例如：1.导电零件和电线首先考虑其材料的 导电性;
(金属材料中：银、铜、金、铝、铍、镁、 钼、钴、锌、镍、镉、铁、锡导电性依次减 弱)。 2.设计散热器、热交换器时考虑其材料的散热 性； 3.设计化工、医疗器械时考虑材料的耐蚀性； 4.设计机械零件时考虑材料的受力情况， 因此，选择材料时要考虑材料的力学性能。
根据载荷的作用 于零件上（子弹、火箭、大炮的发射， 性质载荷分为：汽车、飞机的碰撞）
C.交变载荷：大小和方向至少有一个随时间 周期性的变化。 （匀速运转的轴承、齿轮的啮合）
第一章 金属材料的性能及热处理
第一章 金属材料的性能及热处理
鸟巢设计者:the designer “鸟巢”是国内在建筑结构上首次使用
机械制造基础
甘肃省水利水电学校
教学重难点 2.了解常用的硬 度指标
教学目的 3.了解常用的硬 度指标
1.了解金属材 料的力学性能 及工艺性能的 概念
2.理解力-伸长曲 线示意图
1.了解常用的硬度 指标
授课方法： 讲授法 授课时数： 2课时 教学内容及 过程：
第一章 金属材料的性能及热处理
第一章 金属材料的性能及热处理
A:断后伸长率（%） L0：试样的原始标距（mm） LU:试样拉断后的标距（mm） 断后伸长量的示意图：
第一章 金属材料的性能及热处理
2.断面收缩率（Z）: 指试样拉断处横截面积的收缩量与原始横截面积 的百分比，用符号Z表示，其计算公式为：
Z S 0 SU X100%
Z:断面收缩率（S%0） S0：试样的原始横截面积（mm2） SU:试样拉断后的断口处的最小横截面积（mm） 注意：断面收缩率不受试样尺寸的影响，能比较 确切地反应金属材料的塑形。A、Z值越大，表示 金属材料的塑性越好。塑性好的金属易通过塑性 变形加工成形状复杂的零件。
第一章 金属材料的性能及热处理
第一章 金属材料的性能及热处理
(1)金属的力学性能 定义：指金属在载荷作用下所表现出来的性能。 常用的力学性能有：强度、塑性、硬度、冲击韧
性、疲劳强度等。 1.载荷—指一种外力（金属材料在加工和使不变或变化过程缓 慢（重力） B.冲击载荷：在短时间内以高速作用
1942年，为纪念孙中山先生而改名为 “中山桥“。
铁架的材料是型钢----角钢,槽钢,工字 钢,方管,矩型管,圆管等等。
第一章 金属材料的性能及热处理
变形：当金属材料受到载荷作用时，它会产生 几何形状及尺寸的变化，这种变化称为变形。 金属材料的变形分类： 1.弹性变形：金属材料的变形随载荷的作用而 产生、随载荷的去除而消失的现象。 举例：（弹簧、橡皮筋） 2.塑性变形：金属材料的变形随载荷的作用而 产生、随载荷的去除不能完全消除的现象。 举例：（口香糖）
of the nest 李兴刚：中国建筑设计研 究院副总建筑师、奥运会 主会场鸟巢的中方设计者
Q460规格的钢材；这次使用的钢板厚度 达到110毫米，在中国材料史上绝无仅有， 在国家标准中，Q460的最大厚度也只是
瑞士建筑大师皮埃尔·德麦 100毫米。以前这种钢一直为进口。但是，
隆（Pierre Demeuron)和赫 作为北京2008年奥运会开幕式的体育场
刻起在世界的东方站立起来！
第一章 金属材料的性能及热处理
兰州中山桥：
中山桥，是位于甘肃省兰州市城关区的 一座跨黄河铁桥，建于清光绪三十三年 （1907年）。初名“兰州黄河铁桥”，后 改称“中山桥”。
全部建桥材料于光绪三十三年（1907年） 从德国走海运到天津，再由甘肃洋务总局 从天津转运至兰州。建桥的工程师是美国 人满宝本和德国人德罗，施工负责人为天 津人刘永起。施工人员以德商聘来的69名 洋工华匠为主。历时3年建成。造价白银 三十万六千余两。有“天下黄河第一桥” 之称。
尔佐格（Herzong)
馆，作为中国国家体育场，其栋梁之材
显然只能由中国人自己生产！
为此，中国的科研人员经历了漫长的科
技攻关，经过无数次的研发与探索，经
过多次反复试制，从无到有直至刷新国
标，终于，自主创新、具有知识产权的
国产Q460钢材，撑起了“国家体育场” 的钢骨脊梁,42000吨的钢筋铁骨从这一
塑性好，受力时先产生塑性变形，不突然断裂。
第一章 金属材料的性能及热处理
拉伸试验： 拉伸试验方法是用静应力对标准试样进行
轴向拉伸，在拉伸过程中，连续测量拉伸所 用载荷大小和试样的伸长量，直至断裂。根 据载荷和试样的伸长量的关系，即可得出力拉伸曲线。
第一章 金属材料的性能及热处理
圆形、矩形拉伸试样：
第一章 金属材料的性能及热处理
应力：金属材料受外力作用时，为保持其几何 形状不变形，在材料内部会产生与外力相抗的 力，这种力称为内力。单位面积上的内力称为 应力。 塑性指标：断后伸长率（A）、断面收缩率(Z) 所谓塑性：是指金属在外力作用下，能稳定地 发生永久变形而不破坏其完整性的能力，它是 金属的一种重要的加工性能。
一、金属材料的性能
1.
金属材料的分
类
使用性能
工艺性能
定义：指金属材料在使用时所 表现出的各种性能。例如：物 理、化学、力学性能等，（如
细铁丝易弯、生锈）
第一章 金属材料的性能及热处理
定义：指金属材料在加工过程 中适应各种加工工艺方法的性 能。例如：铸造、锻造、焊接
热处理、可加工性等
由于材料的用途不同，对材料的性能要求也 不一样。
L0：试样的标距长 度 d0：试样直径 A0：试样原始横截 面积
第一章 金属材料的性能及热处理
拉伸试验机：
第一章 金属材料的性能及热处理
力-拉伸曲线示意图：
低碳钢力-拉伸曲线示意图：
铸铁力-拉伸曲线示意图：
第一章 金属材料的性能及热处理
低碳钢试样的拉伸过程： 1.弹性变形阶段（oe）： 在拉伸过程中，若载荷不超过Fe，则卸载后试 样立即恢复原状，产生弹性变形。 Fe：为试样能恢复到原始形状、尺寸的最大拉 力。 2.屈服阶段（es）： 屈服：当外拉力不增加，试样还在继续伸长的 现象。Fe称为屈服载荷。 此时，在曲线（es）上就会出现平台或锯齿状。 3.强化阶段（sb）：
为了衡量金属材料塑性的好坏，需要有一种 数量上的指标，称为塑性指标。塑性指标是以 材料开始破坏时的塑性变形量来表示，它可以 借助于各种实验（拉伸试验）方法来测定。
第一章 金属材料的性能及热处理
1.断后伸长率（A）: 指试样拉断后标距的伸长量与原始标距的百分 比，用符号A表示，其计算公式为：
A LU L0 X100% L0