第三課設計：
金屬材料力學效能的主要指標：
1、強度、剛度與塑性
2、硬度
3、衝擊韌性
4、疲勞強度
5、金屬材料的斷裂韌度
金屬材料的效能：
1、 使用效能
2、 工藝效能
使用效能：是指金屬材料在使用條件下所表現出來的效能。如
力學效能、物理效能、化學效能
工藝效能：是指製造工藝過程中材料適應加工的效能
如：鑄造性、鍛造性、焊接性、切削加工性
二、硬度：材料抵抗區域性變形、特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。
（硬度測量能夠給出金屬材料軟硬程度的數量概念， 硬度試驗簡單易行，又無損於零件，而且可以近似的推算出材料的其它機械效能，因此在生產和科研中應用廣泛，硬度試驗方法很多，機械工業普遍採用壓入法來測定硬度）
壓入法又分為布氏硬度hb、洛氏硬度hr、維氏硬度等hv。
強度與硬度的區別：如玻璃硬度高而強度低。反之鋼則強度高而硬度低。
1、 布氏硬度：用圓鋼球作壓點
（是把一定直徑的淬火鋼球或硬質合金球，以規定的載荷f壓入被測材料表面，保持一定時間後卸除載荷，測出壓痕直徑d，求出壓痕面積，實驗載荷除以球面壓痕表面積所得的商即為布氏硬度。）
壓頭： 1、淬火鋼球hbs
2、硬質合金球hbw
選壓頭——載入——保荷——解除安裝——測壓痕——計算或查表——得硬度值不從心
圓球直徑：2.5mm1870n
5.0mm 載荷大小 7500n
10mm30000n
布氏硬度測試原理示意圖
hbs=0.102ｘ2f/∏d[d-(d2-d2)]
f壓力載荷n d壓頭直徑mm d壓痕直徑mm
特點：測量精度高
不能測太硬的材料（鋼球易變形）
不能測成品及薄件（壓痕太大）
適合測量：灰鑄鐵、非鐵合金（如鋁、鎂等）、低碳鋼等材料
2．洛氏硬度hr
壓頭：用金剛石圓錐作壓頭
hra 剛石圓錐作壓頭 600n
hrb 1.588mm淬火鋼球 1000n
hrc 剛石圓錐作壓頭 1500n
洛氏硬度就是以主載荷引起的殘餘壓入深度來表示硬度值，硬度值的大小直接由硬度計表盤上讀出
洛氏硬度實驗原理示意圖
1-1 初載10kg h1=ab距離
2-2 總載150kg h2=ac距離
3-3 解除安裝140kg h3=ad
bc=ac-ab
最後測得：
1、淬火鋼球
殘餘壓痕深度增量 bc: hr=130-bc/0.002
2、剛石圓錐作壓頭 hr=100-bc/0.002
特點: 能測很硬的材料
直接讀數，操作簡單
硬度值代表性差，重複性差
適用：是生產中應用最廣泛的硬度試驗方法。
可用於成品檢驗和薄件表面硬度檢驗。
不適於測量組織不均勻材料。
3、 維氏硬度：
壓頭：錐面夾角為136的金剛石正四稜錐體
與布氏硬度試驗原理基本相同。只是壓頭改用了金剛石四稜錐體。
用壓痕兩對角線的平均長度來計算。
特點：壓痕小，能測極薄零件
生產率低，不能用於成批檢驗
課堂訓練：
1、 布氏硬度法和洛氏硬度法各有什麼優缺點？各適用於何種場合。下列情況應採用哪種硬度法測定其硬度
庫存鋼材——布氏硬度鍛件——布氏硬度
硬質合金刀頭——洛氏硬度臺虎鉗鉗口——洛氏硬度。
2、下列符號所表示的力學效能指標的名稱
hrc：洛氏硬度，無單位。hbs：布氏硬度，無單位。表示金屬材料在受外加壓力作用下，抵抗區域性塑性變形的能力。hbw：布氏硬度，無單位。
填空題：
1、金屬材料的機械效能指標是指：（ ）
ａ、鑄造性ｂ、熱處理性ｃ、衝擊韌性ｄ、可鍛性
2、高溫下機械效能指標是指：（ ）
ａ、剛度ｂ、熱強度ｃ、硬度ｄ、疲勞強度
3、在外力作用下，材料抵抗產生塑性變形和斷裂的能力，稱為：（ ）
ａ、剛度ｂ、硬度ｃ、強度ｄ、衝擊韌性
4、用來表示金屬材料抵抗區域性塑性變形能力的指標是：
ａ、強度ｂ、剛度ｃ、斷面收縮率ｄ、硬度
5、機件斷裂事故中，絕大多數是因為（＿b＿＿）而斷裂
ａ、衝擊ｂ、疲勞ｃ、蠕變ｄ、拉伸
6、用１２０度金剛石圓錐作壓頭測得的金屬材料硬度為：
a、布氏硬度ｂ、洛氏硬度ｃ、維氏硬度
7、用來表示金屬材料抵抗區域性塑性變形能力的指標是：
ａ、強度ｂ、剛度ｃ、斷面收縮率ｄ、硬度
金屬工藝學
一 填空題 每空1，共40分 1 金屬的力學效能主要有強度硬度塑性疲勞極限等。2 鐵碳合金室溫的基本組織有鐵素體珠光體滲碳體奧氏體萊氏體等。3 常見碳素鋼按含碳量分為高碳鋼中碳鋼低碳鋼 4 熱處理工藝過程都由加熱保溫冷卻三個階段組成.5 常用的整體熱處理有退火正火淬火回火等 6 鑄鐵按碳存在形式分白...
金屬工藝學總結
名詞解釋 1.將液態金屬澆注到具有與零件形狀 尺寸相適應的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的生產方法，稱為鑄造。2.砂型鑄造 就是把液體金屬澆注到砂型中，從而獲得鑄件的鑄造方法。它是傳統的鑄造方法，適用於各種形狀 大小 批量及各種合金鑄件的生產。3.造型.用型砂及模樣等工藝裝備製造鑄件的過...
金屬工藝學作業
緒論及金屬材料的基本知識 1 p11第5題指出下列符號所表示的力學效能指標名稱和含義是什麼。2 金屬材料工藝效能按工藝方法的不同分為哪幾類，各自衡量指標是什麼？答 鑄造性 可鍛性 焊接性和切削加工性 3 金屬材料的成形方法有哪幾種?答 鑄造成型，鍛造成型，焊接成型和切削加工成型 第二篇鑄造 1.簡述...