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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划金属材料工艺金属材料的工艺性能铸造性能金属材料铸造成形获得优良铸件的能力称为铸造性能。用流动性、收缩性和偏析来衡量。流动性。流动性好的金属易充满铸型，获得外形收缩性铸件在凝固和冷却过程中，其体积和(来自:写论文网:金属材料工艺)仅影响尺寸，还会使铸件产生缩孔、疏松、内应偏析金属凝固后，铸锭或铸件化学成分和组铸件各部分的力学性能有很大的差异，降低铸件流动性熔融金属的流动能力称为完整、尺寸精确、轮廓清晰的铸件。尺寸减少的现象称为收缩性。收缩不力、变形和开裂。织的不均匀现象称为偏析。偏析会
2、使的质量。锻造性能金属材料用锻压加工方法成形的能力称为锻造性。塑性越好，变形抗力越小，金属的锻造性越好。焊接性能金属材料对焊接加工的适应性称为焊接性。在机械行业中，焊接的主要对象是钢材。碳质量分数是焊接好坏的主要因素。碳质量分数和合金元素质量分数越高，焊接性能越差。切削加工性能切削加工性能一般用切削后的表面质量和刀具寿命来表示。金属具有适当的硬度和足够的脆性时切削性能良好。改变钢的化学成分和进行适当的热处理可提高钢的切削加工性能。热处理工艺性能钢的热处理工艺性能主要考虑其淬透性，即钢接受淬火的能力。含Mn、Cr、Ni等合金元素的合金钢淬透性比较好，碳钢的淬透性比较差。金属材料的机械性能材料的性
3、能好坏关系到设备使用寿命，整个国民经济的发展，特别是在航空航天方面。材料的机械性能包括这么几个方面。强度金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。根据载荷不同，可分为抗拉强度b、抗压bc、抗弯bb、抗剪b、抗扭t。抗拉强度通过拉伸试验测定。将一截面为圆形低碳钢拉伸试样在材料试验机I2-9）上进行拉伸，测得应力应变曲线图1a低碳钢试样图1b低碳钢应力-应变图图中为应力,为应变。图中各个阶段：OA弹性变形阶段试样的变形量与外加载荷成正比，载荷卸掉后，试样恢复原来样子。ABC屈服阶段发生塑性变形，载荷卸掉后，一部分变形恢复还有一部分不能恢复，形变不能恢复的变形称为塑性变形。CD强化阶段载荷不断增加,
4、塑性变形增大，材料变形抗力也逐渐增加；DE缩颈阶段当载荷达到最大值时，试样直径发生局部收缩，称为“缩颈”；E点为试样发生断裂。强度指标分为:弹性极限e，表示材料保持弹性变形，弹性零件设计依据；屈服极限s，表示金属开始发生明显塑性变形抗力，有些金属如铸铁没有明显屈服现象，则用条件屈服极限表示：产生残余应变时的应力值即；强度极限b，表示金属受拉时所能承受的最大应力。e、s、b、是机械零件和构件设计的主要依据。2塑性延伸率试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比称为延伸率。=L/L=(L1-L0)/L0100断面收缩率试样拉断后缩颈处截面积的最大缩减量与原横断面积的百分比称为断面收缩率。=S/S=S
5、0-S1/S0100金属材料的延伸率与断面收缩率越大，其塑性越好。3.硬度图2布氏硬度的测量硬度是材料抵抗局部变形的能力。布氏硬度,使用布氏硬度计进行测量。如图2原理：HBS采用淬火钢球时，记为HBS；采用硬质合金钢球时，记为HBW；当F的单位取N时，加系数。布氏硬度特点：优点：测量数值稳定，准确缺点：操作慢，不适用批量生产和薄形件。应用：铸铁，有色金属；退火、正火、调质处理钢。当HBS450时有效洛氏硬度，使用洛氏硬度计进行测量。图3洛氏硬度的测量如图3。原理：HR=(k-h)/对金刚石圆锥压头，k=对钢球压头，k=mm洛氏硬度特点：优点：操作简便，压痕小，用于成品和薄形件；缺点：测量数值分
6、散。应用：淬火钢，调质钢批生产零件，当20-67HRC时有效.洛氏硬度分类如表1：表1洛氏硬度分类4韧性与疲劳强度韧性冲击韧性：反应了材料抵抗冲击载荷的能力k=Ak/AAk冲击功A试样缺口处截面积冲击韧性对材料的意义：k对材料内部缺陷很敏感；k随温度降低而下降，可用来评定材料的冷脆现象。冲击韧性的大小在冲击试验机上进行测试。材料在断裂之前吸收的冲击功越多表示材料抵抗冲击载荷的能力越强。疲劳强度材料在低于ss的重复交变应力作用下发生断裂的现象，称为疲劳现象。材料承受的载荷有交变应力和重复应力。交变应力：大小、方向随时间周期性变化的应力，如图4。重复应力：方向不随时间变化。图4交变应力疲劳曲线图如
7、图5。图5疲劳曲线图疲劳极限材料经无限多次应力循环而不断裂的最大应力。它表示材料抵抗疲劳断裂的能力。材料在长期的应力作用下会断裂，其疲劳断口在显微镜下可明显看到辉纹。可以通过改善材料的形状结构，减少表面缺陷，提高表面光洁度，进行表面强化等方法可提高材料疲劳抗力。5.断裂韧性构件或零件内部存在着或多或少、或大或小的裂纹和类似裂纹的缺陷，裂纹在应力的作用下可失稳或扩展，导致构件破断。材料抵抗裂纹失稳扩展断裂的能力叫做断裂韧性。材料的断裂方式可以分为脆性断裂和韧性断裂两种，脆性断裂指的是材料在断裂之前没有发生塑性变形，韧性断裂指的是材料在断裂之前发生了塑性变形，脆性断裂更加危险，Titanic号船的
8、沉没就与船体材料的质量有关。图6为Titanic号船用材料与近代船用材料的对比，可看出近代船用材料的冲击韧性高于Titanic号船用材料。图6船用钢板断口图金属材料的理化性能1.金属的物理性能密度单位体积物质的质量称为该物质的密度轻金属：密度小于5的金属。如铝、镁、钛及其合金。多用于航空航天。重金属：密度大于5的金属。如铁、铅、钨。熔点金属从固态向液态转变时的温度。纯金属都有固定熔点。熔点高的金属为难熔金属，如钨、钼、钒，用来制造耐高温零件。熔点低的金属为易熔金属，如铅、锡，用来制造保险丝和防火安全阀。导热性通常用热导率来衡量。热导率越大，导热性越好。金属导热性银最好，铜、铝次之，合金比金属导
9、热性差。导热性好的金属用来制造散热性零件。导电性金属传导电流的能力。金属导电性银最好，铜、铝次之。导电性好宜于做电线；导电性差的宜于做电热元件。热膨胀性金属材料随温度变化而膨胀、收缩的特性。一般金属受热时膨胀体积增大，冷却时收缩体积变小。用线膨胀系数和体膨胀系数来表示。磁性金属材料可分为铁磁性材料顺磁性材料和抗磁性材料三类。铁磁性材料当温度升高高一定数值时，磁畴被破坏，变为顺磁体，这个转变温度称为居里点。2.金属的化学性能耐腐蚀性金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀破坏作用的能力。碳钢、铸铁耐腐蚀性较差；钛及其合金、不锈钢耐腐蚀性好抗氧化性金属材料在加热时抵抗氧化作用的能力。加入铬
10、、硅等合金元素，可提高抗氧化性。金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性统称化学稳定性。在高温下化学稳定性称为热稳定性。金属材料工艺性能简介1：铸造性：指金属材料能用铸造的方法获得合格铸件的性能。铸造性主要包括流动性，收缩性和偏析。流动性是指液态金属充满铸模的能力，收缩性是指铸件凝固时，体积收缩的程度，偏析是指金属在冷却凝固过程中，因结晶先后差异而造成金属内部化学成分和组织的不均匀性。2：可锻性：指金属材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能。它包括在热态或冷态下能够进行锤锻，轧制，拉伸，挤压等加工。可锻性的好坏主要与金属材料的化学成分有关。3：切削加工性：指金属材料被刀具切削加工后而成为合格工件的
11、难易程度。切削加工性好坏常用加工后工件的表面粗糙度，允许的切削速度以及刀具的磨损程度来衡量。它与金属材料的化学成分，力学性能，导热性及加工硬化程度等诸多因素有关。通常是用硬度和韧性作切削加工性好坏的大致判断。一般讲，金属材料的硬度愈高愈难切削，硬度虽不高，但韧性大，切削也较困难。4：焊接性：指金属材料对焊接加工的适应性能。主要是指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。它包括两个方面的内容：一是结合性能，即在一定的焊接工艺条件下，一定的金属形成焊接缺陷的敏感性，二是使用性能，即在一定的焊接工艺条件下，一定的金属焊接接头对使用要求的适用性。5：热处理：退火：指金属材料加热到适当的温度
12、，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有：再结晶退火，去应力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或压力加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理作好组织准备等。：正火：指将钢材或钢件加热到Ad3或Adm以上3050，保持适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理的工艺。正火的目的：主要是提高低碳钢的力学性能，改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷，为后道热处理作好组织准备等。：淬火：指将钢件加热到Ad3或Ad1以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬
13、火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。：回火：指钢件经淬硬后，再加热到Ad1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。常见的回火工艺有：低温回火，中温回火，高温回火和多次回火等。回火的目的：主要是消除钢件在淬火时所产生的应力，使钢件具有高的硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韧性等。：调质：指将钢材或钢件进行淬火及回火的复合热处理工艺。使用于调质处理的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。：化学热处理：指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温，使
14、一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分，组织和性能的热处理工艺。常见的化学热处理工艺有：渗碳，渗氮，碳氮共渗，渗铝，渗硼等。化学热处理的目的：主要是提高钢件表面的硬度，耐磨性，抗蚀性，抗疲劳强度和抗氧化性等。：固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。固溶处理的目的：主要是改善钢和合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等。：沉淀硬化：指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后，在400500或700800进行沉淀硬化处理
15、，可获得很高的强度。：时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持，其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度，并较长时间进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理，若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。时效处理的目的，消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等。：淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂
