机械常识与维修基础 教学课件 作者 张泓 刘贵森模块五.ppt

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1、模块五金属材料汽车上的零件哪些是由金属材料制成的？它们都是何种金属材料？课题一金属的性能课题二碳素钢课题三钢的热处理课题四合金钢课题五铸铁课题六有色金属课题七金属的腐蚀及防腐方法模块五金属材料1.了解金属材料的工艺性能。2.掌握金属的物理、化学性能概念,主要力学性能概念及其表示符号。课题一　金属的性能模块五金属材料汽车的车身是由什么材料制成的吗？为什么不用其他材料呢？电线的线芯又是用什么材料制成的？为什么不用其他材料呢？铝合金车身电线金属线芯1.密度密度是物体单位体积内所具有的质量，用符号ρ表示，单位是kg/m3。工程上常将密度小于5×103kg/m3

2、的金属称为轻金属，密度大于5×103kg/m3的金属称为重金属。一、金属的物理性能2.熔点金属材料在缓慢加热的条件下，由固态开始熔化为液态时的温度，称为该金属的熔点，单位为摄氏度(℃)。工业上常用的金属中，锡的熔点最低，为231.9℃。而钨的熔点最高，为3410℃。发动机气门3.导热性导热性是指金属材料传导热量的能力。一般用导热系数来表示金属材料导热性能的优劣。导热系数又称热导率。汽车散热器4.导电性金属材料传导电流的能力叫做导电性。衡量金属材料导电能力的指标是电导率。电导率越大,其导电性能就越好。导电性以银最好,其次是铜和铝。汽车起动机线束5.热膨胀

3、性金属材料在加热时体积增大的一种性能叫做热膨胀性。一般用线膨胀系数来表示金属材料热膨胀性的大小，单位为1/℃。转子式发动机6.磁性金属材料能导磁的性能称为磁性。根据这种性能的不同,通常将金属材料分为铁磁材料、顺磁材料和逆磁材料3种。发电机转子铁心1.耐腐蚀性耐腐蚀性是指金属材料抵抗酸碱化学物质侵蚀的能力。工作在酸、碱、油、水等环境下的零件在选材时要选用耐腐蚀性好的材料。2.抗氧化性高温下金属材料不易被氧化的性能称为抗氧化性。二、金属的化学性能三、金属的力学性能机械零件或工具在使用过程中往往会受到各种形式外力的作用，这就要求金属材料必须具有一种承受机械载

4、荷而不超过许可变形或不被破坏的能力，这种能力称为材料的力学性能。螺栓损坏形式a)螺栓的断裂b)螺栓的弯曲c)螺栓的磨损1.强度（1）定义材料在静载荷作用下，抵抗永久变形(塑性变形)或断裂的能力称为强度。（2）强度指标材料受外力作用后，导致其内部之间的相互作用力称为内力，其大小和外力相等，方向相反。单位面积上的内力称为应力。强度的大小用应力表示。塑性材料的力—伸长曲线d—试样直径L0—标距长度ΔL—伸长量2.塑性（1）定义塑性是指材料在受到外力作用时,产生永久变形而不发生断裂的能力。在外力作用下产生较显著变形而不被破坏的材料,称为塑性材料。在外力作用下发

5、生微小变形即被破坏的材料,称为脆性材料。钢件与铸铁件切屑的比较切削钢件切削铸铁件（2）塑性指标塑性指标是通过拉伸试验获得的，用断后伸长率A和断面收缩率Z来表示。断后伸长率是指试样拉断后，标距的伸长量与原始标距之比的百分率。断面收缩率是指试样拉断后，缩颈处横截面面积最大缩减量与原始横截面面积之比的百分率。3.硬度（1）定义材料表层抵抗局部变形特别是塑性变形、压痕或划痕的能力称为硬度。工件切削（2）硬度的测试方法及指标1）布氏硬度2）洛氏硬度3）维氏硬度常用的硬度试验机a)布氏硬度试验机b)洛氏硬度试验机c)维氏硬度试验机4.韧性（1）定义韧性是指材料抵抗

6、冲击载荷(突加力)作用而不发生破坏的能力。（2）韧性指标材料的韧性用一次摆锤冲击试验来测定。一次摆锤冲击试验机冲击试样a)U形缺口冲击试样b)V形缺口冲击试样5.疲劳强度（1）定义金属材料抵抗交变载荷作用而不产生破坏的能力称为疲劳强度。（2）疲劳强度指标疲劳强度指标用疲劳极限来衡量，用R-1表示。疲劳极限是指金属材料承载无数次交变载荷而不会发生断裂的最大应力。1.切削加工性能反映用切削工具(例如车削、铣削、刨削、磨削等)对金属材料进行切削加工的难易程度。四、金属的工艺性能金属的切削加工2.可锻性反映金属材料在压力加工过程中成形的难易程度。3.可铸性反映

7、金属材料熔化浇铸成为铸件的难易程度。4.可焊性反映金属材料在局部快速加热，使结合部位迅速熔化或半熔化(需加压)，从而使结合部位牢固地结合在一起而成为整体的难易程度5.热处理性能热处理性能指金属材料是否适应各种热处理方法的能力。1.掌握碳及常存元素对碳素钢的影响。2.碳素钢的分类及常用碳素钢的性能、牌号、用途。课题二碳素钢模块五金属材料碳素钢在汽车上的应用a)油底壳b)连杆c)变速器齿轮d)曲轴汽车上用的金属材料都是纯金属吗？纯金属的优、缺点是什么？1.碳（C）的影响一、碳素钢中常存元素对其性能的影响碳的质量分数对钢力学性能的影响（1）强度碳的质量分数小

8、于0.9%时，随着碳的质量分数的增加,钢的强度逐渐增强；当含碳量大于0.9%时，钢的强度随含碳