金属材料基础知识培训(péixùn)一.概述(Ɡàishù)：2.金属材料性能：为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学(huàxué)性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能（机械性能）。材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。2.1机械性能（力学性能）:机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。①强度:材料在外力(载荷)作用下，抵抗变形和断裂(duànliè)的能力。材料单位面积受载荷称应力。②屈服点δs：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L。时的应力值，单位用牛顿/毫米2（N/mm2）表示。③抗拉强度δb：也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿/毫米2（N/mm2）表示。④延伸率δ：材料在拉伸断裂(duànliè)后，总伸长与原始标距长度的百分比。⑤断面收缩率（Ψ）：材料在拉伸断裂(duànliè)后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。⑥硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度（HBS、HBW）和洛氏硬度(HKA、HKB、HRC）⑦冲击韧性（Ak）：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳/厘米2（J/cm2）。2.2工艺性能：指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。①铸造性能：指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能，主要包括流性能、充满铸模能力；收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力；偏析指化学成分不均性。②焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法，把两个或两个以上金属材料焊接到一起，接口处能满足使用目的的特性。③冷弯性能：指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度一般用弯曲角度α（外角）或弯心直径d对材料厚度a的比值表示，a愈大或d/a愈小，则材料的冷弯性愈好。④冲压性能：金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压。检验方法用杯突试验进行检验。⑤锻造性能：金属材料锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。2.3化学性能：指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。①耐腐蚀性：指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。②抗氧化性：指金属材料在高温下，抵抗产生(chǎnshēng)氧化皮能力。二.黑色金属(hēisèjīngshǔ)：2）铸造用生铁铸造生铁硅含量为1.25~3.6%。碳多以石墨状态存在。断口呈灰色。软、易切削加工。主要用来生产(shēngchǎn)各种铸铁件原料如床身、箱体等。铸造生铁见下表所示：3）球墨铸造用生铁球墨铸造用生铁也是一种铸造生铁，只是低硫低磷。低硫使碳充分在铁中石墨化。低磷提高生铁的机械性能；主要用于生产(shēngchǎn)性能（机械性能）较好的球墨铸铁件。球墨生铁见下表所示：1.2铸铁:铸铁是含碳大于2.11%的铁碳合金，它是将铸造生铁（部分炼钢生铁）在炉中重新熔化，并加进铁合金、废钢、回炉铁调整成分而得到。与生铁区别是铸铁是二次加工，大都加工成铸铁件。铸铁件具有优良的铸造性可制成复杂零件，一般有良好的切削加工性。另外具有耐磨性和消震性良好，价格低等特点。1）铸铁牌号的表示方法：各种铸铁代号，由表示该铸铁特征的汉语拼音字母的第一(dìyī)个大写正体字母组成。当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在该大写正体字母后加小写正体字母来区别。同一名称铸铁，需要细分时，取其细分特点的汉语拼音第一(dìyī)个大写正体字母，排列在后面。见下表：牌号中代号后面的一组数字，表示抗拉强度值；有两组数字时，第一(dìyī)组表示抗拉强度值，第二组表示延伸率值。两组数字中间用“一”隔开。合金元素用国际元素符号表示，含量大于或等于1%时，用整数表示：小于1%时一般不标注。常规元素（C、Si、Mn、S、p）一般不标注，有特殊作用时，才标注其元素符号及含量。/2）白口铸铁白口铸铁中的碳全部以渗透碳体（Fe3C）形式存在，因断口呈亮白色。故称白口铸铁，由于有大量硬而脆的Fe3C，白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。因此，在工业应用方面很少直接使用，只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件，如拔丝模、球磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料。3）灰口铸铁铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，耐磨性好、加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件