金属材料的基础知识(1).pdfVIP

电厂高温金属材料

机械系:丁海民

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第一节金属材料的性能

一、金属材料的工艺性能：金属材料适应冷

热加工的能力

〔一〕铸造性能

铸造：液态金属浇入铸型型腔凝固后得到

所需形状的毛坯或零件的成形工艺

铸造性能：获得尺寸精确、结构完整的铸

件的能力

1、合金的流动性

2、收缩率

3、成分偏析

锻造性能

n锻造成形：固态金属在外力作用下所产生的塑性

变形来获得所需毛坯或零件的工艺

n可锻性：材料承受锻压成形的能力〔塑性、变形

抗力〕

n材料本身：晶体结构、成分、组织

n加工条件：温度、变形速度等

焊接性能

n可焊性：金属材料采用一定的焊接工艺、

焊接材料及结构形式，获得优质焊接接头

的能力

n影响因素：焊接方法、焊接材料、工艺参

数、结构形式等。

切削性能

n金属承受切削加工的难易程度

n外表光洁度、外表质量等

金属的机械性能

n一、金属的变形和断裂塑性

n金属的力学性能：材料在

外力作用下表现出来的特弹性刚度

性，如弹性、塑性、强度、

金属

硬度和韧性等。力学性能

表征和判定金属力学性

强度硬度

能所用的指标和依据称为

金属力学性能的判据。韧性

1.强度

n金属在外力作用下，抵抗变形和破坏的能

力：抗拉强度、抗压强度、扭转强度、疲

劳强度等。

n拉伸试验是测定强度和塑性的最普遍方法，

该试验依据国家标准〔目前通用的标准为

GB/T228－2002〕进行，将材料制作成标

准试样或比例试样，在万能实验机上沿试

样轴向缓慢地施加拉力，试样随拉力的增

加而变形，直至断裂。测得材料的弹性极

限、屈服极限、强度极限及塑性等主要力

学性能指标。

1.拉伸试验

n拉伸试验：

即静拉伸力对试样轴向拉伸,测量力和相

应的伸长,一般拉至断裂以测定其力学性

能的试验。

拉

伸

试

验

机

低碳钢的应力-应变曲线

随所受外力的增加，金属相继产生三种行为：弹性

变形、塑性变形、断裂

〔1〕弹性变形

即物体在外力作用下改

变其形状和尺寸，当外

力卸除后物体又回复到

原始形状和尺寸的特性。

弹性的判据可通过拉伸

试验来测定。弹性变形

阶段有两个重要的力学

性能指标：弹性极限和

图2－1拉伸曲线及拉伸试样

材料刚度。

σ

(

F

)

σbb

σs

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σeek

(ΔL)ε

图1