金属材料及热处理全套课件 PPT

洛氏硬度------HR(A,B,C) P.8 表1.1
维氏硬度------HV(极薄层的硬度)
1.3 冲击韧度——金属材料在快速冲击 载荷作用下抵抗破坏的能力（aK）
1.4 疲劳强度（σ-1）------材料经 无数次交变载荷而不断裂的最大应力值
疲劳失效过程——零件（齿轮、轴等）在工作 时受到大小方向周期性变动载荷作用下（交 变或重复应力）,产生疲劳裂纹→裂纹扩展→ 瞬时断裂 材料产生疲劳断裂的原因——P.11
3.3含碳量对铁碳合金组织与性能的影响 1,含碳量对铁碳合金组织的影响 2,含碳量与力学性能间的影响(图3.10)
3.4 铁碳相图的在生产中应用 1,选材 2,铸造 3,锻造 4,热处理 作业:P.26 1, 2,3
铁碳 合金
成分、 组织、 性能
关系
连接到第二章金属的性能，牌号 及用途
第二章 金属材料牌号,性能,用途
• 常存元素对钢性能的影响
在冶炼过程中带入的（Si、Mn、S、P） 1, Mn的影响——有益，WMn<1%，影响不大 2, Si的影响——有益，WSi<0.5%，影响不大 3, S的影响——以FeS形式存在
不利：FeS塑性差；FeS+Fe共晶体，低熔点985℃，分布在 晶界上，1200 ℃时沿晶界融化，形成热脆。 有利：形成MnS，起断屑作用
3.2 铁—渗碳体相图(P.26) 1, 特性点(表3.1) 2, 特性线 ES(Acm) ------奥氏体(A)→渗碳体(Fe3C) GS(A3) --------奥氏体(A →铁素体(F) PSK(A1)---------奥氏体(A)→珠光体(P) 3, 特性区(12个) 4, 3条垂直线(虚线) S--------共析点 产生珠光体(P) C-------- 共晶点 产生莱氏体 (L´d)
2.3
合金的晶体结构和相图
1,合金------二个或二个以上的金属元素 熔合在一起(Fe+C=铁碳合金,Cu+Zn=黄铜) 2,组元------组成合金的独立单元 (Fe, Cu, C, Fe3C) 3,合金系--------(铁碳合金,铝硅合金等) 4,相-------结构相同,化学成分相同(液相,固相等) 5,组织-------反映相的大小,形态及分布情况.在 显微镜下能观察到的金属的微观形态和面貌. 又称金相组织.
2.2 金属的结晶过程及同素异构转变
结晶——原子从液态无序排列到固态的有序列 排列 (1)金属的冷却曲线和过冷现象(图2.7) (2)金属 的结晶过程——形核、长大(图2.8) (3)金属结晶后的晶粒大小 (4)细化晶粒的方法(增加过冷度,变质处理,振动） (5)金属的同素异构转变——金属在固态下，晶格 随温度变化而发生变化. 图2.11: 体心立方→面心立方→体心立方
第2节 金属的晶体构造和结晶
2.1 金属的晶体结构
金属中常见的晶格类型-----（体心、面心和密排六方） 1.体心立方晶格 如:α-Fe铁,铬(Cr),钼(Mo), 钨(W),钒(V)等 2.面心立方晶格 如:γ-Fe铁,铝(Al),铜(Cu), 镍(Ni),铅(Pb)等 3.密排六方晶格 如:镁(Mg),锌(Zn),
合金中的常见相(组织)结构
• 固溶体-----(置换,间隙2种)图2.12 2.13 • 金属化合物-----新的复杂晶格,硬,脆 • 机械混合物------保持各自原有的晶格类 型
二元匀晶相图
作业:
P.19 1, 2,4,7,8,
第 3节
铁碳合金相图
碳钢——Fe+C 2个基本组元 合金钢——Fe+C +其它元素，如 （Cr、Ni、Mn、Mo）等金属元素
(1)屈服强度(σS) (2)抗拉强度(σb)
加载荷 弹性变形 塑性变型形 断裂 σS==Fs/S0 屈服
σb==Fb/S0
(3)伸长率(δ) δ=Lk－L0/L0 × 100 ％ ( 4 )断面收缩率(Ψ ) Ψ =S0－Sk/s0 × 100 ％
1.2 硬度 ------金属材料抵抗其他 物体压入其表面的能力 布氏硬度-----HBS(适用测量硬度值小于450 的材料) -----HBW(适用测量硬度值小于650 的材料)
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常用金属的晶体结构
1、体心立方晶格：
(BCC; BodyCentered Cubic)
2、面心立方格： (FCC; FaceCentered Cubic)
3、密排六方格：
(HCP; Hexagonal Close-packed)
原子排列及晶格、晶胞
实际金属的晶体结构
(1)多晶体——单晶体(各向异性)和多晶体 (各向同性) (2)晶体的缺陷 a.点缺陷——空位、间隙 b. 线缺陷——位错 c.面缺陷——晶界、亚晶界
3.1 铁碳合金中的基本组织 (1)铁素体（F）——碳溶于α-Fe中的间隙固溶体， 体心立方晶格(照片) (2)奥氏体（A）——碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体， 面心立方晶格(910℃以上)
(3)渗碳体（Fe3C）——复杂晶格的金属 化合物 (4)珠光体(P) ——Fe+Fe3C的机械混合物 (5)莱氏体(L´d) ——Fe3C+P的机械混合物
典型铁碳合金的结晶过程
1, 共析钢（Ⅰ）冷却曲线（P） 2, 亚共析钢（ Ⅱ ）冷却曲线（F+P） 3, 过共析钢（ Ⅲ ）冷却曲线（P+Fe3C Ⅱ ）
4, 共晶白口铁（Ⅰ）冷却曲线（Ld） 5, 亚共晶白口铁（ Ⅱ ）冷却曲线 （ P+Fe3C Ⅱ + L´d ） 6, 过共晶白口铁（ Ⅲ ）冷却曲线 （Fe3C Ⅰ + L´d ）
4, P的影响——σb、HRC↑，δ、AK明显↓ 特别在低温下，形成材料的冷脆
第1节 非合金钢(碳钢)
1.非合金钢(碳钢)的分类 ▲含碳量--------低碳钢(C＜0.25%) 中碳钢(0.25% ≤C ≤0.6%) 高碳钢(C ＞ 0.6%) ▲ 质量-------普通钢,优质钢,高级优质钢 ▲用途--------结构钢,工具钢等
金属材料及热处理
第一章
金属材料的力学性能
第1节 金属材料的力学性能
金属材料的机械性能(力学性能)———金属抵 抗外力而引起的变形和断裂的能力
1.1 强度和塑性 强度——金属材料在静载荷的作用下抵抗永久 变形和断裂的能力（ σ ） 塑性——金属材料在静载荷的作用下产生塑性 变形而不破坏的能力（δ、 Ψ ）