HRA-C＝（k - h）/0.002
特点 实验数据的重复性好； 不能测量成品件。
实验数据的重复性差； 直接测量成品件。
铸铁、有色金属、低合 高硬度的材料。
金结构钢等材料。
金
属
工
艺
学
16
四、冲击韧性
抵抗冲击载荷的作用而不破坏的能力。 夏比冲击试验来测定。
金
H2
属
工
艺
学
H1
17
冲击韧性
• K = F（H1－H2）
F/N
时间s
>6
140~450 6~3
钢及铸
<3
铁
>6
<140
6~3
<3
>6
>130
6~3
<3
金 铜及其
>6
属 工
合金 35~130
6~3 <3
艺
>6
学
<35
6~3
<3
≈300 ≈100 ≈300 ≈100 ≈50
10.0 29420.0
5.0
7355.0 10~15
2.5
1838.7
10.0
9806.7
二、化学性能
1、概念： 指在室温或高温时抵抗各种化学作用的能
力，主要是指抵抗活泼介质的化学侵蚀能力。 2、化学性能：
1）耐腐蚀性：
2）抗氧化性：
三、金属材料的工艺性能
金 铸造性能、可锻性、焊接性、热处理工艺性
属 工
和切削加工性等。
艺
学
22
1372.9 3
882.63
1471.0 980.7
硬度范围 20~88HRA 20~100HRB 20~70HRC
40~77HRD
适用的材料
硬质合金、表面淬火的 钢等
软钢、退火钢，铜合金 等 淬火钢、调质钢等
薄钢板、中等厚度的表 面硬化零件
金
属
工
艺
学
14
金
属
工
艺
学
15
布氏硬度
洛氏硬度
公式 HBS (HBW)＝0.102F/ S
n0
n
20
第二节 材料的物理、化学及工艺性能
一、金属材料的物理性能
1、概念： 指在重力、电磁场、热力等物理因素作用 下，材料所表现的性能或固有属性。
2、物理性能：
1）密度：
2）熔点：由合金的成分决定。
金
3）热膨胀性：
属
4）导电性：用电导率表示，Ag>Cu>Al。
工 艺
5）导热性：用热导率表示，
学
纯金属>合金，Ag，Cu>Al 21
工
艺
学
10
三、硬度
材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划伤的能力。
常用的硬度指标有：
F
DD
a) 布氏硬度(HBS/HBW)
d
金
属
工
艺 学
HBS(HBW)
0.102
压入载荷（ N） 压痕的表面积（ mm
）
11
表1-1 布氏硬度试验规范
布氏硬度 试样厚度
材料 值HBS
mm
F/D
D/ m m
载荷保持
第一章 金属材料的性能
金
属
工
艺
学
1
第一章 金属材料的性能
本章重点： 金属材料的力学性能指标
本章难点： 各性能指标的物理意义和测定方法
金
属
工
艺
学
2
第一节 金属材料的力学性能
强度
塑性
硬度
冲击韧性
金
疲劳强度
属
工
艺
学
3
一、强度
金属材料在外力作用，抵抗塑性变形和断裂的能力
金
属
工
艺
学
4
塑性材料的拉伸曲线
艺
0.002
学
13
表1-2 洛氏硬度试验规范
标尺 A
B
符号 HRA HRB
压头
120°金刚 石圆锥 Φ1.588mm 钢球
C HRC 120°金刚 石圆锥
D HRD 120°金刚 石圆锥
初载 荷/N
98.07
主载荷 /N
490.33
总载荷 /N
588.4
98.07 882.63 980.7
98.07 98.07
金 属 工 艺 学
K值越大， 材料的韧 性越好， 受到冲击 时不易断 裂。
18
五、疲劳强度
材料在无数次重复或交变载荷作用下不引起 破坏的最大应力。在疲劳试验机上测定；
据统计，约80%的机件失效为疲劳破坏。
金
属
工
艺
学
19
n0 — 循环基数
钢： n0 107
1
有色金属： n0 108
金 属 工 艺 学
金
属
图1-2 Q345钢材的拉伸曲线
工
艺
学
oa 段-------弹性变形; ab 段-------滞弹性变形; bc 段-------屈服前微塑性变形; cde 段-------较大的塑性变形; ef 段-------应变强化（加工硬化); fg 段------缩颈现象
5
脆性材料的拉伸曲线
金
属
工
艺
学
图1-3 常规平行线法测FP
6
1、屈服强度
上屈服强度(ReH)：
ReH ＝ FeH ／S0
下屈服强度(ReL)：
有明显屈服
ReL ＝ FeL ／S0
• 规定非比例延伸强度（Rp0.2）：
Rp0.2＝ FP ／S0
无明显屈服
金
规定材料产生0.2％塑性变形时的应力。
属
工
艺
学
7
2、抗拉强度：
拉断前试样单位面积上所承受的最大载荷 Rm＝ Fm／ S0
5.0
2451.7 10~15
2.5
612.9
10.0 29420.0
5.0
7355.0
30
2.5
1838.7
10.0
9806.7
5.0
2451.7
30
2.5
612.9
10.0
4903.3
5.0
1225.8
2.5
306.5
60 12
b) 洛氏硬度 (HR)
F F F
120
0
h
金
属
工
HR K h
屈强比＝ Re／Rm ≈0.65--0.75
金
属
工
艺
学
8
二、塑性• 材料在外力作用下产来自永久变形而不破坏的性能。金
属
工
艺
学
9
塑性指标：
1、断面收缩率Z：
Z＝（S0 - Su）／S0×100%
2、断后伸长率A：
A＝（Lu - Lo）／L0 ×100%
金
良好的塑性是金属材料进行塑性加工的必要条件。
属