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第7章-金属材料基本知识PPT课件

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材料科学基础第七章(1)

材料科学基础第七章(1)
• 7.1.2.3 内应力的变化：在回复阶段可部分消除，在再结晶阶段全部消除。
• 7.2 回复
• 7.2.1 回复过程中微观结构的变化机制：回复指冷变形金属加热时尚未发生 微米量级的组织变化前的微观结构及性能的变化过程，分低温回复，中温回 复和高温回复三种。
• 7.2.1.1 低温回复：冷变形金属在0.1Tm~0.3Tm温度范围内所产生回复称为低 温回复。低温时原子活动能量有限，主要局限于点缺陷运动。通过空位迁移 至晶界、位错或与间隙原子结合而消失，空位浓度显著下降。
• 冷变形金属开始发生再结晶的最低温度称为再结晶温度。可用金相法、硬度 法和X射线衍射法测定。
• 金相法：以显微镜观察到第一个新晶粒或晶界凸出形核而出现锯齿状边缘的 退火温度为再结晶温度。
• 硬度法：以硬度-退火温度曲线上硬度开始显著降低或软化50%的温度为再结 晶温度。
• 为了便于比较和使用，通常规定冷变形量大于70%的金属在1小时内能够完成 再结晶(体积分数>0.95)的最低温度为再结晶温度。
(7-3)
• 如果将同样的冷变形金属的性能在不同温度下回复到同样程度，则有：
• c0t1exp(-Q/RT1)= ln(x0/x)=c0t2exp(-Q/RT2)
• 即： t1/t2=exp[-Q(1/T2-1/T1)/R]
(7-4)
• 此式为用实验数据导出工艺参数的依据。
• 7.2.3 去应力退火：冷变形金属在回复阶段能消除大部分内应力，又能保持 冷变形的硬化效果，因此回复也称为去应力退火。
• 图7-11是经98%强冷轧的纯铜在不同温度下的等温 再结晶动力学曲线。等温下的再结晶速度开始很
小，随再结晶体积分数φV的增大而增加，并在 0.5处达到最大，然后又逐渐减小。具有典型的形

《金属材料》PPT优秀课件

《金属材料》PPT优秀课件
第2章 物质转化与材料利用
第一节 金属材料
日常生活用品
房屋建筑
交通工具
工农业生产
二、金属与非金属
下面是一些常见的金属和非金属的样品，请仔细观察和记录这些样品 的外观，想想它们之间有什么不同。
观察记录：
名称
外观
名称
外观
铝 银白色的固体
汞 银白色的液体
铜 金黄色的固体
溴 红棕色的液体
铁 银白色的固体
3.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。 下列性质属于金属共性的是( D ) A.硬度很大、熔点很高 B.是银白色的固体 C.密度都很大 D.能够导电、能够导热
3.一种新型金属由于其密度小、延展性好、耐腐蚀性
强,在航空、航海和化学工业中正逐步取代铝和铝合
金而被广泛应用。该金属是( B)
A.锌
1．银是最佳的导热体，为什么银不宜用 来制造煮食器皿？试说出2种原因。
答：（1）易发生重金属中毒。 （2）价格较贵。 （3）会和空气中的H2S反应生成黑色的Ag2S。
2．为什么装食品的罐头一般用镀锡的铁制 造，而不用纯锡制造？
答：防锈，由于铁和水及空气接触以后很容易 发生锈蚀，而锡不易与空气及水发生化学反应 ，故金属食品罐头内壁要涂上一层金属锡。
新型材料
记忆合金
根据记忆合金的特点，你认为记忆合金材料可以有哪 些用途？
三、金属的污染和回收利用
1、金属的污染来源 （1）日常生活废弃的金属垃圾； （2）大量工业废弃的金属垃圾； （3）工厂排出含重金属的污水。
思考与讨论
金属污染可能引发哪些问题？ 我国是如 何解决这些问题的？
2、金属污染的危害
B.钛
C.镁
D.锰
4.保护金属资源的有效途径是( D ) ①防止金属腐蚀 ②回收利用废旧金属 ③禁止生产易造成金属腐蚀的化工产品 ④合理有效地开采矿物 ⑤寻找金属的代用品 A.①②③ B.①②③④⑤ C.②④⑤

汽车材料教学课件第四版第七章有色金属材料及其在汽车上的应用

汽车材料教学课件第四版第七章有色金属材料及其在汽车上的应用
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2. 特殊黄铜 为了获得某些性能，在普通黄铜中加入铝、硅、锰、锡、铅等合金元素而组成的 合金，称为特殊黄铜。按其所加元素的不同，分为硅黄铜（ HSi80-3）、铅黄铜 （ HPb63-3）、锡黄铜（ HSn62-1）等。特殊黄铜加入合金元素，改善了黄铜的力 学性能、耐蚀性或某些工艺性能。如加入铝能提高黄铜的硬度、强度和耐磨性；加 入硅能提高黄铜的硬度、强度和铸造性能；加入锰能提高黄铜的力学性能和耐蚀性； 加入锡能提高黄铜的耐蚀性，尤其是能提高黄铜在海水中的耐蚀性；加入铅能改善 黄铜的切削加工性能等。
26
27
一、工业纯铜
纯铜是用电解法获得的，也称“电解铜”，外观呈紫红色，故又称紫铜。工业纯 铜的含铜量为 99.50%～ 99.95%。纯铜具有良好的塑性、导电性和耐蚀性，特别是 导电性仅次于银而居于第二位。铜的密度为 8.9 g/cm3，熔点为 1 083 ℃。工业纯 铜的强度、硬度低，不宜制作结构零件，广泛应用于制造电线、电缆、铜管以及配 制铜合金。此外，纯铜还可用于制作气缸垫、进排气管垫、轴承衬垫和油管等。
第七章 有色金属材料及其在汽车上的应用
第一节 第二节 第三节 第四节
铝及铝合金 铜及铜合金 滑动轴承合金 其他有色金属
1
材料学上通常把铁、锰、铬及以铁碳为主的合金（钢铁）称为黑色金属，如钢、 生铁、铁合金、铸铁等，把其他金属及其合金称为有色金属。有色金属具有质轻、 强度和硬度一般比普通金属高、导电性好、电阻温度系数小等钢铁材料所不具备的 物理性能和化学性能，而且又具有一定的力学性能和较好的工艺性能，是实现汽车 轻量化的理想材料，因而在现代汽车工业中得到了广泛的应用。
10
3. 工业纯铝的主要用途 工业纯铝主要用来代替铜制作导线、电缆、电气元件以及强度不高的耐蚀器皿、 生活器皿和配制铝合金等。在汽车中常用于制作压缩机垫圈，排气阀垫片，内、外 装饰件和铭牌等。

材料力学性能第七章金属的磨损ppt课件

材料力学性能第七章金属的磨损ppt课件
➢形态特征：小针状或痘状凹坑， 45 贝壳状
➢ 根据剥落裂纹起始位置及形态不同，分为：
➢ (1) 麻点剥落（点蚀）
➢ (2) 浅层剥落
➢
(3) 深层剥落（表面压碎）
46
2. 接触应力
➢ 两物体相互接触时，在表面上产生的局部压入应力称 为接触应力，也称为赫兹应力。
➢ 线接触（齿轮）与点接触（滚珠轴承）
上图为温度对胶合磨损的影响，可以看出， 当表面温度达到临界值(约80℃)时, 磨损量 和摩擦系数都急剧增加。
17
润滑油、润滑脂的影响
在润滑油、润滑脂中加人油性或极压添加剂能提高润 滑油膜吸附能力及油膜强度，能成倍地提高抗粘着磨 损能力。
油性添加剂是由极性非常强的分子组成，在常温条件 下，吸附在金属表面上形成边界润滑膜，防止金属表 面的直接接触，保持摩擦面的良好润滑状态。
磨损是一个复杂的系统工程
6
机件正常运行的磨损过程
（a）磨损量与 时间或行程关系曲线；
（b）磨损速率与 时间或行程关系曲线
7
3. 磨损的分类方法
粘着磨损 磨粒磨损
冲蚀磨损 疲劳磨损 微动磨损 腐蚀磨损
8
§7.2 磨损模型
一、粘着磨损 1. 磨损机理 ➢定义：在滑动摩擦条件下，当摩擦副相对滑动速 度较小（钢小于1m/s）时发生的， ➢原因：缺乏润滑油，摩擦副表面无氧化膜，且单 位法向载荷很大，σ接触＞σs又称咬合磨损
36
主轴转速 ： 60r/min ～ 12000r/min
主轴转速示值准确度： ± 2r/min
高温炉温度范围： 室温～ 800℃；
高温炉密封性能： 在连续充入氮气（纯度
99.9%以上）的条件下，炉内 氧气含量应能达到1%以下。 最大负荷：

机械工程材料教学课件第7章常用金属材料

机械工程材料教学课件第7章常用金属材料
（1）形成合金铁素体，合金铁素体对钢具有固溶强化的作用。
7.3 合金钢
（2）形成合金碳化物
合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小，可分为碳化物形成元 素和非碳化物形成元素两大类。
碳化物形成元素：常见碳化物形成元素有Mn、Cr、W、V、 Nb、Zr、Ti等（按形成的碳化物的稳定性程度由弱到强的次序排 列），它们在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体， 含量高时可形成新的合金碳化物。
7.4.1低合金高强度结构钢
1. 化学成分及性能特点 低合金高强度结构钢的含碳量较低，一般不超过0.2%，合金
元素的含量不超过3%，因含碳量较低，所以其塑性、韧性和焊接 性能较好，此类钢中常加入的元素有Mn、Si、V、Nb、Ti、Al、 Mo和N等，其中以Mn最为常用。
C：在钢中形成珠光体或弥散析出的合金碳化物，使钢得到强 化。在合金钢中为来形成一定量的碳－氮化物，碳的含量只需要 0.01~0.02％，所以降碳是这类钢发展的必然趋势，从而可大大改善 钢的韧性和焊接性能。
7.1.4 P对钢性能的影响
磷由炼钢时由矿石带入到钢中，它能够增加钢的强度和硬度， 但对塑性变形、冲击韧性的负面作用更加明显，[但对塑性变形、 冲击韧性的负面作用更加明显，]特别是在低温时，它使钢材显著 变脆，这种现象称为"冷脆"。冷脆使钢材的冷加工及焊接性能变 坏，含磷越高，冷脆性越大，故钢中对含磷量控制较严，所以一般 说磷也是有害元素。
Mn：Mn/C比值越高，越有助于提高钢的屈服强度和冲击韧性。 锰降低了γ→α 转变温度，有利于针状铁素体的形核；另外，在加 热过程中可增大碳-氮化物形成元素在γ-Fe中的溶解度，从而增加 铁素体中碳化物的弥散析出量。高锰还可以导致钢的应力-应变特 性的变化，可以抵消晶格效应的强度损失。

金属材料基础知识培训ppt课件

金属材料基础知识培训ppt课件
2.7按脱氧程度和浇注制度分：
a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。
3.中国钢号表示方法:
3.1钢号表示方法概述: 钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了
解钢的一种共同语言。中国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品 牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素 符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即： ①钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si、Mn、Cr……等。混 合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。 ②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母 表示，见表。 ③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。 3.2 钢号表示方法的分类说明 3.2.1 碳素结构钢: ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以 “Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是 Mpa。例如：Q235 表示屈服点（ss）235MPa 的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级 符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F 表示沸腾钢；b 表示半镇 静钢：Z 表示镇静钢；TZ 表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z 和 TZ 都可不标。例如Q235-AF 表示A级沸腾钢。
▪ 2.3按成形方法分类： (1)锻钢；(2)铸钢；(3)热轧钢；(4)冷拉钢。
▪ 2.4按用途分类: 1)建筑及工程用钢： a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 2)结构钢： a.机械制造用钢;b.弹簧钢;c.轴承钢 3)工具钢： a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 4)特殊性能钢： a.不锈耐酸钢；b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合 金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。 5)专业用钢:如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农 机用钢等。 2.5 按金相组织分类：

常见的金属材料完整版ppt课件

我们的日常生活 离不开金属
可编辑课件PPT
1
应用广泛的金属材料
可编辑课件PPT
2
第一节 常见的金属材料
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3
探究一： 探究金属的物理性质
1、色泽
我们已知道：
金属的物理性质
有
。
2、状态 3、密度
提出问题：
其他方面的物理 性质是怎样的？
4、硬度 5、熔、沸点 6、延展性
金属还具有的物理性质
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12
二、合金
• 1、定义： 在一种金属中加热熔合其他金属或非金
属而形成的具有金属特性的物质。
①合金的形成过程属于 物理 变化
金属 Mg Fe
熔点 649 1535
沸点 1090 2750
Mg和 Fe 能用加热 熔合的方法形成合金吗？ 为什么？
② 合金中一定含有 金属 ③合金一定为 混合 物 ④合金中元素以的形式存在 单质
密度最小的金属是_______________锂____
可编辑课件PPT
9
考虑物质的用途时， 物质的性质 需要考虑那些因素？
可编辑课件P期的青铜奔马（马踏飞燕) 现已成为我国的旅游标志 .
可编辑课件PPT
铁 河北沧州的 狮子(宋1代1 )
铝合金 钛合金
不锈钢 锰钢
良
100 99 74 61 27 17 7.9
大 金 铅 银 铜 铁 锌 铝小 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7
高 钨 铁 铜 金 银 铝 锡低
3410 1535 1083 1064 962 660 232
大铬铁 银 铜 金 铝 铅 小
9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5

第七章 金属及合金的回复与再结晶PPT课件

第七章 金属及合金的回复与再结晶
• 第一节 形变金属与合金在退火过程中的变化 • 储存能(P194)、退火（P194） • 一、显微组织的变化 • 将塑性变形后的金属材料加热到0.5Tm温度附近，进行保
温，随着时间的延长，金属的组织将发生一系列的变化， 这种变化可以分为三个阶段，如下图。
二、储存能及内应力的变化
• 特点（P206），右图为示 意图。
下图为Fe－Si箔材于1200℃退火后 的组织。
℃
三、再结晶退火后的组织
• （一）再结晶图 • 变形程度越大，则晶
粒越细；而退火温度 越高，则晶粒越粗大。 通常将晶粒大小、变 形程度和退火温度之 间的关系，绘制成立 体图形，称为“再结 晶图”。
• 右图为工业纯铝、工 业纯铁的再结晶图。
• 从图中的各条曲线不难看出，回复的程度是温度和时间的 函数。温度越高，回复的程度越大。当温度一定时，回复 的程度随时间的延长而逐渐增加。
二、回复机制
• 回复是空位和位错在退火过程中发生运动，从而改变了它 们的数量和组态的过程。
• 在低温回复时，主要涉及到空位的运动，结果使空位的密 度大大减少。
• 在较高温度回复时，主要涉及到位错的运动（下图）。
• （一）变形度 • 变形度对金属再结晶
晶粒大小的影响如右 图。 • 临界变形度（P202）
• （二）再结晶退火温度 • （三）原始晶粒尺寸
• 当变形度一定时，材料的原始晶粒度越细，则再 结晶后的晶粒也越细。（下图）
• （四）合金元素及杂质
第四节 晶粒长大
• 再结晶阶段刚刚结束时，得到的是无畸变的等轴 的再结晶初始晶粒。随着加热温度的升高或保温 时间的延长，晶粒之间就会互相吞并而长大，这 一现象称之为晶粒长大，或聚合再结晶。

材料科学基础-第7章1合金相图

20
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Section 7.2 二元合金相图的建立
相图（Phase Diagram） 状态图或平衡相图 平衡：在一定条件下合金系中参与相变过程的各相的成 分和质量分数不再变化所达到一种状态。此时合金系的 状态稳定，不随时间而改变。 合金在极其缓慢冷却的条件下的结晶过程，一般可以认 为是平衡的结晶过程。 二元合金相图
7
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Figure (a) Liquid copper and liquid nickel are completely soluble in each other. (b) Solid copper-nickel alloys display complete solid solubility, with copper and nickel atoms occupying random lattice sites. (c) In copper-zinc alloys containing more than 30% Zn, a second phase forms because of the limited solubility of zinc in copper.
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表7-1 铜合金中常见的电子化合物
合金系 Cu-Zn Cu-Sn Cu-Al Cu-Si
电子浓度及所形成相的晶体结构 3/2(21/14) 相 21/13 相 7/4(21/12) 相 体心立方 复杂立方 密排六方 CuZn Cu5Zn8 CuZn3 Cu3Sn Cu31Sn8 Cu3Sn Cu3Al Cu9Al4 Cu5Al3 Cu5Si Cu31Si8 Cu3Si
712金属间化合物1818a间隙相vc面心立方晶格c正交晶系图72间隙相与间隙化合物的晶体结构1919间隙相化学式钢中的间隙相结构类型mxtacticzrcvczrnvntincrnzrhtih面心立方tahnbh体心立方wcmon简单立方mx面心立方表72钢中间隙相的化学式与晶格类型的关系类型间隙相间隙化合物nbcmotacticzrcvccr23377012531202867296050415014034103805302315771277硬度hv20501730148015502850284020101650800表73钢中常见碳化物的硬度与熔点2020型如cr23不少金属间化合物已作为新的功能材料和耐热材料如性能远远超过现在广泛应用的硅半导体材料的金属间化合物砷化镓gaas形状记忆合金材料niti和cuzn储氢材料lanial等等

金属结构工程PPT课件

1、钢构件的除锈刷漆包括在报价内。 2、钢构件的拼装台的搭、拆和材料摊消应列入措 施项目费。
3、钢构件需探伤（包括：射线探伤、超声波探伤、 磁粉探伤、金相探伤、着色探伤、荧光探伤等） 应包括在报价内。
4、型钢混凝土柱、梁浇筑混凝土和压型钢板楼板 上浇筑钢筋混凝土，混凝土和钢筋应按中相关项 目编码列项。
第三节 工程量清单的编制及清单计价
四、 钢构件 1、包含内容：钢支撑、钢檩条、钢天窗架、钢挡 风架、钢墙架、钢平台、钢走道、钢梯、钢栏杆、 钢漏斗、钢支架、零星钢构件。 2、计算规则：按设计图示尺寸以质量计算。不扣 除孔眼、切肢、切边的质量，焊条、铆钉、螺栓 等不另加质量，不规则或多边形钢板，以其外接 矩形面积乘以厚度乘以单位理论质量计算。 3、“钢栏杆”适用于工业厂房平台钢栏杆。
第三节 工程量清单的编制及清单计价
三、 压型钢板楼板、墙板 1、压型钢板楼板计算规则：按设计图示尺寸以铺 设水平投影面积计算。不扣除柱、垛及单个2以内 的孔洞所占面积。 2、压型钢板墙板计算规则：按设计图示尺寸以铺 挂面积计算。不扣除单个2以内的孔洞所占面积， 包角、包边、窗台泛水等不另增加面积。 3、“压型钢板楼板”项目适用于现浇混凝土楼板 使用压型钢板作永久性模板，并与混凝土叠合后 组成共同受力的构件。压型钢板采用镀锌或防腐 处理的薄钢板。
t 0.06 0.00 0.79
4、清单计价可组合的内容，参照《浙江省建设工 程工程量清单计价指引》第一篇“建筑工程”， 并结合工程实际情况进行清单项目综合单价的计 算。
第三节 工程量清单的编制及清单计价
例：清单工程量：型钢支撑，该题中的人工、材料、 机械台班消耗量及单价按《浙江省建筑工程预算 定额（2003）版》及《浙江省建筑安装材料》 2003年基期价格计取，管理费按人工费加材料费 的20%计取，利润按人工费加材料费的10%计取。 风险费用暂不计取。工程量清单如下所示：
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第七章
金属材料基本知识
1
结晶 塑性变形
热处理
工业用钢 铸铁
有色金属及其合金
纯金属 合金
使用性能 工艺性能
2
一、金属材料力学性能 1、 刚度：材料抵抗弹性变形的能力。 指标为弹性模量：E=/ 2、 强度：材料抵抗变形和破坏的能力。指标： 抗拉强度 b—材料断裂前承受的最大应力。 屈服强度 s—材料产生微量塑性变形时的应力。
2、纯金属中的固态转变 同素异构转变：物质在固态下晶体结构随温度而发
生变化的现象。
固态转变的特点：①形核部位特殊；②过冷倾向大; ③伴随着体积变化。 铁的同素异构转变：-Fe13⇄94℃-Fe9⇄12℃-Fe
17
㈡ 合金 1、相图
匀晶L 共晶L+ 共析 + 包晶L+
杠杆定律：只适用于两相区。 枝晶偏析：在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分
HBW－硬质合金球测定硬度值650以下的材料 HR： HRA 适用硬质合金、表面淬火层、渗碳钢
HRB 适用有色金属、退火钢、正火钢 HRC 适用淬火钢、调质钢
5
5
4、韧性（冲击韧度）
定义：材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。常用一次
摆锤冲击弯曲试验来测定。测得试样冲击吸收功，用符号
Ak 表示，Ak = mgH - mgh (J)，冲击韧度值ak 就是试样
马氏体的硬度主要取决于其含碳量，并随含碳量增加而提高。 2、 金属化合物：与组成元素晶体结构均不相同的固相. ① 正常价化合物 如Mg2Si ② 电子化合物 如Cu3Sn ③ 间隙化合物：由过度族元素与C、N、H、B等小原子半径的
非金属元素组成。 分为结构简单的间隙相和复杂结构的间隙化合物。
13
⑵ 间隙固溶体：溶质原子处于溶剂晶格间隙所形成 的固溶体。
为过渡族金属元素与小原子半径非金属元素组成。 铁素体：碳在-Fe中的固溶体。 奥氏体：碳在-Fe中的固溶体。 马氏体：碳在-Fe中的过饱和固溶体。 固溶强化：随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度
提高，塑性、韧性下降的现象。
14
11
② 线缺陷——位错 晶格中一部分晶体相对另一部分晶体沿某一晶面发
生局部滑移, 滑移面上滑移区与未滑移区的交接线. ③ 面缺陷——晶界和亚晶界 亚晶粒：组成晶粒的尺寸很小、位向差也很小的小
晶块。亚晶界：亚晶粒之间的交界面。 ④ 晶界的特点：
原子排列不规则；阻碍位错运动；熔点低；耐蚀性 低；产生内吸附；是相变的优先形核部位。
0.68
0.74
0.74
滑移面 {110}×6
{111} ×4 六方底面×1
滑移方向 <111> ×2 <110> ×3 底面对角×3
滑移系
12
12
3
常见金属 -Fe、Cr、W -Fe、Ni、Al Mg、Z10n
2、实际金属 ⑴ 多晶体结构：由多晶粒组成的晶体结构。 晶粒：组成金属的方位不同、外形不规则的小晶体. 晶界：晶粒之间的交界面。 ⑵ 晶体缺陷—晶格不完整的部位 ① 点缺陷 空位：晶格中的空结点。 间隙原子：挤进晶格间隙中的原子。 置换原子：取代原来原子位置的外来原子。
不均匀的现象。 2、合金中的固态相变 ⑴ 固溶体转变：AF ⑵ 共析转变：AP(F+Fe3C) ⑶ 二次析出：AFe3CⅡ
18
⑷ 奥氏体化 ⑸ 过冷奥氏体转变 ⑹ 固溶处理+时效： 固溶处理是指将合金加热到固溶线以上，保温并淬
火后获得过饱和的单相固溶体组织的处理。 时效是指将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温
12
㈡ 合金 合金：由两种或两种以上元素组成的具有金属特性
的物质。如碳钢、合金钢、铸铁、有色合金。 相：金属或合金中凡成分相同、结构相同，并与其
他部分有界面分开的均匀组成部分。 1、固溶体：与组成元素之一的晶体结构相同的固相. ⑴ 置换固溶体：溶质原子占据溶剂晶格结点位置形
成的固溶体。多为金属元素之间形成的固溶体。
3
屈强比概念： σs /σb
屈强比越小,构件万一超载时，产生塑性变形的时间越 长，则离断裂的时间长，易发现和马上采取措施（如停 机、换构件等），即时间裕度大，可靠性高。屈强比大， 则屈服强度高，材料强度利用率高。
屈强比增大，则材料塑性段距离减小，固将增加材料 的脆性趋势 。
4
4
3、硬度
金属材料表面抵抗其它硬物压入的能力。 相互关系：HBS≈10HRC ≈HV HB： HBS－淬火钢球测定硬度值450以下的材料
15
三、金属的结晶
㈠ 纯金属 1、结晶：金属由液态转变为晶体的过程 ⑴ 结晶的条件——过冷：在理论结晶温度以下发生
结晶的现象。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差。 ⑵ 结晶的基本过程——晶核形成与晶核长大 形核——自发形核与非自发形核 长大——均匀长大与树枝状长大
16
⑶ 结晶晶粒度控制方法：①增加过冷度；②变质处 理；③机械振动、搅拌
㈠ 纯金属的晶体结构 1、理想金属 ⑴ 晶体：原子呈规则排列的固体。 晶格：表示原子排列规律的空间格架。 晶胞：晶格中代表原子排列规律的最小几何单元.
9
⑵ 三种常见纯金属的晶体结构
体心立方
面心立方 密排六方
晶格常数
a
a
a
2
2a 4
1a 2
4
6
配位数
8
12
12
致密度
缺口处单位面积上所消耗的冲击功。
ak﹦AK/A ，单位J/cm2。
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5、疲劳强度
疲劳现象：
（80%的断裂由疲劳造成）
承受载荷的大小和方同随时间作周期性变化，交变应
力作用下，往往在远小于强度极限，甚至小于屈服极限 的应力下发生断裂。
疲劳强度：指材料经无数次交变载荷作用而不断裂的最
大应力值。对于对称循环交变应力的疲劳强度用用σ-1表 示，单位为MPa。
国标规定：对于钢铁材料，一般规定疲劳极限对应的
应力循环次数为107，有色金属及合金为108。
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碳素钢的疲劳强度和抗拉强度关系： σ-1 = (0.45～0.55)σb
?
那么怎样提高零件的疲劳强度呢？ 合理选材； 注意其结构形状，避免应力集中，减少缺陷； 提高表面光洁度和表面强化等方法。
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二、晶体结构
度保温，以析出弥散强化相的热处理。
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3、铁碳合金相图
点：符号、成分、温度 线：液固相线、水
A 1538℃ D 1227℃