常见金属材料基础知识(内部使用)

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常见金属材料基础知识(内部使用)

第-章 概述
在机械、工程等工业领域中，采用的材料种类及品种繁多、涉及范围及其广泛。其分类如下：
1 金属组织
l 金属：具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特性的物质○属内
部原子具有规律性排列的固体（即晶体）。
l 合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。
l 相：合金中成份、结构、性能相同的组成部分。
l 固溶体：是-个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另-个组元的晶格中，而仍保持另-组元的晶格类型的固态金属晶体，固
溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。
l 固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。
l 化合物：合金组元间发生化合作用，生成-种具有金属性能的新的晶体固态结构。
l 机械混合物：由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是两面种晶体，却是-种组成成分，具有独立的机械性能。
2 金属材料性能
为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在
冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。
材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性
能（机械性能）。材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。
1）机械性能（力学性能）：机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。
l 强度：材料在外力（载荷）作用下，抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。
l 屈服点（бs）：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某-临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L。
时应力值，单位用牛顿/毫米
2
（N/mm
2
）表示。
l 抗拉强度（бb）也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿/毫米
2
（N/mm
2
）表示。
l 延伸率（δ）：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。
l 断面收缩率（Ψ）材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。
l 硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度（HBS、HBW）和洛氏硬度（HKA、HKB、
HRC）
l 冲击韧性（Ak）：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳/厘米
2
（J/cm
2
）.
2）工艺性能：指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。
l 铸造性能：指金属或合金是否适合铸造的-些工艺性能，主要包括流性能、充满铸模能力；收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力；
偏析指化学成分不均性。
l 焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法，把两个或两个以上金属材料焊接到-起，接口处能满足使用目的的特性。
l 顶气段性能：指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。
l 冷弯性能：指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度-般用弯曲角度α（外角）或弯心直径d对材料厚度a的比
值表示，a愈大或d/a愈小，则材料的冷弯性愈好。
l 冲压性能：金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压。检验方法用杯突试验进行检验。
l 锻造性能：金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。
3）化学性能：指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。
l 耐腐蚀性：指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。
l 抗氧化性：指金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮能力。