金属材料的理化性能
金属材料理化检测
金属材料理化检测金属材料是工程领域中应用广泛的材料之一，其性能的稳定性和可靠性对于工程结构的安全和可持续运行至关重要。
因此，对金属材料进行理化检测是非常必要的。
本文将介绍金属材料理化检测的相关内容，包括检测方法、常见的检测指标以及检测过程中需要注意的问题。
一、金属材料理化检测的方法。
1. 金相分析，金相分析是对金属材料的显微组织进行观察和分析的方法，通过金相显微镜观察金属材料的组织结构，可以了解其晶粒大小、相的组成、晶界的清晰度等信息，从而判断材料的质量和性能。
2. 化学成分分析，化学成分分析是通过化学方法对金属材料中各种元素的含量进行分析的方法，常用的分析方法包括光谱分析、化学分析等，可以准确地测定金属材料中各种元素的含量，从而判断其成分是否符合要求。
3. 物理性能测试，物理性能测试是对金属材料的力学性能、热学性能等进行测试的方法，包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试、热膨胀系数测试等，可以全面地了解金属材料的各项物理性能指标。
二、金属材料理化检测的常见指标。
1. 金相组织，金相组织是金属材料的显微组织结构，包括晶粒大小、晶界清晰度、相的分布等指标，是评价金属材料组织性能的重要依据。
2. 化学成分，金属材料的化学成分是其性能的重要决定因素，常见的化学成分包括碳含量、硫含量、磷含量等，需要符合相应的标准要求。
3. 力学性能，力学性能是评价金属材料抗拉强度、屈服强度、冲击韧性等指标的重要依据，直接关系到金属材料的使用性能和安全性能。
4. 热学性能，热学性能包括金属材料的热膨胀系数、导热系数等指标，对于金属材料在高温环境下的使用具有重要意义。
三、金属材料理化检测的注意事项。
1. 样品制备，在进行金相分析和化学成分分析时，样品的制备对于检测结果具有重要影响，需要保证样品的表面光洁度和切割平整度。
2. 测量精度，在进行物理性能测试时，需要注意测量仪器的精度和准确度，保证测试结果的可靠性和准确性。
3. 数据分析，在进行理化检测时，需要对测试结果进行合理的数据分析，结合相应的标准要求进行评价，得出准确的结论。
第一章2金属材料的性能特点
四、切削加工性能 用切削后的表面粗糙度 和刀具寿命来表示。
切削加工
金属材料具有适当的硬度(170 HBS～230 HBS) 和足够的脆性时切削性良好。 改变钢的化学成分(加少量铅、磷)和进行适当 的热处理(低碳钢正火，高碳钢球化退火)可提高钢 的切削加工性能。 铜有良好的切削加工性能。
五、热处理工艺性能 钢的热处理工艺性能主要考虑其淬透性, 即钢接受淬火的能力。 含Mn、Cr、Ni等合金元素的合金钢淬透 性比较好, 碳钢的淬透性较差。
断后伸长率
A
A
11.3
δ5 δ10
ψ
%
%
断面收缩率
Z
三、硬度 硬度：材料抵抗另一硬物体压入其内的能力。 即材料受压时抵抗局部塑性变形的能力。 1、布氏硬度 一定直径的硬质合金球（或钢球）在一定载 荷作用下压入试样表面。测量压痕直径, 计算硬 度值。 用钢球压头时硬度 用HBS表示 用硬质合金球时硬 度用HBW表示
布氏硬度计
布氏硬度计的使用
2、洛氏硬度 采用金刚石压头(或硬质合金球压头)， 加预载荷F0 ，压入深度h0 。再加主载荷F1 。 卸去主载荷F1，测量其残余压入深度h。 用h与h0之差△h来计算洛氏硬度值。 硬度直接从硬度计表盘上读得。 根据压头的种类和 总载荷的大小洛氏硬度常 用表示方式有: HRA、HRB、HRC
金属材料的强度与其化学成分和工艺有 密切关系。 纯金属的抗拉强度较低； 合金的抗拉强度较高。 纯铜抗拉强度： 60MPa 铜合金抗拉强度：600MPa～700MPa 纯铝抗拉强度： 40MPa 铝合金抗拉强度：400MPa～600MPa
退火状态的三种铁碳合金： 碳质量分数0.2%，抗拉强度为350MPa 碳质量分数0.4%，抗拉强度为500MPa 碳质量分数0.6%，抗拉强度为700MPa
制作珠宝首饰的常用金属材料
金的物理性质
密度：19.32 熔点：1064.43℃ 沸点：2807.0℃ 原子半径：1.79 离子半径：0.85(+3) 共价半径：1.34 柔软有延展性的亮黄色金属。
Machining of Gem and Design of Jewelry
Machining of Gem and Design of Jewelry
金的成色
市场上有的金质首饰上压有印记，表明生产厂家、材质(如金的标记为“G”或“Gold”)和成色（“K”为英文“Karat”的缩写)信息，例如，“24KG”和“18KG” 。
也有另一些首饰上压有其他辅助印记，如“18KP”表明是18K镀金的，又如“18KF”表明是仿制的18K仿金(如亚金等)。
Machining of Gem and Design of Jewelry
3.2金的应用与加工特性
黄金的发现与早期应用 金的物理性质 金的化学性质 金的成色 金的衡制 金合金 金质首饰的加工工艺及技术 金的回收
Machining of Gem and Design of Jewelry
自然金
§3 制作珠宝首饰的常用金属材料
点击此处添加副标题
演讲人姓名
202X
3 制作珠宝首饰的常用金属材料 讲授提纲
单击此处添加小标题
2金的应用与加工特性
单击此处添加小标题
4铂的应用与加工特性
单击此处添加小标题
1贵金属材料及理化性能
单击此处添加小标题
3银的应用与加工特性
单击此处添加小标题
5一般金属材料
单击此处添加小标题
密度：21.45 熔点：1772.0 沸点：3827.0 原子半径：1.83 离子半径：0.63(+4) 共价半径：1.3 元素描述：稀有、柔软的银白色金属，非常沉重。
国家二级标准理化实验室(做金属材料机械性能及化学成分测试
国家二级标准理化实验室(做金属材料机械性能及化
学成分测试
金属材料理化分析与无损检测实验室可提供金属材料及制品的理化性能测试、电气试验、无损检测等测试与服务，测试领域覆盖石油化工、电力、装备制造、大型钢结构、游乐设施等行业。
实验室具有中国计量认证（CMA）检验检测机构资质认定证书、中国合格评定国家认可委员会（CNAS）实验室认可证书、特种设备检验检测机构核准证和辐射安全许可证。
实验室检测
化学分析：测试金属材料中各指定元素含量，从而判断是否符合相关材料牌号或技术规范要求
机械性能测试：测试金属原材料或产品的拉伸、弯曲、冲击、压扁、硬度等项目
金相测试：测试金属材料的显微组织，晶粒度，非金属夹杂含量等项目
晶间腐蚀测试：测试金属材料的抗晶间腐蚀能力
铁素体含量测定：通过仪器法或金相法测试材料中铁素体含量紧固件测试：测试螺栓螺母的拉伸保载性能以及连接副的扭矩系数、紧固轴力、抗滑移系数
焊接接头机械性能测试：测试焊接接头拉伸、弯曲、冲击、硬度、宏观、破断测试
安全阀校验：与特种设备检测研究院中山检测院合作项目
项目现场检测
金属材料性能试验（PMI成分分析，硬度、金相、铁素体测试，涂层测厚等）
电气试验
失效分析
结合实验室和现场的所有检测能力为客户提供失效分析服务。
无损检测
无损检测中心主要从事特种设备、储罐、机械产品、金属材料以及钢结构件的射线检测（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）、超声衍射时差法检测（TOFD）、涡流检测（ECT）、声发射检测（AE）、相控阵检测（PAUT）、目视检测（VT）、超声测厚等。
金属材料的物理化学性能分析
机电信息工程金属材料的物理化学性能分析王栋1王瑞2(1.新乡职业技术学院，河南新乡453006*.豫新汽车热管理科技有限公司，河南新乡453006)摘要:金属材料在加工和使用的过程中需要考虑其性能要求，来满足工艺性能的需要。
本文主要分析金属材料的物理和化学性能包含的内容和特点，要求。
关键词：材料；物理性能；化学性能；要求1物理性能1.1密度金属的密度就是单位体积金属的质量，其单位为Pg/n?,金属按照密度的大小分为轻金属和重金属，我们把密度小于4.5X103kg/m3的金属称为是轻金属，常见的有铝、镁、钛及其合金；把密度大于4,5X103 kg/m?的金属称为是重金属，这样的金属有金、银、铜、铅等。
在航空、汽车和较大体积的机器时，都应当考虑其密度要求，因为密度的大小很大程度上决定了零件的自身重量。
而机床外壳，底座、箱体等要求自重的,我们就采用密度较大的材料来保证其自身的强度和硬度。
1.2熔点熔点对于金属材料来说有着十分重要的作用，因为金属材料一般在作为成品使用之前都需要进行热处理工艺，如果不能准确地掌握材料的熔点的话，那作能够直接完成所有的工作，个别重要岗位仍然需要钳工进行手工操作，包括设备的维护、维修等等。
3.2钳工工艺在先进制造技术中的实际应用基于现代制造技术社会及企业对制造技术都提出了更高的要求和标准，与此同时，基于钳工工艺也开始要求精密度和准确度，其能够切实满足多元化的维修需要。
在进行一些较大的零件切割时，技术人员可以不再单纯地使用传统技术技能，可以利用现代信息技术及制造技术实现机床切割或自动化切割。
而对于一些微型零件的切割时，也可以采用微细车削、铳削，同时也可以利用渗透融合先进技术的微细钻削。
例如，在当前社会极其常见的桌面微细锂削机，其体积小、占地面积小，在使用时能够快速移动，像行李箱一样拖走。
据调查显示,钳工工艺中极其重要的工艺主要包括装配钳工、机修钳工及工具钳工。
首先，所谓装配钳工,本质上来讲是通过工件加工、机械设备装配实么在进行热处理时就不能准确地得到我们需要的合金组织。
金属材料的力学性能指标
金属材料的力学性能指标金属材料是工程中常用的材料之一，其力学性能指标对于材料的选择和设计具有重要意义。
力学性能指标是评价金属材料力学性能的重要依据，主要包括强度、韧性、塑性、硬度等指标。
下面将对金属材料的力学性能指标进行详细介绍。
首先，强度是评价金属材料抵抗外部力量破坏能力的指标。
强度可以分为屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。
其中，屈服强度是材料在受到外部力作用下开始产生塑性变形的应力值，抗拉强度是材料在拉伸状态下抵抗破坏的能力，抗压强度是材料在受到压缩力作用下抵抗破坏的能力。
强度指标直接影响着材料的承载能力和使用寿命。
其次，韧性是材料抵抗断裂的能力。
韧性指标包括冲击韧性、断裂韧性等。
冲击韧性是材料在受到冲击载荷作用下抵抗破坏的能力，断裂韧性是材料在受到静态载荷作用下抵抗破坏的能力。
韧性指标反映了材料在受到外部冲击或载荷作用下的抗破坏能力，对于金属材料的使用安全性具有重要意义。
再次，塑性是材料在受力作用下产生塑性变形的能力。
塑性指标包括伸长率、收缩率等。
伸长率是材料在拉伸破坏前的延展性能指标，收缩率是材料在受力破坏后的收缩性能指标。
塑性指标直接影响着金属材料的加工性能和成形性能，对于金属材料的加工工艺和成形工艺具有重要影响。
最后，硬度是材料抵抗划伤、压痕等表面破坏的能力。
硬度指标包括洛氏硬度、巴氏硬度等。
硬度指标反映了材料表面的硬度和耐磨性能，对于金属材料的耐磨性和使用寿命具有重要意义。
综上所述，金属材料的力学性能指标是评价材料性能的重要依据，强度、韧性、塑性、硬度等指标直接影响着材料的使用性能和工程应用。
在工程设计和材料选择中，需要根据具体的工程要求和使用环境，综合考虑各项力学性能指标，选择合适的金属材料，以确保工程的安全可靠性和经济性。
金属材料理化检测内容
金属材料理化检测内容
金属材料理化检测是针对金属材料的物理性能、化学性质、微观组织以及金属材料中的杂质等方面进行的测试和分析，目的是确保材料符合相关的标准和规定，同时保证其质量和可靠性。
具体来说，金属材料理化检测通常包括以下内容：
1. 成分分析：对金属材料进行化学成分分析，一般采用化学分析方法（如X射线荧光光谱等）或者光谱分析方法（如ICP-OES等）。
2. 物理性能测试：主要包括密度、硬度、拉伸强度、屈服强度、延伸率、冲击韧性等指标的测试，这些指标可以通过金相试样制备和试验、Rockwell硬度试验、万能材料试验机等实验方法进行测试。
3. 微观结构观察：主要通过金相显微镜或扫描电镜等方法来观察金属材料的显微组织和细胞构造，分析晶粒尺寸、晶界、夹杂物、枝晶等组成，判断金属材料的热处理质量和加工性能。
4. 杂质分析：对金属材料中存在的杂质进行分析和检测，如氧化物、硫、氮、锰等，这些杂质可能会对金属材料的性能产生影响。
总之，金属材料理化检测是确保金属材料质量和可靠性的重要措施，在金属材料的研发、生产和应用环节都有重要作用。
常用金属材料及性能
5.1 工业用钢分类与牌号 5.2 结构钢（structural steel）
5.3 滚动轴承钢、工具钢、不锈钢和耐热钢
5.4 铸铁（cast iron）
5.5 有色金属及其合金（non-ferrous alloy）
5.6 粉末冶金材料（自学） 退出
5.1 钢的分类与钢中的合金元素（alloy element）
(3)钢的牌号
•要 求：会识别、（图纸上）一看就明白。 •基本类型：两类 ①主要以力学性能表示：如Q235－A· F（常简写成 Q235，不保证化学成分）。
②主要以化学成分表示：碳与合金元素含量。
例1. 45 Wc=0.45%的优质钢。
例2. 08F
例3. 40Cr
Wc=0.08%的沸腾钢。
Wc=0.40%及Wcr=1%。
G是裂纹萌生及扩展通道→抗压不抗拉，宜作承压件。
G存在→加工性能好（铸造、切削加工）；减震减摩；
较小缺口敏感性。
2)各类铸铁的特点 图5-5 图5-6 图5-8 图5-7 ①灰铸铁 : 直接结晶获得、成分亚共晶。 •特点：片G应力集中、割裂基体严重；铸造性能最好。 •应用：承压或受力不大的形状复杂件或薄壁件（如箱体 等）。 表5-16 •典型牌号：HT200。 ②可锻铸铁: 铁水→白口铁→石墨化退火 →Fe3C分解为团絮状G。 •特点：性能优于灰铸铁（但并不可锻），工艺复杂。 •应用：一定承载能力的结构件。 图5-9 •典型牌号：KTH350—10。 表5-17
⑵各类铸铁的特点 1) 共性： ①成 ②组 ③性 分：高碳、高硅（易形成G）及杂质S、P较宽
（成本低廉、易浇注）。
织：钢基（F、F+P、P等）+G。 能：G的存在，具有多重性影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
金属材料的理化性能
提问导入：上节课我们学习了材料的力学性能，请同学们想一想金属的力学性能有哪些？今天我们来学习金属材料的理化性能。
一、金属材料的物理性能
1、密度
定义：单位体积物质的质量叫这种物质的密度。
物理意义：反映物质的一种属性，每一种物质都有它确定的密度，不同的物质一般密度不同。
密度与该物质的质量、体积、形状、运动状态无关。
按照密度把物质分为轻金属ρ<5*103kg/m3, ρ>5*103kg/m3,,如铝、镁钛及其合金，轻金属多用于航天航空器上。
重金属ρ>5*103kg/m3，如铁、铅、钨等。
2、熔点
定义：金属从固态向液态转变时的温度成为熔点。
单位：摄氏度(0C)表示.
纯金属都有确定的熔点.
按照熔点高低把金属分为
难熔金属熔点>20000C,如钨、钼、钒等,可以用来制造耐高温零件.如火箭、导弹、燃气轮机和喷气飞机,等方面得到了广泛的应用.易熔金属熔点<10000C,如锡、铅、等可用作制造保险丝和防盗安全阀零件等.另外，铁的15350C、铜的10830C、金的1064 0C、铝的6600C、镁的648.80C、钠、钾的熔点均<1000C。
3、导热性
金属的导热性通常用热导率来衡量.导热率越大,导热性越好,银最好,铜、铝次之,合金的比纯金属的差.在加工和热处理的时候必须考虑金属的导热性,防止在加热或冷却过程中形成过大的应力,以免零件变形或开裂,导热性好的金属散热也好,如制散热器、热交换器与活塞等零件,要选择导热性好的金属材料.
4 导电性
定义：传导电流的能力称为导电性，用电阻率衡量。
电阻率越小，导电性越好。
银最好，铜铝次之；合金的导电性比纯金属差。
电阻率小的（纯铜、纯铝）适于制造导电零件和导线，电阻率大的金属钨钼铁、铝、铬适于做电热元件。
4、热膨胀性
定义：金属材料随温度变化而膨胀收缩的特性成为热膨胀性。
体膨张系数β、线膨胀系数α，膨胀系数大的材料制造的零件，在温度变化时尺寸和形状变化较大。
轴和轴瓦之间要根据其膨胀系数来控制其间隙尺寸；在热加工和热处理时也要考虑材料的热膨胀影响，以减少工件的变形和开裂。
5、磁性
金属材料导磁的性能成为磁性。
铁磁性材料在外磁场中能强烈地被磁化，如铁、钴、镍等，顺磁性材料在外磁场中能微弱地被磁化，如锰、铬等，抗磁性材料能抗拒或削弱外磁场对材料本身的磁化作用，如铜、锌等，铁磁性材料可用于制造变压器、电动机、测量仪表等，抗（顺）磁性材料则用于要求避免电磁场干扰的零件和机构材料，如航海罗盘。
二、金属的化学性能
主要指耐腐蚀性和抗氧化性。
金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性统称为化学稳定性。
在高温下的化学稳定性成为热稳定性。
（1）耐腐蚀性金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀破坏作用的能力称耐腐蚀性，碳钢、铸铁、的耐腐蚀性较差，
；钛及其合金的、不锈钢的耐腐蚀性好，铝合金和铜合金有较好的耐腐蚀性。
（2）抗氧化性金属材料在加热时抵抗氧化作用的能力称抗氧化性。
加入铬硅钛铝等元素，可提高钢的抗氧化性，如4G 9Si2可制造内燃机排气阀及加热炉炉底板、料盘等。
小结：回顾金属材料的理化性能指标
布置作业：P11 4、5
感谢下载!
欢迎您的下载，资料仅供参考。