1 工程材料及金属热处理
1.1 金属材料的性能
金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。使用性能反映材料在使用过程中所表现出来的特性,如物理性能、化学性能、力学性能等。通常情况下,以材料的力学性能作为主要依据来选用金属材料。
金属的力学性能是指金属在力的作用下所显示的与弹性和非弹性反应相关或涉及应力一应变关系的性能。金属力学性能所用的指标和依据称为金属的力学性能判据,主要的力学性能有强度、塑性、硬度、韧性、疲劳等。
1.强度
强度是指金属抵抗**变形(塑性变形)和断裂的能力。工程上常用的强度判断依据包括在拉伸试验中所测得的屈服强度和抗拉强度。
(1)屈服强度。是拉伸试样在试验过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长(变形)时的应力,可用符号Re表示,国标规定,应区分为上屈服强度Reh和下屈服强度Rel,单位为MPa。
(2)抗拉强度。是指拉伸试样拉断前所承受的*大拉应力,用符号R。表示,单位为MPa。
在旧的**标准中*代表屈服点,*代表抗拉强度。
工程上用的材料,除要求有较高的Rm,还希望有一定的屈强比(Re/Rm)。屈强比越小,零件可靠性越高,使用中若超载不会立即断裂;但屈强比太小,材料强度的有效利用率降低。抗拉强度是设计和选材时的主要依据。
2.塑性
塑性是指断裂前材料发生不可逆**变形的能力。塑性判据是通过拉伸试验时,以拉伸试样断裂时的*大相对塑性变形量表示的。常用的塑性判据是断后伸长率和断面收缩率,断后伸长率用符号A表示,断面收缩率用符号Z表示。数值大小通过拉伸试验与计算法获得。
材料的A和Z数值越大,表示材料塑性越好,可用锻压等压力加工方法成形,且若零件使用中稍有超载,也会因其塑性变形而不致突然断裂,增加了材料使用的**可靠性。
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