汽車機械基礎 課件 2.1金屬材料的性能

汽車機械基礎課程學習平臺學銀在線/detail/241541013中國大學MOOC/course/WXIC-10023760032.12.22.3金屬材料的性能汽車常用工程材料金屬材料的熱處理金屬材料的力學性能、金屬材料的其他性能汽車常用黑色金屬材料、有色金屬材料、非金屬材料的類型和特點鋼的整體熱處理工藝方法和應用范圍、鋼的表面熱處理目的和方法項目二汽車工程材料2.1金屬材料的性能能力目標：能夠分析常用金屬材料的性能金屬棒斷裂在日常生活中，我們會發(fā)現(xiàn)形狀相同而材料不同的金屬棍棒，當受到相同的力時，有的會斷裂，有的會出現(xiàn)不同程度的變形，有的卻能保持原狀不變。這是為什么呢？任務導入不同的金屬材料具有不同的性能，甚至同一種金屬材料在不同環(huán)境下，性能也會出現(xiàn)變化。了解和熟悉金屬材料的性能是合理選材、充分發(fā)揮金屬材料內(nèi)在性能潛力的重要前提。任務分析金屬棒斷裂金屬材料的性能主要包括四個方面：力學性能

機械設計與制造中考慮

特殊情況下考慮工藝性能物理性能化學性能金屬材料表面抵抗外部壓力的能力硬度在外載荷作用下，金屬材料斷裂前產(chǎn)生永久性變形的能力塑性金屬材料抵抗動載荷沖擊的能力

沖擊韌性金屬材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力強度金屬材料在無限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應力疲勞強度一力學性能力學性能最基本的強度指標一力學性能1.強度用低碳鋼拉伸試驗測得拉伸曲線圖屈服極限點強度極限點抗拉強度：零件在工作中所承受的載荷不可超過抗拉強度

屈服強度：表征材料塑性變形的抗力，是設計的主要依據(jù)。

金屬材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力布氏硬度HB洛氏硬度HR一力學性能主要用于測定鑄鐵、有色金屬、及其合金，低合金結構鋼以及非金屬材料。2.硬度金屬材料表面抵抗外部壓力的能力主要用于測定金屬鍍層、薄片金屬以及化學熱處理后的硬度。一力學性能3.塑性在外載荷作用下，金屬材料斷裂前產(chǎn)生永久性變形的能力材料具有良好的塑性，有利于金屬的冷沖壓成型加工，比如汽車駕駛室外殼、車箱板、油箱等。在成型過程中，金屬材料塑性不好，則在成形時容易開裂。塑性的性能指標包括兩個（通過拉伸試樣測量得到）：材料斷后伸長率

端面收縮率4.沖擊韌性一力學性能金屬材料抵抗動載荷沖擊的能力性能指標（從試驗機上讀出沖擊功讀數(shù)/試件缺口處橫截面積）:沖擊韌性值交變應力：大小或大小及方向隨時間呈周期性變化的應力一力學性能5.疲勞強度金屬材料在無限多次交變應力作用下而不破壞的最大應力

金屬的疲勞：金屬材料在交變應力的長期作用下，雖然應力遠小于材料的抗拉強度，甚至低于屈服點，也會發(fā)生突然斷裂，這種現(xiàn)象叫金屬疲勞。疲勞抗力指標：疲勞極限，又稱疲勞強度，用σ－1表示。（材料經(jīng)過無限次應力循環(huán)不發(fā)生斷裂的最大應力，即疲勞曲線上水平部分對應的應力值。）發(fā)動機缸體附件凸臺疲勞斷裂二其他性能1.物理化學性能金屬材料的物理性能是指在重力、電磁場、熱力（溫度）等物理因素作用下，材料所表現(xiàn)的性能或固有屬性。

1.密度：可將金屬分為輕金屬（相對密度小于4.5）和重金屬（相對密度大于4.5）。2.熔點：材料在緩慢加熱時由固態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)并有一定潛熱吸收或放出時的轉變溫度。3.導熱性：材料傳導熱量的能力4.導電性：材料傳導電流的能力5.熱膨脹性：材料因溫度改變而引起的體積變化現(xiàn)象6.磁性：材料在磁場中能被磁化或導磁的能力二其他性能1.物理化學性能材料的化學性能是指材料抵抗其周圍介質侵蝕的能力，主要包括耐蝕性和熱穩(wěn)定性等。

1.耐蝕性：金屬材料在常溫下抵抗周圍介質侵蝕的能力

2.熱穩(wěn)定性：材料在高溫下抵抗氧化的能力。在高溫（高壓）下工作的鍋爐、各種加熱爐，內(nèi)燃機中的零件等都需要具有良好的熱穩(wěn)定性。二其他性能2.工藝性能工藝性能是指金屬材料對不同加工方法的適應能力。它包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能和切削加工性能等。其衡量指標如下：

1.鑄造性能：流動性、收縮性、偏析傾向；2.鍛造性能：金屬的塑性、變形抗力；

3.焊接性能：金屬材料的含碳量；

4.切削加工性：