金属材料教材教材-LY-LY24/10/2424/10/2411金属材料特性梁永梁永2011/05/272011/05/27金属材料教材教材-LY-LY24/10/2424/10/2422第一章金属材料的基础知识金属材料教材教材-LY-LY24/10/2424/10/2433第一节金属材料的性能•金属材料适应冷热加工的能力，称为加工工艺性能，简称工艺性能。工艺性能好的材料易于承受加工，生产成本低；工艺性能差的材科在承受加工时工艺复杂、困难，不易达到顶期的效果，加工成本也高。一、金属材料的工艺性能•(一)铸造性能•金属材料的生产，多数是通过冶炼、铸造而得到的，如各种机械设备的底座，汽轮机、发电机的机壳、阀门、磨煤机的耐磨件等。液体金同浇注成型的能力，称为金属的铸造性能。它包括流动性、收缩率和偏析倾向等。金属材料教材教材-LY-LY24/10/2424/10/2444流动性是指金属对铸型填充的能力。金属的流动性好，可以浇注成外观整齐、薄而形状复杂的零部件。•在常见的金属材料中，铸铁的流动性优于钢，青铜的流动性比黄铜好，可以容易地制造各种零件。收缩率是指铸件冷凝过程中体积的减少率，称为体积收缩率。•金属自液态凝结成固态时体积都要减少，使铸件形成缩孔和疏松，即形成集中或分散的孔洞，严重影响金属零件的质量。铸件冷凝时，由于种种原因会造成化学成分的不均匀，叫做偏析。偏析使整体冲击韧性降低，质量变坏。•缩孔、疏松和偏析等铸造缺陷都是不允许产生的，在生产过程中应予以消除。金属材料教材教材-LY-LY24/10/2424/10/2455（二）锻造性能•重要零件的毛坯往往要经过锻造工序，如汽轮机、发电机的主轴，轮毂，叶片，大型水泵和磨煤机的主轴、齿轮等。材料承受锻压成型的能力，称为可锻性。•金属的锻造性能可用金属的塑性和变形抗力(强度)来衡量。金属承受锻压时变形程度大而不产生裂纹，其锻造性能就好。•金属的锻造性能取决于材料的成分、组织及加工条件。•通常低碳钢具有较好的可锻性，低碳钢的可锻性最好。随着含碳量的增加，钢的可锻性降低。合金钢的可锻性略逊于碳钢。一般情况下，合金钢中合金元素含量越多，其可锻性越差。铸铁则不能承受锻造加工。金属材料教材教材-LY-LY24/10/2424/10/2466金属的冷热弯曲性能也取决于材料的塑性和强度。材料承受弯曲而不出现裂纹的能力，称为弯曲性能。一般用弯曲角度或弯心直径与材料厚度的比值来衡量弯曲性能。电厂锅炉管道弯头和输粉管道弯头是经过冷热弯曲成型的。(三)焊接性能•金属材料采用一定的焊接工艺、焊接材料及结构形式，优质焊接接头的能力，称为金属的焊接性。•在电厂中有大量金属结构件是用焊接方法连接的，如锅炉管道、支架、蒸汽导管、管道、风管、汽包、联箱等。金属材料教材教材-LY-LY24/10/2424/10/2477•金属的焊接性能主要取决于材料的化学成分，也取决于所采用的焊接方法、焊接材料(焊条、焊丝、焊药)、工艺参数、结构形式等。•衡量一种材料的焊接性，需要做焊接性试验。•影响钢的焊接性能的主要因素是钢的含碳量，随着含碳虽的增加，焊后产生裂纹的倾向增大。钢中其它合金元素的影响相应小些。将合金元素对焊接性的影响都折合成碳的影响，即为碳当量。其计算公式为：金属材料教材教材-LY-LY24/10/2424/10/2488）（%15CuNi5VMoCr6MnCCe式中：C，Mn，Cr，Mo，V，Ni，Cu为钢中该元素的百分含量。当Ce<0.4％时，焊接性优良，可不预热。Ce=0.4％~0.6%时，焊接性较差，焊接时需采用适当预热等工艺措施。Ce>0.6%时，焊接性很差，焊接时需采用较高预热温度和较严格的工艺措施。(四)切削性能金属材料承受切削加工的难易程度，称为切削性能。金属的切削性能与材料及切削条件有关，如纯铁很容易切削，但难以获得较高的光洁度；不锈钢可在普通车床上加工，但在自动车床上，却难以断屑，属于难加工材料。通常，材料硬度低时切削性能较好，但是对于碳钢来说，硬度如果太低时，容易出现“粘刀”现象，光洁度也较差。一般情况下金属承受切削加工时的硬度在HB170一230之间为宜。金属材料教材教材-LY-LY24/10/2424/10/2499二、金属材料的力学性能•力学性能是指金属材料在外力作用下，所表现出来的抵抗变形和破坏的能力以及接受变形的能力。（...
