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1、模块模块6 汽车常用材料汽车常用材料1）金属材料的主要性能金属材料的主要性能 课题课题1 1 碳钢及合金钢碳钢及合金钢钢的热处理钢的热处理汽车钣金常用金属材料汽车钣金常用金属材料汽车常用非金属材料汽车常用非金属材料汽车燃油、润滑油和液压油汽车燃油、润滑油和液压油 课题课题2 2 课题课题3 3 课题课题4 4 课题课题5 5 课题课题6 6 docin/sundae_mengdocin/sundae_meng？问题问题1 1：什么是金属材料的机械性能？什么是金属材料的机械性能？ docin/sundae_meng？答案答案1 1： 在外力弯曲、压延、拉伸、冲击、振在外力弯曲、压延、拉伸、冲击、
2、振动等作用时，金属板料对外力的作用表现动等作用时，金属板料对外力的作用表现出来一定的抵抗，称为金属材料的机械性能。出来一定的抵抗，称为金属材料的机械性能。 经常用弹性、塑性、屈服强度、抗拉强经常用弹性、塑性、屈服强度、抗拉强度等来反映金属的性能。度等来反映金属的性能。docin/sundae_meng？问题问题2 2：什么叫晶格什么叫晶格”? ? 什么叫晶什么叫晶胞胞”? ?docin/sundae_meng？答案答案2-12-1： 描述金属原子在晶体中的实际排列形式描述金属原子在晶体中的实际排列形式如图如图6-1(a)所示所示所假想几何空间格架称为结晶格子，简称所假想几何空间格架称为结晶格子
3、，简称“晶格晶格”如如图图6-1(b)所示所示。 为了说明晶体中原子排列的规律性，从其晶格中取出一个能完全为了说明晶体中原子排列的规律性，从其晶格中取出一个能完全代表晶格的最小几何单元来表达原子排列形式的特征，这种最基本的代表晶格的最小几何单元来表达原子排列形式的特征，这种最基本的单元称为单元称为“晶胞晶胞”如图如图6-1(c)所示所示。 晶胞的大小以及其各边的尺寸晶胞的大小以及其各边的尺寸a、b、c，称为，称为“晶格常数晶格常数”，常用，常用1010mm为单位来度量晶胞间的夹角，分别用为单位来度量晶胞间的夹角，分别用、和和表示。表示。docin/sundae_meng？答案答案2-22-2：
4、 金属原子排列金属原子排列 晶格晶格 晶胞晶胞docin/sundae_meng？问题问题3 3：金属元素常见的晶格类型金属元素常见的晶格类型 有哪三种有哪三种 ? ?docin/sundae_meng？答案答案3 3： 金属元素常见的有三种：体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。这三种晶格的立方图形，如图6-2所示。docin/sundae_meng？问题问题4 4：金属元素常见的体心立方晶格、面金属元素常见的体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格在原子心立方晶格和密排六方晶格在原子排列上有何不同排列上有何不同? ?docin/sundae_meng？答案答案4 4：参见教材：参见教材
5、P222P222图图6-26-2 (a) (a)体心立方体心立方 (b) (b)面心立方面心立方 (c) (c)密排六方密排六方 docin/sundae_meng？问题问题5 5：什么叫金属材料的弹性什么叫金属材料的弹性? ?用什么用什么符号表示、怎样计算符号表示、怎样计算? ?什么叫弹性变形？什么叫弹性变形？ docin/sundae_meng？答案答案5 5： 金属材料受外力作用时发生变形,当外力去 掉后,能完全恢复原来形状的性能,称为弹性。 这种外力去除后又能恢复到原来形状的暂时性 变形称为弹性变形。 材料弹性大小,用材料在外力作用下产生弹性变形时所能承受的最大应力e来表示,e称为弹性
6、极限(单位为MPa)。其计算式为： e PeF0 式中：Pe弹性极限的负荷，N； F0拉伸试棒件的横截面积，mm2。docin/sundae_meng？问题问题6 6：什么是屈服现象什么是屈服现象? ?什么叫屈服强度？用什么符号什么叫屈服强度？用什么符号表示？怎样计算？表示？怎样计算？docin/sundae_meng？答案答案6 6： 塑性高的材料塑性高的材料, ,在拉伸过程中在拉伸过程中, ,当加载到当加载到PsPs时时, ,外力不增加外力不增加, ,而材料变形仍继续伸长而材料变形仍继续伸长, ,这种现这种现象为屈服现象。象为屈服现象。 金属材料在外力作用下金属材料在外力作用下, ,开始发
7、生明显的塑开始发生明显的塑性变形时的应力称为屈服强度。用符号性变形时的应力称为屈服强度。用符号ss表示表示( (单位为单位为MPa)MPa)。其汁算式为：。其汁算式为： s s Ps PsFoFo 式中：式中：PsPs屈服时的外力，屈服时的外力，N N。 Fo Fo拉伸试棒原始横截面积，拉伸试棒原始横截面积，mm2mm2。 docin/sundae_meng？问题问题7 7：什么叫抗拉强度、抗压强度和什么叫抗拉强度、抗压强度和抗弯强度？怎样计算抗弯强度？怎样计算? ? docin/sundae_meng？答案答案7 7： 金属材料在拉力作用下金属材料在拉力作用下, ,抵抗破坏的最大抵抗破坏的最
8、大能力叫抗拉强度或强度极限。常用能力叫抗拉强度或强度极限。常用bb表示。表示。常用试件被拉断的最大负荷常用试件被拉断的最大负荷PbPb与原始横截面与原始横截面积之比来计算。其计算式为：积之比来计算。其计算式为： bb Pb /F0 Pb /F0 （MPaMPa） 当材料所受的力为压应力或弯曲应力时当材料所受的力为压应力或弯曲应力时, ,这种抵抗破坏的最大应力这种抵抗破坏的最大应力, ,分别称为抗压强度分别称为抗压强度, ,以以“bcbc表示，抗弯强度，以表示，抗弯强度，以“bbbb表表示，其单位与示，其单位与bb相同。相同。请看金属材料拉伸试验请看金属材料拉伸试验docin/sundae_me
9、ng？问题问题8 8：什么叫金属材料塑性？什么叫金属材料塑性？怎样计算怎样计算? ?什么叫塑性变形？什么叫塑性变形？docin/sundae_meng？答案答案8 8： 金属材料在外力作用下，产生变形而金属材料在外力作用下，产生变形而不被破坏，当外力去除后，仍然使其变形保留下不被破坏，当外力去除后，仍然使其变形保留下来的性能，叫做塑性。对这种外力去除后保留的来的性能，叫做塑性。对这种外力去除后保留的永久性变形称为塑性变形。永久性变形称为塑性变形。 塑性的好坏可以用两个指标来反应，一个是塑性的好坏可以用两个指标来反应，一个是延伸率，用延伸率，用符号表示；另一个是断面收缩率，符号表示；另一个是断面
10、收缩率，用用符号表示。符号表示。 （PoPoF1F1）/ F0 / F0 100100 docin/sundae_meng？问题问题9 9：什么是塑性变形有哪三种形式什么是塑性变形有哪三种形式? ? docin/sundae_meng？答案答案9 9： 塑性变形的形式人体分为滑移、孪晶和晶间变形。滑移是金属在外力作用下，晶体的某一部分沿着一定的晶面和一定方向，与另一部分之间作相对移动。孪晶是在切应力作用下，晶体的一部分相对另一部分，沿着一定的晶面(孪晶面)产生一定角度的切变。滑移和孪晶都是在每个晶体内部进行的，称为晶内变形。实际金属在变形中，晶体(晶粒)之间在外力作用下相对移动或转动产生变形，
11、这种变形叫晶间变形。docin/sundae_meng？问题问题1010：什么叫金属材料的硬度？什么叫金属材料的硬度？硬度压入法测定有哪几种硬度压入法测定有哪几种方法方法? ? docin/sundae_meng？答案答案1010： 硬度是衡量金属材料软硬的一个指标。通常是指金属材料抵抗比它更硬物体压入其表面的能力，也可以说是材料抵抗局部塑性变形的能力。 测定硬度的压入法布氏硬度(HBS、HBW)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)、维氏硬度(HV)、肖氏硬度(HS)等 。请看金属材料硬度试验布氏、洛氏、维氏请看金属材料硬度试验布氏、洛氏、维氏docin/sundae_meng？问题问题111
12、1：什么叫金属材料的冲击韧性什么叫金属材料的冲击韧性? ?用什么符号表示？用什么符号表示？ docin/sundae_meng？答案答案1111： 金属材料抵抗冲击载荷的能力，称为冲击韧性。它以单位横截面积上所耗用的功来表示，也称为冲击值。其值的大小，表示材料韧性的高低，以符号ak来表示。其单位是kJm2。请看金属材料冲击试验请看金属材料冲击试验docin/sundae_meng？问题问题1212：什么是金属材料的工艺性能什么是金属材料的工艺性能? ?常见的有哪几种？常见的有哪几种？ docin/sundae_meng？答案答案1212： 金属材料的工艺性能是指制迅配件金属材料的工艺性能是指制
13、迅配件时，各种冷、热加工工艺对材料性能的时，各种冷、热加工工艺对材料性能的要求。如冲压性能、焊接性能、铸造性要求。如冲压性能、焊接性能、铸造性能、切削性能和热处理性能等。能、切削性能和热处理性能等。 汽车钣金作业所涉及到的主要是金汽车钣金作业所涉及到的主要是金属材料的冲压性能和焊接性能。属材料的冲压性能和焊接性能。docin/sundae_meng新课小结新课小结 一、金属材料的机械性能一、金属材料的机械性能 ( (一一) )金属的晶体结构金属的晶体结构 ( (二二) )弹性弹性 ( (三三) )屈服强度屈服强度 ( (四四) )抗拉强度抗拉强度 1 1滑移滑移 2 2挛晶挛晶3 3晶间变形晶
14、间变形 ( (六六) )硬度硬度 ( (七七) )冲击韧性冲击韧性二、金属材料的工艺性能二、金属材料的工艺性能 ( (一一) )金属材料的冲压性能金属材料的冲压性能 ( (二二) )金属材料的焊接性能金属材料的焊接性能 ( (三三) )金属材料的热处理性能金属材料的热处理性能docin/sundae_mengdocin/sundae_meng课外作业课外作业金属材料的机械性能和工艺性能？金属材料的机械性能和工艺性能？与汽车与汽车 维修相关的有哪些？维修相关的有哪些？docin/sundae_mengdocin/sundae_meng谢谢 谢谢 大大 家家 ！docin/sundae_mengdocin/sundae_meng
