常用金属材料基础知识
液压成型
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热压成型
热压成型的优势： • 得到超高强度的车身零件； • 减轻车身重量； • 提高车身安全性、舒适性； • 改善冲压成形性； • 控制回弹，提高零件尺寸精度； • 提高焊接性、表面硬度、抗凹性和耐腐蚀性； • 降低压机吨位要求；
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加磷高强钢
冷轧高强度钢板主要用磷强化,这是由于磷的 强化能力很强,约为硅的7倍,锰的10倍。只要钢中 磷含量≤0.12%,其对钢的冷脆性影响甚微，还应当 指出,随着钢中含碳量增加,磷的冷脆性倾向加大。 加磷高强度钢在组织上具有以下两个特点： 1)磷属于置换固容强化,当磷原子置换铁原子时,在磷 原子周围产生弹性形变,引起晶格位移,从而使钢强 化。 2)磷有利于在钢板表内层形成致密的保护层,提高了 钢板的耐腐蚀性能，其耐蚀性提高15%～30%， 可以弥补高强度钢板减薄对耐蚀性的不利影响。 常用牌号：B170P1，B210P1，B250P1
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镀锌钢板
• 主要分为电镀锌钢板和热镀锌钢板，目前 XX公司用的镀锌钢板都是热镀锌钢板，原 因是热镀锌的成本比较低。是镀纯锌的。 镀纯锌的耐蚀性好。 • 热镀锌钢板的成本要比基板的价格高出800 元/吨。热镀锌钢板的镀层又分为纯锌和锌铁合金。镀锌钢板对焊接性能有较大影响。
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车身钢材的性能指标
• 车身钢材常用的基本性能指标有： • 屈服强度、抗拉强度、伸长率、应变强化 指数n，即加工硬化指数 • 塑性应变比r值，即宽度方向和厚度方向的 变化比值 • 弹性模量E • 硬度
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烘烤硬化钢
• BH值：钢板在经过2%的预应变后放置在170±5 度的温度下保持20分钟，然后进行拉伸试验，测 得该试样对2%预应变时应力的增加值。一般为 30MPa。烘烤温度提高,BH值增加,烘烤温度在280 ℃ 时BH值达到最大值。XX公司涂装的烘烤温度 最高间在180±10度。 • 烘烤钢的机理：有间隙固溶原子C 、N的退火状态 薄板经变形后导致基体内位错密度增加,C 、N原 子向位错扩散的距离缩短,随着高温时效处理（如 烤漆温度处理）,提高了C、N原子扩散的热激活能, 促使其向位错的扩散加快。C、N 原子在位错处聚 集,钉轧位错,此时薄板再变形需要更高的屈服应力 • 常用的牌号；B140H1、B180H1
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• 四方角锥之所以选取136°，是为了所测数据与 HB值能得到最好的配合。因为一般布氏硬度试验 时，压痕直径d多半在0.25D到0.5D之间，当d＝ 0.375D时，通过此压痕直径作钢球的切线，切线 的夹角正好等于136°。所以通过维氏硬度试验所 得到的硬度值和通过布氏硬度试验所得到的硬度 值能完全相等，这是维氏硬度试验的第二个特点。 此外，采用四方角锥后，压痕为一具有清晰轮廓 的正方形，在测量压痕对角线长度d时误差小，这 点比用布氏硬度测量圆形的压痕直径d要方便得多。 还有，采用金钢石制压头可适用于试验任何硬质 的材料。
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激光拼焊
激光拼焊： 优势： •减少零件数量和零件重量 •通过材料的合理选择，降低采购成本 •减少余料和废料度 •减轻车身重量、降低能耗、减少污染、提高车速 •焊缝细小、焊缝热影响区窄、焊缝表面质量好 •解决宽体车的生产
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热轧酸洗钢板
• 热轧板指在温度t>800℃时轧制而成的晶粒较冷轧板粗 大、含碳量较冷轧板高、塑性较冷轧板差的钢板。其生产 流程短，成本低，主要是用来制造汽车车架、车轮、车厢 及底盘和结构件。这种钢板经盐酸酸洗在线平整和涂油， 钢板表面光洁平整，尺寸精度高，称热轧酸洗钢板。可用 它代替部分冷轧钢板生产结构件和深冲件，以降低汽车成 本。热轧板有酸洗和非酸洗两种，但汽车用热轧板一般采 用酸洗板。热轧板按照成形特点分为冷成形用热连轧钢板 及钢带、汽车结构用热连轧钢板及钢带。 • 常用牌号：SPHC、SPHD、SPHE、SAPH370、SAPH440、
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双相钢
双相钢是由铁素体和马氏体两相组织构成 的钢板，马氏体弥散分布在铁素体基体上， 马氏体的体积百分比一般不超过20％。钢 板的强度主要由马氏体的体积百分比的多 少决定。 常用的牌号：DP600、DP800。
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低合金高强钢
• 低合金高强度钢是在低碳钢中添加少量的 Ni或Ti等合金元素(总量不超过3%)，使其与 C、N等元素形成碳化物、氮化物并在铁素 体基体上析出从而提高钢的强度。这种钢 具有良好的成形性能和较高的强度，主要 用于汽车座椅、横梁等结构件。 • 常用的低合金高强度钢有B340LA、 B410LA、B280VK(宝钢)等。
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• 布氏硬度 • a. 布氏硬度试验的基本原理 • 布氏硬度的测定原理是：在直径D的钢珠上，加一定负荷 P，压入被试金属的表面，根据金属表面压痕的陷凹面积F 凹计算出应力值。布氏硬度的符号以HB标计。 • b. 布氏硬度试验的优缺点和适用范围 • 优点：代表性全面，因为其压痕面积较大，能反映金属表 面较大体积范围内各组成相综合平均的性能数据，故特别 适宜于测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或粗大组成 相的金属材料。试验数据稳定，试验数据从小到大都可以 统一起来。 • 缺点：１、钢球本身变形问题。对HB>450以上的太硬材 料，因钢球变形已很显著，影响所测数据的正确性，因此 不能使用。 • ２、不宜于某些表面不允许有较大压痕的成品检验，也不 宜于薄件试验。
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• 维氏硬度的测定原理和布氏硬度相同,也是 根据单位压痕陷凹面积上承受的负荷，即 应力值作为硬度值的计量指标。所不同的 是维氏硬度采用锥面夹角为136°的四方角 锥体，由金钢石制成。之所以采用四方角 锥，是针对布氏硬度的负荷P和钢球直径D 之间必须遵循P/D2为定值的这一制约关系 的缺点而提出来的。采用了四方角锥，当 负荷改变时压人角不变，因此负荷可以任 意选择，这是维氏硬度试验最主要的特点， 也是最大的优点。
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• 屈服强度 • 金属试样在静拉力（5mm/min）试验过程中， 载荷不再增加，而试样仍继续发生变形的 现象，称为“屈服”。是永久塑性变形的 开始。 • 抗拉强度 • 金属试样在拉力试验时，拉断前所能承受 的最大应力，单位为MPa。
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• 伸长率 • 金属在拉力试验时，试样拉断后，其标距部分所 增加的长度与原始标距长度的百分比，称为伸长 率。 • 应变强化指数n • 钢材在拉伸中实际应力（纵轴）－应变（横轴） 曲线的斜率。其物理意义是，n值高，表示材料在 成形加工过程中变形容易传播到低变形区，而使 应变分布较为均匀，减少局部变形集中现象，因 此n值对拉延胀形非常重要。n反应了材料开始屈 服以后，继续变形时材料的应变硬化情况，它决 定了材料开始发生颈缩时的最大应力。
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• 麻面钢板生产工艺： • 将平整辊用喷丸、激光等三种方法加工成 表明毛化的平整辊，然后用毛化的平整辊 对冷轧退火的钢板进行平整就得到了麻面 钢板。 • 喷丸毛化的平整辊的表面形貌是随机,无序 的,也是很难控制的。 • 激光毛化的平整辊的表面形貌是有规律的, 也是可以控制的。
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• 表面形貌对冲压性能的影响： • 激光毛化低粗糙度的冲压成型性能最好，激光毛 化高粗糙度的次之,喷丸毛化钢板的成形性能最差. 钢板表面形貌对油漆外观质量的影响 汽车车身油漆外观的质量一般用漆膜的鲜映性 来表示,而漆膜鲜映性又受面漆的性能,面漆的涂装 条件和钢板表面形貌的影响。 钢板表面形貌相差特别大时(如冷轧光面钢板表 面粗糙度为0.15um,激光毛化高粗糙度钢板粗糙度 为1.89um)油漆后的外观质量将有明显的差别。钢 板表面粗糙度的波动范围为0.72一1.26um,油漆后 的漆膜遮盖了几乎所有钢板表面形貌的差别.
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• 塑性应变比r值 • r值表示钢板拉伸时，宽度方向与厚度方向应变比之比值。 r值越大，表示钢板越不易在厚度方向变形（越不容易开 裂），深冲性越好。ｒ值是表征深冲性的重要指标。 • 真实应力——应变曲线 • 材料开始屈服以后，继续变形将产生加工硬化。但材料的 加工硬化行为，不能用工程应力-应变曲线来描述。因为 工程应力σ=F/A,工程应变δ＝ΔL/L0 。应力的变化是以不变 的原始截面积来计量，而应变是以初始的试样标距长度L0 来度量。但实际上在变形过程的每一瞬时试样的截面积和 长度都在变化，这样，自然不能真实反映变形过程中的应 力和应变的变化，而必须采用真实应力-应变曲线。
常用金属材料基础知识
日期：2007-10-23
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目录
1. 2. 3. 4. 常用钢板牌号简介 钢板性能指标定义 XX钢板牌号命名体系简介 钢板表面形貌对冲压成型的影响
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钢板生产工艺流程
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冷连轧低碳钢板
冷轧板是由热轧板经过酸洗后冷轧再退火得到的。酸洗的目的 为了出去氧化皮；热轧后再冷轧的目的是使晶粒进一步变小， 组织更加紧密，从而塑性好，强度高；退火目的是去除内应 力，减少钢的化学成分及组织的不均匀性，增加材料可塑性。 冷轧板在常温下的金相组织由合金固溶铁素体和少量合金渗 碳体组成。（铁素体是碳溶解在Fe的体心立方晶胞中的固溶 体，合金固溶铁素体是指合金元素溶解在铁素体中；渗碳体 是Fe和C的稳定化合物，合金渗碳体是合金元素与渗碳体形成 稳定的化合物） 常用的牌号：ＤＣ０１、ＤＣ０３、ＤＣ０４、ＤＣ０６ ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ、
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总的来说，维氏硬度试验具有另外两种试验 的优点而摒弃了它们的缺点，此外还有它 本身突出的特点——负荷大小可任意选择。 唯一的缺点是硬度值需通过测量对角线后 才能计算(或查表)出来，因此生产效率没有 洛氏高。
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钢板表面状况介绍
• 麻面钢板定义： • 麻面钢板表面由无数微观的凸峰和凹谷组 成,这些凹谷可以储存冲压时形成的金属碎 屑和润滑油，因而麻面钢板比光面钢板具 有更好的抗擦伤性能和成形性能，目前麻 面钢板已广泛用于汽车车身的生产。
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• 和布氏、洛氏硬度试验比较起来，维氏硬度试验 具有许多优点。它不存在布氏那种负荷P和压头直 径D的规定条件的约束，以及压头变形问题；也 不存在洛氏那种硬度值无法统一的问题。而它和 洛氏一样可以试验任何软硬的材料，并且比洛氏 能更好地测试极薄件(或薄层)的硬度，这点只有 洛氏表面硬度级才能做到。但即使在这样的条件 下，也只能在该洛氏级内进行比较，和其它硬度 级统一不起来。此外洛氏由于是以压痕深度为计 量指标，而压痕深度总比压痕宽度要小些，故其 相对误差也越大些。因此，洛氏硬度数据不如布 氏、维氏稳定，当然更不如维氏精确。
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2 .洛氏硬度
以顶角为120度的金刚石圆锥体或直径1．588mm的淬火 钢球作为压头，以一定的压力使其压入材料表面，测量压痕 深度来确定其硬度，即为洛氏硬度。被测材料硬度，可直接 在硬度计刻盘读出。
洛氏硬度常用的有三种，分别以HRA、HRB、HRC来表示。 洛氏硬度符号、试验条件和应用表
下贝氏体：无方向性的针状铁素体上弥散分布着细小颗粒的 渗碳体
7、魏氏组织
魏氏组织是在比较大的过冷度下形成的。奥氏体过冷到这 一温度区内，便会形成魏氏组织。魏氏组织铁索体是以切变机 理形成的其生长往往都是由晶界网状铁索体分枝，许多铁赢体 片平行地向晶粒内部长大。铁素体片之间的奥氏体随后变成珠 光体。魏氏组织会降低钢的塑性和韧性，尤其是冲击韧性。
3．维氏硬度 测定维氏硬度的原理基本上和布氏硬度相同，区别在于压头
采用锥面夹角为136度的金刚石正四棱锥体，压痕是四方锥形。 维氏硬度值用HV表示。
压痕面
4. 里氏硬度
原理：当材料被一个冲击体撞击时，较硬材料使冲击体产生 的反弹速度大于较软者。
5. 硬度与强度值的对应关系 由于硬度值综合反映了材料在局部范围内对塑性变形等 的抵抗能力，故它与强度值也有一定关系。 工程上：
冷却速度对晶粒大小的影响
快速冷却，形核点多，晶粒细小 冷却速度慢，均匀长大，晶粒粗大
1.2.2 铁碳合金的基本组织 铁 碳含量>2%--弱而脆
铁碳合金
铁素体—碳熔于α铁或δ铁中的固溶体 F
钢 奥氏体—碳熔于γ铁中的固溶体 A 强而韧 碳含量 0.02%-2%
渗碳体—铁碳金属化合物含碳6.67% Fe3C
许用应力 o
n
安全系数
金属材料基础知识
1、金属材料的机械性能的含义是什么？金属及合金的机械性能是指材料的力学性能，即受外力作用时所反映出来的性能。
它是衡量金属材料的重要指标。
2、金属材料的主要机械性能指标有哪些？金属材料的主要机械性能有：弹性、塑性、刚度、强度、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性。
3、什么是弹性和韧性？金属材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后恢复原来的形状的性能，叫弹性；这种随着外力而消失得变形叫弹性变形，其大小与外力成正比。
金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起破坏的性能，叫塑性。
外力消失时留下的这部分不可恢复得变形叫塑性变形，其大小与外力不成正比。
4、什么叫应力？什么叫应变？材料受到拉伸时单位截面上的拉力叫应力，用σ表示。
材料受到拉伸时单位长度上的伸长量叫应变，用ε表示。
5、什么叫弹性极限？材料所能承受的、不产生永久变形的最大应力叫做弹性极限，用σb表示。
6、什么叫屈服极限？金属材料开始出现明显的塑性变形的应力叫做屈服极限，用示。
有些材料屈服极限很难测定，通常规定产生0.2%塑性变形时的应力作为屈服极限，用σ0.2表示。
7、什么叫刚度？刚度用什么来衡量？金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力叫刚度。
在弹性范围内，应力与应变的比值叫做弹性模数，弹性模数越大，刚度越大。
8、什么叫强度？强度是指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
9、表示材料强度的指标有哪些？表示材料强度的指标有：1)、屈服强度：金属材料发生屈服现象时的屈服极限。
σs=P s/F0 (Pa)P s—试样产生屈服现象时所承受的最大外力，N(牛顿)；F0—试样原来的截面积，㎡。
2）、抗拉强度：金属材料在拉断前所承受的最大应力。
以σb表示。
σb=P b/F0 (Pa) P b—试样在断裂前的最大拉力，N(牛顿)；F0—试样原来的截面积，㎡。
10、什么叫硬度？金属材料抵抗更硬的物体压入其内部的能力叫做硬度。
11、衡量材料的硬度的指标有哪些？衡量硬度的指标有：布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度(HV)。
金属材料基础知识
金属材料基础知识1. 引言金属材料是人类使用最广泛的材料之一，应用于各种领域，如建筑、航空、汽车、电子等。
本文将介绍金属材料的基础知识，包括金属的特性、组织结构、合金等方面。
2. 金属的特性金属具有许多独特的特性，如良好的导热性、导电性、延展性和塑性。
这些特性使得金属成为制造各种器件和构件的理想选择。
此外，金属还具有良好的强度和硬度，能够承受较大的载荷。
3. 金属的组织结构金属的组织结构是由金属原子的排列方式和晶体结构决定的。
常见的金属组织结构包括等轴晶粒、柱状晶粒和层状晶粒。
这些结构对金属的性能有着重要影响，不同的结构具有不同的力学性能和导电性能。
4. 金属的力学性能金属的力学性能包括强度、硬度、韧性和延展性等。
强度是指金属抵抗外力破坏的能力，硬度是指金属表面抵抗变形和划伤的能力，韧性是指金属在断裂前能吸收外部能量的能力，而延展性是指金属的拉伸或扭曲变形能力。
5. 金属的热处理金属的热处理是通过控制金属的加热和冷却过程来改变金属的性能。
常见的热处理方法包括退火、淬火和回火。
退火可以提高金属的韧性和延展性，淬火可以提高金属的硬度和强度，回火可以降低金属的脆性。
6. 金属的腐蚀与保护金属容易遭受腐蚀，导致金属的性能下降甚至损坏。
为了保护金属材料，可以采取物理防护和化学防护措施。
物理防护包括涂层和电镀等，化学防护包括阳极保护和缓蚀剂等。
7. 合金的应用合金是由两种或更多种金属元素混合而成的材料。
通过改变合金的成分和比例，可以获得不同的性能。
合金常用于耐高温、耐磨损等特殊环境的应用，如航空发动机、汽车发动机等。
8. 小结金属材料是具有特殊特性和广泛应用的材料。
了解金属材料的基础知识对于正确选择和使用金属材料至关重要。
本文介绍了金属的特性、组织结构、力学性能、热处理、腐蚀与保护以及合金的应用等方面的知识，希望对读者有所帮助。
通过深入学习和研究金属材料，我们可以更好地利用金属的优势，推动技术和社会的发展。
金属材料基础知识
金属材料及处理工艺基础知识一、金属材料分类:金属材料的分类有多种方式，有按照密度分的，价格分的…常用的是分类是把金属材料分成黑色金属和有色金属两大类。
1.黑色金属：通常指铁，锰、铬及它们的合金。
常用的黑色材料为钢铁。
其又分为三类：纯铁，钢，铸铁。
纯铁：其主要由Fe组成的，含C量在0.0218％以下，工业中很少用；钢：含C量在218%-2.3%之间的铁碳合金〔不加其他元素的称碳素钢，加入其他合金元素的称合金钢〕。
其又可以按照成分分类〔碳素钢，合金钢〕，用途分类〔轴承钢，不锈钢，工具钢，模具钢，弹簧钢，渗碳用钢，耐磨钢，耐热钢…〕，品质分类〔普通钢，优质钢，高级优质钢〕，成形方式分类〔锻钢，铸钢，热轧钢，冷拉钢〕，形式分类〔板材，棒材，管材，异形钢等〕等等。
铸铁：含C量在2.3％-6.69％之间的铁碳合金成为铸铁。
按石墨的形态其又可以分为灰铸铁，球墨铸铁，蠕墨铸铁等，石墨的不同形态和基体的配合而具有不同的性能。
2.有色金属：又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝、镍锰以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。
二、金属材料的使用性能及指标金属材料常用的性能指标有力学性能和物理性能。
1.力学性能：金属材料在外力作用下表现出来的各种特性，如弹性、塑性、韧性、强度、硬度等。
强度:金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。
屈服强度、抗拉强度是极为重要的强度指标，是金属材料选用的重要依据。
强度的大小用应力来表示，即用单位面积所能承受的载荷(外力)来表示，常用单位为MPa。
屈服强度：金属试样在拉力试验过程中，载荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象，称为“屈服”。
产生屈服现象时的应力，即开始产生塑性变形时的应力，称为屈服点，用符号σs表示，单位为MPa。
一般的，材料到达屈服强度，就开始伴随着永久的塑性变形，因此其是非常重要的指标。
抗拉强度：金属试样在拉力试验时，拉断前所能承受的最大应力，用符号σb表示，单位为MPa。
金属材料基础知识
奥氏体的显微组织
珠光体是铁素体和渗碳体的混合物,它是渗碳体 珠光体是铁素体和渗碳体的混合物 它是渗碳体 和铁素体片层相间,交替排列形成的混合物 和铁素体片层相间 交替排列形成的混合物. 交替排列形成的混合物 在缓慢冷却条件下,珠光体的含碳量为 珠光体的含碳量为0.77%. 在缓慢冷却条件下 珠光体的含碳量为 由于珠光体是由硬的渗碳体和软的铁素体组成的 混合物,所以其力学性能取决于铁素体和渗碳体的 混合物 所以其力学性能取决于铁素体和渗碳体的 性能.大体上是两者性能的平均值 大体上是两者性能的平均值,故珠光体的强度 性能 大体上是两者性能的平均值 故珠光体的强度 较高,硬度适中 具有一定的塑性.力学性能介于铁 硬度适中,具有一定的塑性 较高 硬度适中 具有一定的塑性 力学性能介于铁 素体与渗碳体之间，强度较高，硬度适中， 素体与渗碳体之间，强度较高，硬度适中，塑性 和韧性较好（ 和韧性较好（σb=770MPa、180HBS 、 、 δ=20%~35%、ak=24~32J）。 、 ）。
晶体结构的概念
晶体的内部原子是按一定几个规律排列的， 晶体的内部原子是按一定几个规律排列的，为 了便于理解，把原子看成是一个小球， 了便于理解，把原子看成是一个小球，则金属晶 体就是由只得些小球有规律的堆积而成的物体。 体就是由只得些小球有规律的堆积而成的物体。 为了形象的表示晶体中原子排列的规律， 为了形象的表示晶体中原子排列的规律，可以 将原子简化成一个点，用假想的线将这些点连接 将原子简化成一个点， 起来，构成有明显规律性的空间格架。 起来，构成有明显规律性的空间格架。这种表示 原子在晶体中排列规律的的空间格架叫做晶格。 原子在晶体中排列规律的的空间格架叫做晶格。 晶格是由许多形状、大小、 晶格是由许多形状、大小、相同的最小几何单元 重复堆积而成的。 ，重复堆积而成的。能够完整的反映晶鸽特征的 最小几何单元称为晶胞。 最小几何单元称为晶胞。
金属材料基础知识
金属的冷热弯曲性能也取决于材料的塑性和强度。材料承受 弯曲而不出现裂纹的能力，称为弯曲性能。一般用弯曲角度 或弯心直径与材料厚度的比值来衡量弯曲性能。
电厂锅炉管道弯头和输粉管道弯头是经过冷热弯曲成型的。
(三)焊接性能
• 金属材料采用一定的焊接工艺、焊接材料及结构形式，优质焊 接接头的能力，称为金属的焊接性。
适用范围
HRC
120°金刚石圆 锥
150
HRB Φ1.588mm钢球
100
HRA
120°金刚石圆 锥
60
一般淬火钢等硬度较大材料
退火钢和有色金属等软材料
硬而薄的硬质合金或表面淬 火钢
3．维氏硬度（HV） 维氏硬度是用一定的载荷将锥面夹角为136°的正四棱锥金刚石压头压入试 样表面，保持一定时间后卸除载荷，试样表面就留下压痕，测量压痕对角线 的长度，计算压痕表面积，载荷F除以压痕面积S所得值即为维氏硬度。维氏 硬度用符号HV表示，计算公式如下：
1．拉伸试样
2．拉伸曲线
• 拉伸曲线表示试样拉伸过程中力和变形关系，可用应力－延伸率曲线表 示，纵坐标为应力R，R=F/S0，横坐标为延伸率ε，ε＝ΔL/L0。
拉伸曲线的形状与材料有关， 由图可见，在载荷小的oa阶 段，试样在载荷F的作用下 均匀伸长，伸长量与载荷的 增加成正比。如果此时卸除 载荷，试样立即回复原状， 即试样产生的变形为弹性变 形。当载荷超过b点以后， 试样会进一步产生变形，此 时若卸除载荷，试样的弹性 变形消失，而另一部分变形 则保留下来，这种不能恢复 的变形称为塑性变形。
(四)切削性能 金属材料承受切削加工的难易程度，称为切削性能。
金属的切削性能与材料及切削条件有关，如纯铁很பைடு நூலகம்易切削，但难以获得较高的光洁度； 不锈钢可在普通车床上加工，但在自动车床上，却难以断屑，属于难加工材料。通常，材 料硬度低时切削性能较好，但是对于碳钢来说，硬度如果太低时，容易出现“粘刀”现象， 光洁度也较差。一般情况下金属承受切削加工时的硬度在HB170一230之间为宜。
金属材料基础知识
G、按冶炼方法分类 ：
平炉钢 、转炉钢 、电炉钢
金属材料基础知识
H、综合分类: 在实际中按其化学成分、质量、用途
进行综合分类。
(1)普通钢 a.碳素结构钢，b.低合金结构钢 ，c.特定用 途的普通结构钢 。
(2)优质钢（包括高级优质钢）
a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c) 弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢； (f)特定用途 优质结构钢。
金属材料基础知识
3、金属晶格的类型 1）体心立方晶格 它的晶胞是一个立方体，
原子位于立方体的八个顶角上和立方体的中 心，属于这种晶格类型的金属有铬（Cr）、 钒（V）、钨（W）、钼（Mo）、及a-铁（aFe）等金属。
金属材料基础知识
2）面心立方晶格 它的晶胞也是一个立方体 ，原子位于立方体的八个顶角和立方体六个 面的中心，属于这种晶格类型的金属有铝（ Al）、铜（Cu）、铅（Pb）、镍（Ni）及r铁（r-Fe）等金属。
另外，测量陶瓷、铸铁或工具钢等脆性材料的冲击吸收功 时，常采用10mm×l0mm×10mm的无缺口冲击试样。
金属材料基础知识
4.金属的工艺性能
工艺性能是指金属材料对不同加工工艺方法的 适应能力。它包括铸造性能、锻压性能、焊 接性和切削加工性能等。
金属材料基础知识
三、金属的结构与结晶
不同的金属材料具有不同的力学性能，即使是 同一种金属材料，在不同的条件下其力学性 能也是不同的。金属力学的这些差异，从本 质上来说，是由其内部结构所决定的。
机械混合物：由两种晶体结构而组成的合金 组成物，虽然是两种晶体，却是一种组成成 分，具有独立的机械性能。
⑴．固溶体
合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、且 结构与组元之一相同的固相。
金属材料基础知识
金属材料基础知识金属材料是工程材料中最重要的一类，它们具有许多独特的物理和化学性质，广泛应用于各个领域。
本文将介绍金属材料的基础知识，包括金属的性质、分类、加工和应用等方面。
首先，我们来了解一下金属材料的性质。
金属具有良好的导电性和导热性，这使得它们在电子、电力和热能领域有着重要的应用。
此外，金属还具有良好的塑性和韧性，可以通过加工成各种形状，满足不同工程需求。
另外，金属还具有较高的强度和硬度，这使得它们在机械制造领域有着重要的地位。
其次，我们来看一下金属材料的分类。
按照化学成分和结构特点，金属可以分为有色金属和黑色金属。
有色金属主要包括铜、铝、镁等，它们具有良好的导电性和导热性，常用于电子、航空等领域。
而黑色金属主要包括铁、钢等，它们具有较高的强度和硬度，常用于机械制造领域。
接下来，我们来讨论一下金属材料的加工。
金属加工是指通过切削、锻造、焊接等工艺，将金属原料加工成所需形状和尺寸的过程。
切削是最常见的金属加工方法，它可以通过车削、铣削等工艺，将金属原料切削成各种形状。
锻造是指将金属原料加热至一定温度，然后通过冲击或挤压等方式，改变其形状和尺寸。
焊接是指将两个金属件通过加热或压力连接在一起，形成一个整体。
最后，我们来看一下金属材料的应用。
金属材料广泛应用于机械制造、建筑、电子、航空等各个领域。
在机械制造领域，金属材料常用于制造零部件、轴承、齿轮等。
在建筑领域，金属材料常用于制造结构件、管道等。
在电子领域，金属材料常用于制造导线、电路板等。
在航空领域，金属材料常用于制造飞机结构件、发动机零部件等。
总之，金属材料是工程材料中最重要的一类，具有良好的物理和化学性质，广泛应用于各个领域。
通过对金属材料的性质、分类、加工和应用的了解，我们可以更好地选择和应用金属材料，满足不同的工程需求。
金属材料的基础知识
抗拉强度: 在拉断前试样所能承受的最大应力 为该试样的抗拉强度，用符号σb 表示，计算公式为。
σb=
Fb So
二、 塑性
➢概念
塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久性变形而不断裂的能 力。
➢ 衡量指标
伸长率：试样被拉断后，标距的伸长量与原始标距的百分比 称为伸长率，用符号δ表示。计算公式为：
δ= l1 l0 ×100% l0
δ ψ
性能指标
名称
抗拉强度 屈服点 规定残余伸长应力
伸长率 断面收缩率
硬度 冲击韧性
HBS(HBW) HRC HRB HRA 标尺洛氏硬度值 A标尺洛氏硬度值 维氏硬度值
冲击韧度
疲劳强度 σ-1
疲劳极限
单位 MPa MPa MPa
J/cm2 MPa
含义
试样拉断前所能承受的最大应力 拉伸过程中，力不增加（保持恒定）试 样仍能继续伸长时的应力 规定残余伸长率达0.2%时的应力
部永久性积累损伤经一定循环次数后产生裂纹或突发完全断 裂的过程称为金属疲劳。
五、疲劳强度
➢疲劳破坏可分为微观裂纹、宏 观裂纹和瞬时断裂三 个过程。
五、疲劳强度
➢疲劳曲线 ：疲劳曲线是指交变应力σ与循 环次数N的关系曲线，如下图所示。
常用金属材料的力学性能指标及其含义
力学性能
符号
强度 塑性
σb σs σ0.2
0.1
e 0.2
一、强度—拉伸曲线
1.弹性变形阶段 2.屈服阶段 3.强化阶段 4.缩颈阶段
低碳钢的应力-应变曲线
一、强度—衡量指标
屈服点： 用符号σs表示，计算公式为
σs=
Fs So
式中：Fb——试样断裂前所承受的最大拉力， 单位为N；
金属材料最全基础知识总结
金属材料最全基础知识总结金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。
（注：金属氧化物（如氧化铝）不属于金属材料。
）一、意义人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。
现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。
二、种类金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
（1）黑色金属，又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%-4%的铸铁，含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。
广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
（2）有色金属，是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。
有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。
（3）特种金属材料，包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。
其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
三、性能一般分为工艺性能和使用性能两类。
所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。
金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。
由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。
所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括力学性能、物理性能、化学性能等。
金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。
在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。