
1、金属的力学性能主要有_____、_____、______、 和
等。
2、金属材料的性能包括___________性能、___________性能、___________性
能和___________性能。
布氏硬度HB标注方法： 标准：130HBS10/1000/30，简写：HB130 洛氏硬度HR标注方法： 标准：55HRC，简写：HRC55 维氏硬度HV标注方法： 标准：640HV30/20，简写：HV640
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四、冲击韧性与金属疲劳（动载荷）
1、冲击韧性： 金属材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力称为
车削
现代的有
数控加工、电火花 加工、激光加工等
特种加工方法
预先热处理： 为使切削加工能顺利进行，可通过预先热处理调整
硬度，为切削加工做好组织准备。
最终热处理： 使材料的性能达到要求。
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材料、信息、能源、生物称为现代技术的四大支柱。 金属材料
工程材料
陶瓷材料 高分子材料
复合材料
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来自百度文库
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强度单位为MPa（兆帕），过去用N/m2，彼 此之间换算公式是：
1Mpa(兆帕)＝1000KPa（千帕）＝1,000,000Pa(帕)
1Pa(帕)＝1N/m2
试件拉断前所能承受的最大应力值称为抗拉 强度（抗拉极限），用σb表示。
金属材料和构件在工作时一般不允许产生明 显的塑性变形，在设计机械零件是以σs或σ0.2为依 据。
一、强度：
金属材料在外力作用下抵抗永久变形或 断裂的能力称为强度。
按外力性质不同划分，强度有抗拉强度、 抗压强度、抗剪强度、抗扭强度和抗弯强 度等。工程指标一般为屈服强度和抗拉强 度。
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F S
金属材料的屈服强度、抗拉强度以及塑性指标是 在万能材料试验机上通过对金属材料进行拉伸试验 测定的。
使用性能是指金属材料在使用过程中所 表现出来的性能，包括金属材料的力学性 能、物理性能（熔点、导电性、导热性、 磁性等）及化学性能（耐腐蚀性、抗氧化 性等）。
工艺性能是指金属材料在各种加工工艺 过程中所表现出来的性能，包括铸造、锻 造、焊接、热处理性能及切削加工性能等。
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金属材料的力学性能又称机械性能，是 指金属材料在外力（即载荷）作用下所表 现出的抵抗变形和破坏的能力。包括强度、 塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等，是 机械零件和构件设计、选材的主要依据。
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第一章 金属材料的机械性能
一、教学目的和要求 1.掌握强度和塑性指标的符号、单位及意义； 2.掌握布氏硬度和洛氏硬度的测定原理、方法、
符号及应用。 3.了解拉伸试验方法和拉伸曲线图； 4.了解冲击韧性和疲劳强度的概念。
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金属材料的性能直接关系到金属产品的 质量、使用寿命和加工成本，以及生产工 人的劳动强度和劳动安全。它包括使用性 能和工艺性能。
的百分比。
2、断面收缩率ψ：是试件被拉断后，“缩颈”
断裂处横截面的最大缩减量ΔS与原始横截面积S0 的百分比。
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三、硬度：
金属材料抵抗局部变形，特别是局部塑性变 形、压痕或划痕的能力称为硬度。常用的硬度指 标有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）和维氏 硬度（HV）。其中以布氏硬度和洛氏硬度最为 常用。三者均通过硬度试验获得。
选材
选毛坯
预先热处理
机械加工
检验
最终热处理
选材：金属材料种类繁多，性能不一，根据零件的性能要求、
服役条件的不相同，再加上材料的资源、价格等多方面考虑。
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有液态成形毛坯
毛坯选择
塑性成形毛坯 连接成形毛坯
粉末冶金成形
轴
型材等毛坯
传统的有 车削、刨 削、铣削
拉削、镗削、磨削等
机械加工方法
冲击韧性，简称韧性。导致冲击的因素主要有载荷或速 度突然变化（惯性）。
2、金属疲劳： 金属材料在指定循环基数的交变载荷作用下，不产
生疲劳断裂所能承受的最大应力称为疲劳强度（疲劳极 限）。由于在疲劳断裂之前构件不产生明显的塑性变形， 不容易引起注意，所以危险性很大，常常造成严重危害。 机械零件的失效80％是由于疲劳破坏造成的。 作业：一铜棒的最大拉应力为70MPa，若要承受2000kg的 载荷，它的直径是多少？