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合金钢合金结构钢

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合金钢

合金钢

3. 成分特点 碳质量分数一般在0.25% 0.25%～ (1) 中碳 碳质量分数一般在0.25%～0.50% 之间， 0.4%居多 居多； 之间，以0.4%居多； Cr、Mn、Ni、 提高淬透性， (2) Cr、Mn、Ni、Si 提高淬透性，形成合 金铁素体，提高钢的强度； 金铁素体，提高钢的强度； (3) 加入防止第二类回火脆性的元素Mo、W 加入防止第二类回火脆性的元素Mo Mo、 Ni、Cr、Mn的合金调质钢 的合金调质钢， 含Ni、Cr、Mn的合金调质钢，易产生第二类 回火脆性。加入Mo Mo、 可以防止第二类回火脆性。 回火脆性。加入Mo、W可以防止第二类回火脆性。 适宜含量：Mo的质量分数为0.15%～0.30%， 的质量分数为0.15% 适宜含量：Mo的质量分数为0.15%～0.30%， 的质量分数为0.8% 1.2%。 0.8%～ 或W的质量分数为0.8%～1.2%。
二、合金渗碳钢
老师提示： ☆ 老师提示：重点内容
1. 用途 主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮， 主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮， 内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。 内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这类零 件在工作中遭受强烈的摩擦磨损， 件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较 大的交变载荷，特别是冲击载荷。 大的交变载荷，特别是冲击载荷。
拨叉
变速齿轮
凸轮机构： 凸轮机构： 接触表面受到强烈的摩擦磨损。 接触表面受到强烈的摩擦磨损。
2. 性能要求 表面硬度高、 (1) 表面硬度高、耐磨 保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力， 保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时 具有适当的塑性和韧性。 具有适当的塑性和韧性。 (2) 心部具有高的韧性和足够高的强度 在冲击载荷或过载作用下不易断裂。 在冲击载荷或过载作用下不易断裂。 (3) 有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度（ ℃～ ℃） 在高的渗碳温度（900 ℃～950 ℃）下， 奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。 奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。

钢材硬度对照表

钢材硬度对照表

钢材硬度对照表钢材硬度对照表：1. 碳素结构钢：（1）低碳钢硬度：50-60 HRC；（2）中碳钢硬度：60-65 HRC；（3）高碳钢硬度：65-75 HRC。

2. 合金结构钢：（1）低合金钢硬度：50-60 HRC；（2）中合金钢硬度：60-65 HRC；（3）高合金钢硬度：65-80 HRC。

3. 不锈钢：（1）耐蚀不锈钢硬度：50-60 HRC；（2）耐热不锈钢硬度：60-65 HRC；（3）高强度不锈钢硬度：65-80 HRC。

4. 铝合金钢：（1）低合金铝钢硬度：50-60 HRC；（2）中合金铝钢硬度：60-65 HRC；（3）高合金铝钢硬度：65-80 HRC。

硬度是衡量金属材料各种受拉、受压、磨粒耐受力道和承载力的一种量值，在工程制造中，它的度量特别重要。

不同的金属材料有着不同的硬度值，如碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢和铝合金钢等。

下面我们就来分别介绍这几种金属材料的硬度值。

一、碳素结构钢的硬度：1. 低碳钢硬度：它的硬度介于50-60 HRC之间；2. 中碳钢硬度：它的硬度介于60-65 HRC之间；3. 高碳钢硬度：它的硬度介于65-75 HRC之间。

二、合金结构钢的硬度：1. 低合金钢硬度：它的硬度介于50-60 HRC之间；2. 中合金钢硬度：它的硬度介于60-65 HRC之间；3. 高合金钢硬度：它的硬度介于65-80 HRC之间。

三、不锈钢的硬度：1. 耐蚀不锈钢硬度：它的硬度介于50-60 HRC之间；2. 耐热不锈钢硬度：它的硬度介于60-65 HRC之间；3. 高强度不锈钢硬度：它的硬度介于65-80 HRC之间。

四、铝合金钢的硬度：1. 低合金铝钢硬度：它的硬度介于50-60 HRC之间；2. 中合金铝钢硬度：它的硬度介于60-65 HRC之间；3. 高合金铝钢硬度：它的硬度介于65-80 HRC之间。

从以上介绍中我们可以看出，各种金属材料的硬度要求都很高，从50到80的硬度许多，钢材硬度的不同，产品的性能也就千差万别、可以用来应用于不同的环境和状况之下，不同硬度的钢材在不同的场合也是有着不一样的用途。

合金钢—合金结构钢(航空材料)

合金钢—合金结构钢(航空材料)

➢ 热处理工艺：渗碳 → 淬火 → 低温回火
➢ 组织：表层：回火M +碳化物+ 残余奥氏体； 心部：低C的回火M（+T + F）。
➢ 用途： —— 受冲击载荷的耐磨件 20Cr，小轴、活塞销、小齿轮
20CrMnTi，汽车齿轮
18Cr2Ni4WA，如曲轴、连杆
常用合金渗C钢的牌号（摘自GB/T3077-1999）（渗C: 930℃，回火：200 ℃）
淬
透
钢号
性
主 要 化 学 成 分, %
C
Mn
Cr，Ni
预备处理 ／
淬火, ℃
机械性能
b
s aKU2
MPa MPa J
低
20Cr
0.17~0.24 0.50~0.80 0.70~1.00 880水, 油 835 540 47
20MnV 0.17~0.24 1.30~1.60
880水, 油 785 590 55
20CrMn
0.17~0.23 0.90~1.20 0.90~1.20 850 油
930 735 47
中 20CrMnTi 0.17~0.23 0.80~1.10 1.00~1.30 870油 1080 850 55
18Cr2Ni4WA 0.13~0.19 W0.8~1.2 1.35~1.65 950 ／ 850 1180 835 78
➢ 热处理工艺：淬火 → 低温回火 ➢ 用途： ——飞机上的起落架、机翼、大梁等大型零部件
① 30Ni4CrMoA，直升机的重要零件，如旋翼接头、机身螺栓等 ② 30CrMnSiNi2A，飞机起落架、机翼主梁等重要受力部件 ③ 40Ni2Si2MoVA（300M），典型的飞机起落架用钢。

合金钢及用途

合金钢及用途

钢号
C 45CrNiMoV
合金结构钢---45CrNiMoV
化学成分：
钢号
C 0.42～0.49
Si 0.17～0.37
Mn 0.50～0.80
S ≤0.035
P ≤0.035
Cr 0.80～1.10
Ni 1.30～1.80
V 0.10～0.20
Mo 0.20～0.30
特性及适用范围：
属低合金超高强度钢。

有高的屈强比、强度高、韧性好、高温强度高、无回火脆性等优点，但可焊性差。

应在正火或退火态加工，淬火回火后使用。

可作航空器的要害结构，如起落架、固体燃料火箭发动机壳体、轴、齿轮、轴承、冲模、垫块等。

力学性能：
抗拉强度 σb (MPa)：1553
条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：1374
伸长率 δ5 (％)：14
断面收缩率 ψ (％)：46
冲击韧性值 αku (J/cm2)：51
硬度：48HRC
试样尺寸：某试样
热处理规范及金相组织：
热处理规范：860℃油淬,回火460℃,2h,油冷。

金相组织：回火屈氏体。

低合金结构钢牌号及用途
合金结构钢的牌号及用途
低合金结构钢牌号及用途
合金结构钢的牌号及用途　。

合金结构钢

合金结构钢
因此，滚动轴承钢必须具有很高的 硬度、耐磨性和接触疲劳强度，足够的韧 性和一定耐蚀性。
1.5 滚动轴承钢
成分
应用最广的轴承钢是高碳铬轴承钢
其含碳量为0.95~1.15%％，含铬量为 0.40~1.65%。高的含碳量是为了保证具有高的硬度 与耐磨性，铬在含碳量为1％左右的过共析钢中， 一部分溶入固溶体，增加淬透性；一部分与碳形成 碳化物，使钢中的碳化物颗粒细小且均匀分布，以 提高钢的硬度、耐磨性和抗疲劳性能。 制造大型轴承时，为了进一步提高淬透性 ，还加入硅、锰等元素。
合金结构钢
建筑及工程用结构钢
5.3 合金结构钢
机械制造用结构钢
机械制造用结构钢是指用于制造机 械设备上结构零件的钢。这类钢基本上都是 优质或高级优质钢，一般需经热处理，以充 分发挥钢材的潜在性能。
按照用途和热处理特点可分为渗 碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢等。
பைடு நூலகம்
1.1普通低合金钢
普通低合金钢（低合金高强度结构 钢）是一种含碳量较低（一般在0.10％～ 0.25％范围内），含少量合金元素（总量 一般不超过3％）的合金钢，它的屈服强度 较高，塑性、韧性和焊接工艺性较好，并 且有较好的耐磨、耐蚀、耐低温性能（可 在-40℃低温下使用而不变脆）。
1.1普通低合金钢
加工方法：
普通低合金钢一般在热轧退火或 正火状态下使用，且不需热处理。
1.1普通低合金钢
应用：
广泛用于船舶、桥梁、高压容器、 锅炉、挖掘机械、起重机械、汽车、拖 拉机及钢结构件等。
1.1普通低合金钢
应用：
起重机
拖拉机
1.2 合金渗碳钢
对于尺寸较小，除要求耐磨外， 还要承受冲击载荷的零件或尺寸较大、 高载荷的重要零件必须采用合金渗碳 钢。

机械结构用合金钢和工程结构用合金钢

机械结构用合金钢和工程结构用合金钢

机械结构用合金钢和工程结构用合金钢机械结构用合金钢主要用于制造各种机械零件，一般须经过热处理后再使用。

按其用途、热处理特点，机械结构用合金钢可分为渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢等。

一、合金渗碳钢合金渗碳钢通常是指经渗碳淬火及低温回火后使用的合合金钢。

1.用途。

合金渗碳钢主要用来制造性能要求较高或截面尺寸较大，且在承受较强烈的冲击作用和磨损条件下工作的渗碳零件。

例如，制作承受动载荷和重载荷的汽车变速箱齿轮和汽车后桥齿轮等。

凡是要求表面具有高的硬度和耐磨性，心部具有较高的强度和足够韧性的零件，都可采用合金渗碳钢。

2.性能特点。

合金渗碳钢的渗碳层具有优异的耐磨必、抗疲劳性及适当的塑性和韧性未渗碳的心部具有足够的强度及优良的韧性。

如心部强度不足时，则对表面硬、脆的渗碳层缺乏足够的支撑，渗碳层易破坏、剥落。

心部韧性不足时，在冲击载荷或较大过载作用下容易断裂。

合金渗碳钢具有良好的热处理工艺性能，在渗碳温度(900～950℃)下奥氏体晶粒不易明显长大。

此外，还有良好的淬透性。

3.成分特点。

合金渗碳钢中碳的含量一般在Wc=0.10%～0.25%之间，这是为了保证渗碳零件心部具有良好的韧性。

碳素渗碳钢的淬透性低，热处理对心部的性能改变不大，加入合金元素可提高钢的淬透性，改善心部性能。

常用的合金元素有铬、镍、锰和硼等，其中以镍的作用最好。

为了细化晶粒，还加入少量阻止奥氏体晶粒篚的强碳化物形成元素，如钛、钒、钼等，它们形成的碳化物在高温渗碳时不溶解，有效地抑制渗碳时的过热现象。

5.常用合金渗碳钢。

按其淬透性大小，合金渗碳钢分为三类：a)低淬透性合金渗碳钢如20Cr、20Mn2等，这类钢由于淬透性不高，心部性能不很好，只适于制造承受载荷不大的大小型耐磨零件，如活塞销、凸轮轴、滑块等。

b)中淬透性合金渗碳钢，如20CrMnTi、20SiMnVB等，这类钢含有合金元素较高，其淬透性和力学性能均较高，可用来制造承受中等载荷的受磨零件，如汽车变速齿轮、花键轴套、凸轮盘等。

第六章 合金钢

高淬透性 12Cr2Ni4 20Cr2Ni4
三、合金调质钢
1．成分及性能特点 成分特点：
这类钢的含碳量一般为0.25%～0.50%，含碳量过低，硬度不足； 含碳量过高，则韧性不足。合金调质钢中常加入少量铬、锰、硅、 镍、硼等合金元素以提高钢的淬透性，使铁素体强化并提高韧性。 加入少量钼、钒、钨、钛等碳化物形成元素，可阻止奥氏体晶粒长 大和提高钢的回火稳定性，以进一步改善钢的性能。例如40Cr钢的 强度比40钢提高了20%。
（2）热成形弹簧
当弹簧直径或板簧厚度大 于10mm时，采用热成形。热成 形后进行淬火及中温回火（400 ～520℃），可获得很高的 疲劳极限和弹性极限。
3．常用牌号和用途
牌号 55Si2Mn 60Si2Mn 50CrVA 用途 用于制造汽车、拖拉机减震板簧、 螺旋弹簧等 牌号表示法 合金弹簧钢牌 号的表示方法 与合金渗碳钢 相同，如 50CrVA表示 平均含碳量为 0.50%，平均 含铬、钒量都 ＜1.5%的高级 优质合金弹簧 钢。
第六章 合金钢
第一节 合金钢概述
合金钢概念：
所谓合金钢就是在碳素钢的基础上，为了 改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或 几种合金元素的钢。
一、合金元素在钢中的主要作用
1．强化铁素体 2．形成合金碳化物 3．细化晶粒 4．提高钢的淬透性 5．提高钢的回火稳定性
二、合金钢的分类
1．按用途分类 合金结构钢：用于制造机械零件和工程 结构的钢。 合金工具钢：用于制造各种工具的钢。 特殊性能钢：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。 2．按合金元素总含量分类 低合金钢：合金元素总含量＜5%。 中合金钢：合金元素总含量5%～10%。 高合金钢：合金元素总含量＞10%。

合金 钢

20世纪的航空设计和制造技术决定了目 前绝大部分民用飞机只能是亚音速客机， 最大载客量不超过500人。其发展前景为:
.预计在21世纪，在解决音爆、高升阻比、 高温材料、一体化飞行推力控制系统等 问题的基础上，将推出一批新机型;
.届时，超音速客机的飞行速度将达2~3 倍音速，亚音速客机的最大载上一客页量下将一页达返回
热卷大弹簧
第九章 航空运输设施与设备
第一节 航空运输概述
第二节 航空运输设施与设备
第三节 航空运输管理
第一节 航空运输概述
航空运输是利用飞机运送进出口货物的 一种现代化运输方式。它具有速度快， 不受地形条件限制，货损率小，节省包
装、保险和储存费用等特点。因此，某
些急需物资，易损货物和体轻而贵重的 商品适宜航空运输。
1. 按主要用途分：Байду номын сангаас
（1）合金结构钢：制造重要的机械零件和工程结
构件
（2）合金工具钢：各类工具。
（3） 特殊性能钢：耐热钢、耐磨钢、不锈钢等。
2．按合金元素含量分：
（1） 低合金钢：W合 < 5% （2) 中合金钢：W合 = 5-10% （3) 高合金钢：W合 > 10%
如：9SiCr,W18Cr4V,ZGMn13
第二节 航空运输设施与设备
1.区域
航空港(Airport )，民用航空机场和有关 服务设施构成的整体。保证飞机安全起 降的基地和空运旅客、货物的集散地。 包括飞行区、客货运输服务区和机务维 修区三部分，具体是指:
(1)飞行区 为保证飞机安全起降的区域。 内有跑道、滑行道、停机坪和无线电通 信导航系统、目视助航设施及其他保障
第一节 航空运输概述
外贸企业办理航空运输时应注意:

合金钢及合金工具钢

无论共析点S左移还是右移，表明合金钢 的含碳量不能和碳钢一样以2.11%为上限。
有些合金钢，含碳量很高，但由于有相当 数量的铁素体存在，其塑性、韧性仍然较高。
如：我国的Cr12W，2.3%C 美国的D6、D7，2.35%C
6、合金元素对钢加热时组织转变的影响
a、非碳化物形成元素（Ni、Cu）可以降低
2、 按钢的金相组织
铁素体钢 Cr17、Cr25、Cr28 奥氏体钢 1Cr18Ni9、0Cr19Ni9、Mn13 马氏体钢 3Cr13、4Cr13、1Cr11MoV、
1Cr12WmoV
珠光体钢 15CrMo、12CrMoV
贝氏体钢 12MoVWBSiRE
3、 按钢中S、P杂质含量
a、普通合金钢 S≤0.050% P≤0.045% b、优质合金钢 S≤0.035% P≤0.035% c、高级优质合金钢 S≤0.025% P≤0.025% d、特级优质合金钢 S≤0.015% P≤0.020%
这些合金元素会使A3下降，A4上升，使γ相 区扩大，这种作用与合金元素的含量有关。随着 合金含量的增加，会把γ相区扩大到一定范围，
其中Ni、Mn 随着含量的增加，会把γ相区扩大
到室温，即在室温下就能获得无磁性奥氏体钢。
如：13% Mn的 Mn13，9% Ni的 0Cr18Ni9。
b、扩大α相区（缩小封闭γ相区）的元素
Si、Cr、Mo、W、V、Ti、Al 等使临界点A3 上升，A4下降，有的元素还能使A3、A4重合，不
出现γ相。
如：17-28%Cr、Cr17、Cr25、Cr28，从室温
到熔点都不出现γ相，而是单一的α相。
5、 合金元素改变共析点的位置
合金元素在改变相变温度的同时，也改 变共析温度和共析成分，反映在Fe-Fe3C相图 上，共析点的位置发生改变。

第二章 钢的分类


3．按冶金质量分类 普通低合金钢：wS≤0.05%，wP≤0.045% 优质低合金钢：wS≤0.035%， wPபைடு நூலகம்0.035% 高级优质合金钢：wS≤0.02% wP≤0.03% 特高级优质合金钢：wS≤0.015%， wP≤0.025%。
1.3 合金钢的分类、牌号
4．按金相组织分类 按退火后的组织合金钢可分为： 亚共析钢、共析钢、过共析钢、莱氏体钢 （在铸态组织中有莱氏体）。 按正火后的组织合金钢可分为： 铁素体钢 珠光体钢 贝氏体钢 马氏体钢 奥氏体钢
第二章
钢的分类
一、合金钢的分类 1．按化学成分分类 按钢中所含合金元素的种类 ，合金钢分为： 锰钢、铬钢、硅钢、硅锰钢、铬锰钛钢等。 按钢中合金元素总质量分数，合金钢分为： 低合金钢（Me总质量分数小于5%） 中合金钢（ Me总质量分数在5%~10%）
高合金钢（ Me总质量分数大于10%）
按正火后的金相组织和用途特点 不锈钢分为 马氏体型不锈钢 、铁素体型不锈 钢、奥氏体型不锈钢、奥氏体型-铁素体型不 锈钢及沉淀硬化型不锈钢等， 耐热钢分为 马氏体型耐热钢 、铁素体型耐热 钢、奥氏体型耐热钢等； 把化学成分和用途结合起来分类的方法，如 把不锈钢分为铬不锈钢、镍铬不锈钢、铬锰 不锈钢等。
（2）优质碳素钢：wS≤0.035%，
wP≤0.035%。
（3）高级优质碳素钢：wS≤0.02%，
wP≤0.03%。
（4）特级优质碳素钢：wS≤0.015%，
wP≤0.025%。
3．按钢的用途分类，碳钢可分为 （ 1 ）碳素结构钢：主要用于各种工程构件， 如桥梁、船舶、建筑构件等。也可用于不太 重要的机件。 （ 2 ）优质碳素结构钢：主要用于制造各种机 器零件，如轴、齿轮、弹簧、连杆等。 （ 3 ）碳素工具钢：主要用于制造各种工具， 如刃具、模具、量具等。 （ 4 ）一般工程用铸造碳素钢：主要用于制造 形状复杂且需一定强度、塑性和韧性零件。
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洛氏硬度测试示意 图
图1-8用金刚石圆锥体压
头进行洛氏硬度试验原
h1-
理示意图及洛氏硬度计
h0
1.2 硬度
测量洛氏硬度
测量洛氏硬度常用的标尺有A、B、C三种。 • 洛氏硬度相应地可分为HRA、HRB、HRC三种。 • 洛氏硬度的标注法规定：硬度数值写在符号
的前面，HR后面写使用的标尺。 • 例如：52HRC 、70HRA 等。 • 表1-1 常用的三种洛氏硬度试验条件及应
图1-4 为铸铁的力－伸长曲线
1.1 强度与塑性
对于无明显屈服现象的金属材料
规定残余伸长应力：试样卸 除拉伸力后，其标距部分的残 余延伸达到规定原始标距百分 比时的应力。表示此应力的符 号，应附以下角标说明所规定 的百分率。一般规定残余延伸 强度Rr
例如Rr0.2 表示规定残余延伸率为 0.2％时的应力。其计算公式为：
1.1 强度与塑性
• 断后伸长率：试样拉断后，标距的伸长与原 始标距的百分比称为。
• 其计算公式如下：
•
A＝（L0 –Lu）/ L0 ×100％
式中：Lu－试样拉断后的标距（mm）；
L0－试样的原始标距（mm）
（2）断面收缩率Z
1.1 强度与塑性
• 断面收缩率：试样拉断后，缩颈处截面积的 最大缩减量与原始横截面积的百分比。
布氏硬度的表示方法规定：
• 符号HBS或HBW之前的数字为硬度值，符号 后面按球体直径、试验力保持时间（10～15s 不标注）的顺序用数值表示试验条件.
• 例如： • 1．120HBS10/1000/30 • 2．500HBW5/750
1.2 硬度
布氏硬度的特点
• 布氏硬度的特点是试验时金属材料表面压痕大， 能在较大范围内反映材料的平均硬度，测得的 硬度值也较准确，数据重复性强。
• 其计算公式如下：
•
Z＝（S0 –Su）/ S0 ×100％
式中： S0－试样原始横截面积（mm2 ）；
Su－试样拉断处的最小横截面积（mm2 ）
1.2 硬度
• 硬度：材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、 压痕或划痕的能力。
• 硬度试验属无损检验。 • 硬度试验的方法很多，有压入硬度试验法（如
布氏硬度、洛氏硬度等）；划痕硬度试验法 （莫氏硬度）；回跳硬度试验法（肖氏硬度） 等，生产中常用的是压入硬度试验法。
子项目1 金属材料的力学性能
1.1
强度与塑性
1.2
硬度
1.3
冲击韧性和疲劳强度
金属材料的力学性能概述
金属材料的工艺性能是指金属材料在制造机械零 件和构件的过程中，适应各种冷、热加工的性能，也 是金属材料采用某种加工方法制成成品的难易程度。 它包括铸造性能、焊接性能、热处理性能、切削加工 性能等。
缩颈。
1.1 强度与塑性
图1-2 拉伸试验操作图
样件
1.1 强度与塑性
2.强度指标
• (1)屈服强度和规定残余延伸强度(Rr0.2)
–屈服现象：试样在试验过程中，力不增加 （保持恒定）仍能继续伸长（变形）时的 现象。
–屈服强度：当金属材料呈现屈服现象时， 在试验期间达到塑性变形发生而力不增加 的应力点。
Rr0.2＝Fr0.2 / S0
（N/ mm2 ）
式中：Fr0.2
－残余延伸率达0.2％时 的载荷（N）；
S0 －试样原始横截面（mm2）
图1-5 规定残余伸长应力示意图
1.1 强度与塑性
(2) 抗拉强度Rm
• 材料在拉断前所能承受的最大应力称为抗拉 强度。
• 其计算公式为：
•
Rm＝Fm / S0
1.2 硬度
1.2.1 布氏硬度
• 根据GB231-84规定:布氏硬度试验是用一定直径钢
球或硬质合金球，以相应的试验力Ｆ压入试样表面，
经规定保持时间后，卸除试验力，用测量表面压痕直
径 d来计算硬度的一种压痕硬度试验。
图1-6 布氏硬度的试验原理示意图
1.2 硬度 图 1-7 布什硬度计
1.2 硬度
• 布氏硬度测量法适用于铸铁、非铁合金、各种 退火及调质的钢材。
• 布氏硬度测试法不宜测定太硬、太小、太薄和 表面不允许有较大压痕的试样或工件。
1.2 硬度
1.2.2 洛氏硬度
• 根据GB230-91规定：洛氏硬度试验是在初始 试验力F0及总试验力F0＋F1先后作用下，将 压头（金刚石圆锥体或钢球）压入试样表面， 经规定保持时间后卸除主试验力F1，用测量 的残余压痕深度增量计算硬度。
–屈服强度分为上屈服强度（ReH）和下屈服 强度（ReL）。
下屈服强度计算公式为：
1.1 强度与塑性
ReL＝FeL /S0 （N/mm2）
式中：FeL－试样屈服时的载荷（N）； S0 －试样原始横截面积（mm2）
图1-3 不同类型曲线的上屈服强度和下屈服强度
1.1 强度与塑性
对于塑性很低的金属材料（如铸铁），不 仅没有明显的屈服现象，而且也不产生缩颈。
（N/ mm2）
式中：Fm－试样承受的最大载荷（N）；
S0－试样原始横截面积（mm2 ）
3.塑性
1.1 强度与塑性
• 塑性:断裂前金属材料产生永久变形的能力。
• 常用拉伸试样断裂时的最大相对变形量来表 示塑性指标。
• 一般塑性指标是指断后伸长率和断面收缩率， 它们是通过拉伸试验测得的。
（1）断后伸长率A
略有减少的情况下，试样继续发生变形的现象叫做
屈服。此时的载荷Fs称为屈服载荷。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
sb：强化阶段。随着塑性变形增大，试样变形
抗力也逐渐增加，这种现象称为形变强化（或称加
工硬化）。Fb为拉伸试验时试样所能承受的最大载 荷。
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bk：缩颈阶段（局部塑性变形阶段）。当载荷
达到最大值Fb时，试样的直径发生局部收缩，称为
1. 拉伸试验
图1-1 低碳钢的力－伸长曲线
图中纵坐标表示力F，单位为N；横坐标表示绝对伸长△l，单位为mm。
1.1 强度与塑性
图1-1中表现出四个变形阶段：
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oe：弹性变形阶段。Fe是试样保持最大弹性变
形的最大拉伸力。
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es：屈服阶段。当载荷增加到Fs时，图上出现
平台或锯齿状，产生屈服现象。即在载荷不增加或
金属材料的使用性能是指金属材料在使用条件下 表现出来的性能。它包括物理性能、化学性能和力学 性能。
金属材料的性能包括金属材料的工艺性能和使用 性能。
金属的力学性能是指金属在外力作用下所显示与 弹性和非弹性反应相关或涉及应力－应变关系的性能， 如强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。
1.1 强度与塑性