第1页共16页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共16页教案首页第2页共16页第1页共16页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共16页课程名称：金属材料成形基础任课教师：徐晓峰第一篇工程材料性质计划学时：6教学目的和要求：本篇介绍了金属材料的主要性能、金属与合金的晶体结构及结晶过程、铁碳合金状态图及铁碳合金。学完本篇要求学生了解并掌握金属材料的主要性能、金属与合金的晶体结构及结晶过程和铁碳合金状态图。重点：重点为金属材料的力学性能、铁碳合金；难点：难点为铁碳合金状态图思考题：1．如何判断金属材料受力时，产生的是弹性变形还是塑性变形？2．生产中常通过测量硬度来估算材料的强度，这是为什么？3．合金的基本组成物有?那些试说明它们各自的结构特点和性能特点。4．锯条、弹簧、轴各应进行那些热处理比较?合适？为什么？5．何为合金状态图？它是如何绘制出来的？合金状态图有什么用途？第3页共16页第2页共16页FFF’F编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共16页第一篇工程材料的性质第一章材料的主要性能材料的主要性能是指:材料受外力作用时产生变形，当外力去除后恢复其原来形状，这种随外力消失而消失的变形，称为弹性变形。2．变形的三个阶段3.常见的几种失效形式（1）断裂（2）塑性变形（3）过量弹性变形（4）磨损（5）腐蚀σ=F’/S（MPa）F=F’（2）塑性变形:材料在外力作用下产生永久的不可恢复的变形，称为塑性变形。1.两种基本变形（1）弹性变形：弹性变形塑性变形断裂1.使用性能（1）力学性能（2）物理性能（3）化学性能2.工艺性能——加工成形的性能第一节材料的力学性能力学性能材料在外力作用下所表现出的特性。一、外力作用下材料的变形与失效作用在机件上的外力载荷静载荷动载荷σ=F'S=FS第4页共16页第3页共16页0lFLF0dkdkl编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共16页二、材料的力学性能拉伸实验应力应变曲线e—弹性极限点S—屈服点K—断裂点b—极限载荷点1．强度：材料在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。（1）屈服强度（σS）指材料在外力作用下，产生屈服现象时的应力。它表征了材料抵抗微量塑性变形的能力。当材料单位面积上所受的应力σe<σ<σs时，只产生微量的塑性变形。当σ>σs时，材料将产生明显的塑性变形。条件屈服强度:屈服强度—是塑性材料选材和评定的依据。oeksb缩颈拉伸曲线σS=Fs/S0（MPa）σ0.2=F0.2/S0（MPa）FFbFS0=σFsFeΔlΔll0=ε第5页共16页第4页共16页kesl0ll0SF2.0s100%0.2%2.0Fb编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共16页（2）抗拉强度（σb）抗拉强度是材料在拉断前承受最大载荷时的应力。它表征了材料在拉伸条件下所能承受的最大应力。抗拉强度—是脆性材料选材的依据。2.塑性材料在外力作用下，产生永久变形而不引起破坏的能力。常用δ和ψ作为衡量塑性的指标。伸长率：断面收缩率：良好的塑性是金属材料进行塑性加工的必要条件。3．刚度（E）材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力称为刚度。在弹性变形阶段：所以：E—材料抵抗弹性变形的能力越大。4．硬度Fσb=Fb/S0（MPa）δ=lk−l0l0×100%ψ=s0−sks0×100%σ/ε=Eσ∝εF∝ΔlE=σε第6页共16页第5页共16页FDF12001H2H编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页共16页是材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。(1)布氏硬度（HB）：布氏硬度适用HB<450(2)洛氏硬度（HRC）洛氏硬度一般用于HB>450洛氏硬度与布氏硬度之间约为1：10的关系同时硬度与强度之间也有一定的关系：低碳钢：σb≈3.6HB高碳钢：σb≈3.6HB调质合金钢：σb≈3.6HB5．冲击韧性材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力。在冲击载荷下工作的零件，很少是受大能量一次冲击而破坏的；往往是受小能量多次重复冲击而破坏的。6．疲劳强度材料在无数次重复或交变载荷作用下不引起破坏的最大应力。受交变载荷作用的零件，在其所受应力远远低于该材料的屈服强度时，会发生突然的断裂。而且是脆性...
