金屬材料的主要性能

知識改變自我一、緒論：材料的分類：按成分分類黑色金屬（Fe、Mn、Cr)有色金屬（Al、Cu、Mg…金屬材料非金屬材料復(fù)合材料有機合成高分子材料無機非金屬材料（陶瓷…指兩種或兩種以上不同材料的組合材料，可由多種結(jié)合鍵組成按用途分類用于制造各種結(jié)構(gòu)件的材料（機械、工程）具有某些特殊物理性能或功能的材料（電、磁、熱、光等）結(jié)構(gòu)材料功能材料材料的性能使用性能工藝性能強度硬度塑性韌性剛度彈性疲勞強度機械（力學）物理化學機械（力學）鑄鍛焊切削加工熱處理1、強度

strength強度是指金屬抵抗永久變形（塑性變形）和斷裂

的能力。通過拉伸試驗測得大小。屈服強度抗拉強度一、金屬材料的力學性能強度與塑性是由拉伸試驗獲得試樣按GB6397—86制取，分長試樣L0=10d0短試樣L0=5d0應(yīng)力:應(yīng)變:應(yīng)變應(yīng)力拉斷后試樣Fl0l1拉斷前試樣FS0屈服強度（屈服極限）抗拉強度（強度極限）金屬材料在拉斷前所能承受的最大應(yīng)力試樣產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的應(yīng)力2、塑性

plasticity塑性——在外力作用下金屬材料產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。伸長率

()

Percentageelongationafterfracture斷面收縮率、Ψ越大，材料的塑性越好。通常當

<5%時脆性材料。伸長率和收縮率在實際應(yīng)用中，一般是用表示塑性大小。伸長率斷面收縮率其中：—分別為試樣拉斷后標距長度、試樣原始標距長度其中：—分別為試樣的原始截面積、拉斷后斷面處截面積，(mm2)3、硬度

Hardness硬度——是指材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。硬度是衡量材料軟硬程度的依據(jù)。布氏硬度

BrinellHardness（HB）

1、壓頭為淬火鋼球用,HBS

表示，通常用于HB值小于450的材料；一般

用于測量有色金屬、退火或正火鋼件、灰鑄鐵材料。2、壓頭為硬質(zhì)合金用HBW表示，通常用于硬度較高的材料，HB值大于450～650但生產(chǎn)中一般不用HBW來測量材料的硬度。3、表示法：數(shù)字在前、字母在后。如200HBS，150HBS～175HBS；數(shù)值差不要超過300。4、HB不宜測量薄件、成品件。因壓痕大。N/mm2

(Kgf/mm2)。FD工件壓頭：鋼球或硬質(zhì)合金d

HB－3000布氏硬度計1—指示燈2—壓頭3—工作臺4—立柱5—絲杠6—手輪7—載荷砝碼8—壓緊螺釘9—時間定位器10—加載按鈕洛氏硬度

RockwellHardness(HR)

原理是用頂角為120°的金剛石圓錐或尺寸很小的淬火鋼球作為壓頭，在規(guī)定的載荷壓力作用下，壓入材料表面，在指示盤上顯示出硬度值大小。常用的是用符號HRC表示。

注：1、數(shù)字在前、字母在后，如45HRC；35HRC～38HRC2、HRC適用范圍數(shù)值20～70；小于或大于這個范圍均為標注錯誤！如17HRC；75HRC；HRC=15～19等。

3、在圖紙標注時注意數(shù)值差應(yīng)大于5（≯5），否則為標注錯誤。

4、適用于測量硬度較高的材料（如淬火鋼件）、成品件或半成品件。因壓痕較小。壓頭直徑Φ1.587mm。洛氏硬度計適用范圍：

HRA硬質(zhì)合金、表面淬火層或滲碳層；

HRB有色金屬和退火、正火鋼等；

HRC調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼等。4、韌性

Impacthardness

韌性——金屬在斷裂前吸收變形能量的能力。韌性的判斷依據(jù)是通過沖擊實驗來測定，通常采用擺錘式?jīng)_擊試驗機測定。擺錘式一次沖擊實驗GB229—94規(guī)定：將材料制成帶有V型缺口標準沖擊試樣。注：沖擊值大小受諸多因素的影響，比較復(fù)雜，所以沖擊值一般只作為選擇材料的參考，不直接用于強度計算。疲勞強度（疲勞極限）——在周期性或非周期性動載荷（疲勞載荷）作用下，零件材料在無數(shù)次循環(huán)載荷作用下不致引起斷裂的最大應(yīng)力。疲勞應(yīng)力值往往大大低于材料的強度極限值。5、疲勞強度

fatiguestrength二、金屬材料的物理性能：（一）密度（二）熱學性能

⒈熔點；⒉熱容；⒊熱膨脹；⒋熱傳導（三）電學性能

⒈電阻率ρ；⒉電阻溫度系數(shù)；⒊介電性（四）磁學性能

⒈磁導率μ；⒉飽和磁化強度Ms和磁矯頑力Ｈc物理性能不僅對工程材料