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1、第第9 9章章 常用金属材料常用金属材料 9.1 9.1 金属材料的性能金属材料的性能9.2 9.2 常用金属材料常用金属材料9.1 9.1 金属材料的性能金属材料的性能 金属材料性能有使用性能和加工工艺性能两大类。使用性金属材料性能有使用性能和加工工艺性能两大类。使用性能有物理性能、化学性能、机械性能等。加工工艺性能有铸造能有物理性能、化学性能、机械性能等。加工工艺性能有铸造性能、压力加工性能、焊接性能、切削加工性能及热处理性能性能、压力加工性能、焊接性能、切削加工性能及热处理性能等。等。一、物理性能一、物理性能1 1密度：密度是指单位体积内材料的质量。密度：密度是指单位体积内材料的质量。2
2、 2熔点：由固体变为液体时的临界温度称为熔点。熔点在熔点：由固体变为液体时的临界温度称为熔点。熔点在700 700 以下的金属称为低熔点金属。熔点在以下的金属称为低熔点金属。熔点在700 700 以上的金属称为以上的金属称为 下一页下一页 返回返回9.1 9.1 金属材料的性能金属材料的性能高熔点金属。高熔点金属。3 3热膨胀性：材料受热时体积增大，冷却时体积又收缩的性能热膨胀性：材料受热时体积增大，冷却时体积又收缩的性能称为热膨胀性。称为热膨胀性。4 4导热性：材料受热后传递热量的性能称为导热性。导热性：材料受热后传递热量的性能称为导热性。5 5导电性：材料传导电流的性能称为导电性。导电性：
3、材料传导电流的性能称为导电性。6 6磁性：磁性是指金属材料在磁场中能被磁化或被吸引的性能。磁性：磁性是指金属材料在磁场中能被磁化或被吸引的性能。二、力学性能二、力学性能 金属材料受外力作用时，表现出来的各种抵抗能力，称为金属材料受外力作用时，表现出来的各种抵抗能力，称为金属材料的力学性能。其中施加的外力称为载荷。载荷有大小、金属材料的力学性能。其中施加的外力称为载荷。载荷有大小、上一页上一页 下一页下一页9.1 9.1 金属材料的性能金属材料的性能方向不变或基本不变的静载荷，有突然变化的冲击载荷和大小、方向不变或基本不变的静载荷，有突然变化的冲击载荷和大小、方向做周期性变化的交变载荷三种。方向
4、做周期性变化的交变载荷三种。1 1强度：强度是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。强度：强度是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。2 2硬度：硬度是金属材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能硬度：硬度是金属材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力，亦即抵抗局部变形和破坏的能力。力，亦即抵抗局部变形和破坏的能力。3. 3. 塑性：金属材料在外力作用时，产生永久变形而不会被破坏塑性：金属材料在外力作用时，产生永久变形而不会被破坏的能力称为塑性。的能力称为塑性。4 4冲击韧性：冲击韧性是指金属材料承受冲击载荷作用下断裂冲击韧性：冲击韧性是指金属材料承受冲击载荷作用下断裂前吸收变形能量的能力。前吸收变形能
5、量的能力。 上一页上一页 下一页下一页9.1 9.1 金属材料的性能金属材料的性能5 5疲劳强度：疲劳强度是指金属材料在交变载荷作用下，经受疲劳强度：疲劳强度是指金属材料在交变载荷作用下，经受无数次应力循环而不破坏的最大应力。无数次应力循环而不破坏的最大应力。三、加工工艺性能三、加工工艺性能 金属材料的加工工艺性能是指金属材料在某种加工工艺条金属材料的加工工艺性能是指金属材料在某种加工工艺条件下，是否易于成为优良的机械零件或零件毛坯的性能。件下，是否易于成为优良的机械零件或零件毛坯的性能。1 1铸造性能铸造性能2 2压力加工性能压力加工性能3 3焊接性能焊接性能4 4切削加工性能切削加工性能上
6、一页上一页 返回返回9.2 9.2 常用金属材料常用金属材料一、碳素钢一、碳素钢 含碳量小于含碳量小于2 21l1l的铁碳合金称为碳素钢，简称碳钢。由的铁碳合金称为碳素钢，简称碳钢。由于碳素钢具有良好的力学性能和加工工艺性能，且冶炼方便，于碳素钢具有良好的力学性能和加工工艺性能，且冶炼方便，价格便宜，所以在工程中应用极为广泛。价格便宜，所以在工程中应用极为广泛。1 1碳素钢的分类碳素钢的分类 常用的分类方法有以下几种：常用的分类方法有以下几种： (1)(1)按含碳量分类。按含碳量分类。(2)(2)按质量分类。按质量分类。(3)(3)按用途分类。按用途分类。2 2碳素钢的牌号碳素钢的牌号 下一页
7、下一页 返回返回9.2 9.2 常用金属材料常用金属材料(1)(1)碳素结构钢。碳素结构钢主要用于金属结构件和一般机械零碳素结构钢。碳素结构钢主要用于金属结构件和一般机械零件。件。 碳素结构钢的牌号由代表屈服点的拼音字母碳素结构钢的牌号由代表屈服点的拼音字母“Q Q”、屈服点、屈服点数值、质量等级和脱氧方法符号四个部分按顺序组成。质量等数值、质量等级和脱氧方法符号四个部分按顺序组成。质量等级分级分A A、B B、C C、D D四级。脱氧方法有：沸腾钢用四级。脱氧方法有：沸腾钢用F F表示、半镇静钢表示、半镇静钢用用b(b(用小写是便于与质量等级中的用小写是便于与质量等级中的B B级相区别级相区
8、别) )表示、镇静钢用表示、镇静钢用z z表示、特殊镇静钢用表示、特殊镇静钢用TZTZ表示，在牌号表示中，表示，在牌号表示中，z z与与TZTZ符号可省略。符号可省略。(2)(2)优质碳素结构钢优质碳素结构钢 优质碳素结构钢用来制造重要的机械零优质碳素结构钢用来制造重要的机械零件，可以经热处理改善力学性能。件，可以经热处理改善力学性能。(3)(3)碳素工具钢。碳素工具钢。上一页上一页 下一页下一页9.2 9.2 常用金属材料常用金属材料二、合金钢二、合金钢 所谓合金钢是为了改善钢的性能，在冶炼时，特意加入一所谓合金钢是为了改善钢的性能，在冶炼时，特意加入一种或数种合金元素的钢。种或数种合金元素
9、的钢。1 1合金钢的分类合金钢的分类(1)(1)按用途分为以下三种：按用途分为以下三种：合金结构钢：合金结构钢： 用于制造机械零件和工程结构的钢。用于制造机械零件和工程结构的钢。合金工具钢：合金工具钢： 用于制造刀具、模具和量具的钢。用于制造刀具、模具和量具的钢。特殊性能钢：特殊性能钢： 具有某种特殊物理、化学性能的钢，如不锈钢、具有某种特殊物理、化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。耐热钢、耐磨钢等。上一页上一页 下一页下一页9.2 9.2 常用金属材料常用金属材料(2)(2)按所含合金元素总含量分类，有低合金钢、中合金钢、高合按所含合金元素总含量分类，有低合金钢、中合金钢、高合金钢。金
10、钢。2 2合金钢牌号表示方法和用途合金钢牌号表示方法和用途(1)(1)合金结构钢。合金结构钢的牌号采用两位数字合金结构钢。合金结构钢的牌号采用两位数字+ +元素符号元素符号+ +数数字来表示。字来表示。(2)(2)合金工具钢。合金工具钢。 合金工具钢的牌号采用一位数字合金工具钢的牌号采用一位数字( (或无数字或无数字)+)+化学元素符号化学元素符号+ +数字的方法表示。数字的方法表示。上一页上一页 下一页下一页9.2 9.2 常用金属材料常用金属材料(3)(3)特殊性能钢。特殊性能钢。不锈耐酸钢：不锈耐酸钢： 不锈耐酸钢是指能够抵抗酸、碱、盐及活性气不锈耐酸钢是指能够抵抗酸、碱、盐及活性气体等腐蚀的钢。体等腐蚀的钢。耐热钢：耐热钢： 耐热钢主要是用于制造锅炉、高压容器、发动机及耐热钢主要是用于制造锅炉、高压容器、发动机及航空、化工等设备。航空、化工等设备。耐磨钢：耐磨钢： 是指具有良好的韧性和耐磨性的钢，主要用于承受是指具有良好的韧性和耐磨性的钢，主要用于承受严重磨损和强烈冲击的机器零件。严重磨损和强烈冲击的机器零件。上一页上一页 返回返回
