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金属材料

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《金属材料》一、选择题:

金属材料性能知识大汇总(超全)

金属材料性能知识大汇总 1、关于拉伸力-伸长曲线和应力-应变曲线的问题 低碳钢的应力-应变曲线 a、拉伸过程的变形:弹性变形,屈服变形,加工硬化(均匀塑性变形),不均匀集中塑性变形。 b、相关公式:工程应力σ=F/A0;工程应变ε=ΔL/L0;比例极限σP;弹性极限σ ε;屈服点σS;抗拉强度σb;断裂强度σk。 真应变e=ln(L/L0)=ln(1+ε) ;真应力s=σ(1+ε)= σ*eε指数e为真应变。 c、相关理论:真应变总是小于工程应变,且变形量越大,二者差距越大;真应力大于工程应力。弹性变形阶段,真应力—真应变曲线和应力—应变曲线基本吻合;塑性变形阶段两者出线显著差异。

2、关于弹性变形的问题 a、相关概念 弹性:表征材料弹性变形的能力 刚度:表征材料弹性变形的抗力 弹性模量:反映弹性变形应力和应变关系的常数,E=σ/ε;工程上也称刚度,表征材料对弹性变形的抗力。 弹性比功:称弹性比能或应变比能,是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力,评价材料弹性的好坏。 包申格效应:金属材料经预先加载产生少量塑性变形,再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。 滞弹性:(弹性后效)是指材料在快速加载或卸载后,随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。 弹性滞后环:非理想弹性的情况下,由于应力和应变不同步,使加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线。 金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力,称为金属的循环韧性,也叫内耗 b、相关理论: 弹性变形都是可逆的。 理想弹性变形具有单值性、可逆性,瞬时性。但由于实际金属为多晶体并存在各种缺陷,弹性变形时,并不是完整的。 弹性变形本质是构成材料的原子或离子或分子自平衡位置产生可逆变形的反映

金属材料报告

金属材料学基础报告 1、简述含碳量对铁碳合金性能的影响。 当碳的质量分数小于0.9%时,随着钢种含碳量的增加,钢的强度和硬度不断上升,而塑性与韧性不断下降。当碳钢中碳的质量分数大于0.9%时,由于网状渗碳体的存在,不仅钢的塑性与韧性进一步下降,而且强度也明显下降。为了保证工业上使用的碳钢具有一定的塑性与韧性,碳钢中碳的质量分数一般不超过1.3%。碳的质量分数超过2.11%的白口铸铁,其硬度而脆,难以切削加工蛊工业上应用很少。 2、什么是钢的热处理,常用的热处理包括哪些类型? 钢的热处理就是将钢材在固态范围内,采用适当的方法进行加热、保温和冷却,以改变内部组织,获得所需性能的一种工艺方法。 热处理可分为普通热处理和表面热处理两大类。普通热处理包括:退火,正火,淬火和回火。表面热处理包括:表面淬火:火焰加热、感应加热,化学热处理渗碳,渗氮,碳氢,共渗渗金属等。根据零件加工过程中的工序位置不同,热处理可分为预备热处理和最终热处理。 3、分别说明高档菜刀、车床主轴、铸件毛坯加工前预处理、活塞销等零件完整的热处理过程。 高档菜刀采用先进的淬火、回火等热处理技术(部分产品采用真空热处理技术),刃部采用淬火工艺,淬火宽度不小于20mm,刃部硬度要在54度硬度(HRC)以上.菜刀体中部硬度低于刃口硬度,刀背硬度≤HRC52;菜刀体中部要有一定的韧性,因此需要回火,刀具淬火后进行回火热处理工艺,它主要的目的是消除淬火后组织内部的内应力,减少菜刀的变形,提高菜刀的韧性,消除菜刀因淬火引起的脆性,它不会改变刀具强化后硬度的性能(一般保持淬火时的硬度或略低一点)。车床主轴在粗加工后调质处理;对锥孔、外锥体局部淬火;对花键进行高频淬火加回火。 铸件毛坯常规是正火,如果铸件过硬或有硬点不利于加工(如有可能会激冷的结构)则需退火。 活塞销采用渗碳工艺

金属和金属材料知识点梳理及经典练习(超详细)经典

金属和金属材料知识点梳理及经典练习(超详细)经典 一、金属和金属材料选择题 1.取一定量的Mg放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中充分反应后过滤,得到固体和滤液。下列说法错误的是( ) A.固体中只有Ag时,滤液一定呈蓝色 B.固体中有Cu和Ag时,滤液一定呈无色 C.固体中一定有 Ag,滤液中可能有AgNO3 D.固体中可能有Cu,滤液中一定有Mg (NO3)2 【答案】B 【解析】镁比铜活泼,铜比银活泼。取一定量的Mg放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中充分反应后过滤,得到固体和滤液。A、固体中只有Ag时,镁质量不足,没有与硝酸铜反应,滤液一定呈蓝色,硝酸铜溶液呈蓝色,故A正确;B、固体中有Cu和Ag时,滤液不一定呈无色,只有镁质量充足时,滤液一定呈无色,故B错误;C、固体中一定有 Ag,滤液中可能有AgNO3,如果镁质量比较少时,滤液中有AgNO3是完全有可能的,故C正 确;D、固体中可能有Cu,滤液中一定有Mg (NO3)2,这是由镁的质量决定的,故D正确。点睛∶物质发生化学反应后生成物的成分组成要成分考虑到反应物的质量以及是否过量,不足或恰好完全反应。 2.下列图像分别与选项中的操作相对应,其中合理的是() A.向一定量的稀硫酸中加入锌粒 B.向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 C.向一定量的CuSO4溶液中加NaOH溶液

D.加热一定质量的KClO3和MnO2混合物制O2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A、向一定量的稀硫酸中加入锌粒,氢气的质量应不断增大至一定值,反应速率不断变缓,选项A不正确; B、向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,pH值应由大逐渐变小,选项B不正确; C、向一定量的CuSO4溶液中加NaOH溶液,沉淀质量不断增大至一定值,选项C正确; D、加热一定质量的KClO3和MnO2混合物制O2,反应完成后容器中有催化剂MnO2剩余,选项D不正确; 故选C。 3.化学趣味小组在学习了金属的化学性质后,对金属R的活动性进行探究发现:将金属R 放入稀盐酸中,观察到有气泡产生(该反应的化学方程式可表示为: R+2HCl2=RCl2+H2↑),将R放入ZnSO4溶液中无任何变化。下列化学方程式书写错误的是() A.R+MgSO4=RSO4+Mg B.R+CuSO4=RSO4+Cu C.R+H2SO4=RSO4+H2↑D.2A1+3RSO4=Al2(SO4)3+3R 【答案】A 【解析】 将金属R放入稀盐酸中,观察到有气泡产生,说明R能与稀盐酸反应,即活动性R>H;由R+2HCl2=RCl2+H2↑可知,R在化合物中显+2价;将R放入ZnSO4溶液中无任何变化,说明Zn的金属活动性比R强,即Zn>R。A、由于金属活动性Mg>Zn>R,所以R不能与MgSO4反应,错误;B、由于金属活动性R>H>Cu,所以R能与CuSO4反应,化学方程式R+CuSO4=RSO4+Cu,正确;C、金属活动性R>H, R能与H2SO4反应,化学方程式R+H2SO4=RSO4+H2↑,正确;D、由于金属活动性Al>Zn>R,所以Al能与RSO4反应,化学方程式2A1+3RSO4=Al2(SO4)3+3R,正确。故选A。 点睛:掌握金属活动性应用“反应则活泼、不能反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。 4.下列物质中,可由金属和盐酸反应制得的是() A.AgCl B.CuCl2C.FeCl3D.AlCl3 【答案】D 【解析】

金属材料的选择及其绿色生产的调研

钢铁材料的选择及其绿色生产的调研 摘要:材料是人类生存,社会发展,科技进步的坚实基础,是现代化革命的先导,是当代文明的三大支柱之一,上世纪70年代,人们把信息,材料,能源作为社会文明的支柱。随着高技术的兴起。又把新材料与信息技术,生物技术并列作为新技术革命的重要标志。如今,材料已成为国名经济建设,国防建设和人民群众生活的重要组成部分。钢铁材料是人类社会的基础材料,是社会文明的标志。,钢铁材料在人类生产、生活、战争中起到了举足轻重的作用。日常生活,房屋建筑、交通运输、能源生产、机器制造,军事科学等都是立足于钢铁材料的应用基础之上;20 世纪,钢铁冶金从技艺走向了工程科学。 关键词:钢铁材料选择科学节能环保 为期一个月的暑期社会实践活动结束了,在这期间我加入了新视觉广告材料公司成为他们的一员,并在跟随他们工作期间对广告行业钢铁材料的选用及其不合理使用情况做了初步调研;这段经历,它使我在实践中了解社会,巩固了所学知识,现将一个月来的实践结果总结如下: 我所进行调研的范围是福建省三明市尤溪县,调查钢铁材料使用情况的领域主要为广告业,由于公司常常进入建筑工地进行作业,也使我有机会调查建筑工地的钢铁使用情况。尤溪县位于三明市东部,地处闽中,素有“闽中明珠”之称。全境地势东西高、中部低。全县区位优势明显,资源丰富、交通便利。近年来,通过确立"建设型兴工业县、打造朱子文化城”的发展定位,实施项目带动追赶战略,全县上下形成了干事创业的浓厚氛围,工业开发建设成效显著,全县经济社会发展呈现前所未有的良好势头。伴随者经济的快速发展,资源消耗量也在不断攀升,而钢铁材料作为消耗的主力军,其科学的选择与合理的利用不仅符合科学发展的要求,更是实现人口,资源,环境和谐相处与符合我国能源资源可持续发展的战略要求。 广告行业利用钢铁材料主要体现在户外广告牌的钢结构,立柱,灯箱的支承架,主要采用的钢型有角钢,工字钢,方刚;通过查阅资料,我明白钢材选择的依据为:钢材不同,牌号钢材的性能、强度指标、脱氧方法、适用范围、价格等均有差别,设计人员在选用钢材时,首先应了解选用钢材的基本性能,即力学性能(屈服点、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击性能)、化学成分限值范围(主要是碳、硫、磷)、脱氧方法、厚度效应(厚度由薄到厚,其强度及Z向性能呈下降趋势)。其次,合理选用钢材只能依据钢结构规范所规定的7个要素,即结构的重要性(破坏后果),荷载的特征(承受动载构件材质要求高于承受静载构件)、结构形式、应力状态(受拉构件材质要求高于受压构件)、连接方法(焊接高于栓接或铆接)、钢材厚度(厚钢板高于薄钢板)和工作环境(温度、腐蚀介质)等因素来综合考虑,其中连接方法、应力状为主要考虑因素[1]。Q235是主要的工程结构用钢,产量大,用途广。对于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构,如一般的屋架、托架、柱、爬梯、天窗架、擦条、支撑、墙架、操作平台等,低合金钢由于强度较高,性能优越,能节约钢材,减轻结构重量,其应用己越来越广泛,因此广泛用于户外广告牌钢结构,灯箱支架的钢材选用。 对于建筑行业,建筑钢材主要包括钢结构各种型钢(如工字钢,角钢,槽钢,方钢等),板材,钢管,钢筋和钢丝等;这类钢材抗拉抗压和抗冲击性能好,可切割,可焊接,可铆接,装配方便,建筑结构钢常用钢种有碳素结构钢,低合金高强度结构钢:低合金高强度结构钢主要用于轧制各种型钢、钢板、钢管及钢筋,广泛用于钢结构和钢筋混凝土结构中,特别适用于各种重型结构、高层结构、大跨度结构及桥梁工程等;混凝土结构用钢:混凝土具有较高的抗压强度,但抗拉强度很低。用钢筋增强混凝土,可大大扩展混凝土的应用范围,而混凝土又对钢筋起保护作用。钢筋混凝土结构的钢筋,主要由

常见八种金属材料及其加工工艺

常见八种金属材料及其加工工艺 1、铸铁——流动性 下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分,很少会有人留意它们。铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途,主要是因为其出色的流动性,以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称,它们包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高,在浇注过程中其流动特性就越好。碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。 铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。铁锈一般只出现在最表层,所以通常都会被磨光。虽然如此,在浇注过程中也还是有专门防止生锈的措施,即在铸件表面加覆一层沥青涂层,沥青渗入铸铁表面的细孔中,从而起到防锈作用。金属加工微信,内容不错,值得关注。生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师运用到了其他更新更有趣的领域。 材料特性:优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。 典型用途:铸铁已经具有几百年的应用历史,涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。 2、不锈钢——不生锈的革命 不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的合金。其不生锈的特性就是来源于合金中铬的成分,铬在合金的表面形成了一层坚牢的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜,这层薄膜是我们肉眼所看不见的。我们通常所提及的不锈钢和镍的比例一般是18:10。 20世纪初,不锈钢开始作为元才来噢被引入到产品设计领域中,设计师们围绕着它的坚韧和抗腐蚀特性开发出许多新产品,涉及到了很多以前从未涉足过的领域。这一系列设计尝试都是非常具有革命性的:比如,消毒后可再次使用的设备首次出现在医学产业中。 不锈钢分为四大主要类型:奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。家居用品中使用的不锈钢基本上都是奥氏体。 材料特性:卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。 典型用途:奥氏体不锈钢主要应用于家居用品、工业管道以及建筑结构中;马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防腐蚀性,主要应用在耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能,所以经常应用于侵蚀性环境。

金属材料市场调研报告通用范本

内部编号:AN-QP-HT425 版本/ 修改状态:01 / 00 In Order T o Standardize The Management, Let All Personnel Enhance The Executive Power, Avoid Self- Development And Collective Work Planning Violation, According To The Fixed Mode To Form Daily Report To Hand In, Finally Realize The Effect Of Timely Update Progress, Quickly Grasp The Required Situation. 编辑:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 金属材料市场调研报告通用范本

金属材料市场调研报告通用范本 使用指引:本报告文件可用于为规范管理,让所有人员增强自身的执行力,避免自身发展与集体的工作规划相违背,按固定模式形成日常报告进行上交最终实现及时更新进度,快速掌握所需了解情况的效果。资料下载后可以进行自定义修改,可按照所需进行删减和使用。 第一章产品概述 第一节产品概述 一、金属材料生产加工设备定义 一、金属材料生产加工设备的性质 三、金属材料生产加工设备的用途 四、金属材料生产加工设备技术指标 第二节金属材料生产加工设备市场特点分析 一、产品特征 二、价格特征 三、渠道特征 四、购买特征

第三节金属材料生产加工设备产业发展历程与产业概况 第二章金属材料生产加工设备行业宏观经济及政策环境分析 第一节XX-XX年我国经济发展环境分析 一、国内gdp分析 三、固定资产投资 三、城镇人员从业状况 四、恩格尔系数分析 五、XX-2020年我国宏观经济发展预测 第二节我国金属材料生产加工设备行业政策环境分析 一、金属材料生产加工设备产业政策分析 二、相关产业政策影响分析 第三节我国宏观经济快速发展对我国中小

材料科学及工程(金属材料科学及工程)

材料科学与工程(金属材料科学与工程) Materials Science & Engineering (Metallic Materials Science & Engineering) 专业代码:080205 学制:4年 Speciality Code: 080205 Schooling Years:4 years 培养目标: 培养具有良好素质,德智体全面发展的材料科学与工程面的高级工程技术人才。 目标1:(扎实的基础知识)培养学生掌握扎实的材料科学与工程学科的基础知识,特别是金属材料的成分—加工—组织—性能之间的关系,掌握各种材料的表征法及应用,掌握材料设计、制备、加工、检测和评价等面的先进理论和法。 目标2:(解决问题能力)培养学生能够创造性地利用材料科学与工程基本原理和法解决研发和工业生产中遇到的问题。 目标3:(团队合作与领导能力)培养学生在团队中的沟通和合作能力,进而能够具备材料科学与工程领域的管理能力。 目标4:(工程系统认知能力)使学生认识到材料科学与工程在国民经济以及科学技术领域中所起的重要作用,并通过学习和实践成为解决与材料有关的理论与实际问题的人才。 目标5:(专业的社会影响评价能力)培养学生正确看待材料选择、设计和应用对人们日常生活、工商业的经济结构以及人类健康所产生的潜在影响。 目标6:(全球意识能力)培养学生能够在全球化的环境里保持清晰意识,有竞争力地、负责任地行使自己的职责。 目标7:(终身学习能力)培养具有良好素质,德智体全面发展的材料科学与工程面的高级工程技术人才。学生毕业后既能从事各种传统材料、先进材料、特殊新材料的研制开发与应用,又能从事与制造、信息、汽车、生物、能源等领域和行业相关材料的工程设计及生产管理,具备终身学习的能力。 Educational Objectives: To become advanced engineering and technical personnel with good quality, comprehensive physical and moral qualities in the aspect of materials science and engineering.The students should be able to reach the following goals upon the completion of the degree program: Objective 1:[Foundations] To gain a solid understanding of the fundamental knowledge of materials science and engineering discipline, in particular of the

金属材料基础知识汇总

《金属材料基础知识》 第一部分金属材料及热处理基本知识 一,材料性能:通常所指的金属材料性能包括两个方面: 1,使用性能即为了保证机械零件、设备、结构件等能够正常工作,材料所应具备的性能,主要有力学性能(强度、硬度、刚度、塑性、韧性等),物理性能(密度、熔点、导热性、热膨胀性等)。使用性能决定了材料的应用范围,使用安全可靠性和寿命。 2,工艺性能即材料被制造成为零件、设备、结构件的过程中适应的各种冷、热加工的性能,如铸造、焊接、热处理、压力加工、切削加工等方面的性能。 工艺性能对制造成本、生产效率、产品质量有重要影响。 二,材料力学基本知识 金属材料在加工和使用过程中都要承受不同形式外力的作用,当达到或超过某一限度时,材料就会发生变形以至于断裂。材料在外力作用下所表现的一些性能称为材料的力学性能。 承压类特种设备材料的力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等。这些指标可以通过力学性能试验测定。 1,强度金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。材料强度指标可以通过拉伸试验测出。抗拉强度σb和屈服强度σs是评价材料强度性能的两个主要指标。一般金属材料构件都是在弹性状态下工作的。是不允许发生塑性变形,所以机械设计中一般采用屈服强度σs作为强度指标,并加安全系数。2,塑性材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。评定材料塑性的指标通常用伸长率和断面收缩率。 伸长率δ=[(L1—L0)/L0]100% L0---试件原来的长度L1---试件拉断后的长度 断面收缩率φ=[(A1—A0)/A0]100% A0----试件原来的截面积A1---试件拉断后颈缩处的截面积 断面收缩率不受试件标距长度的影响,因此能够更可靠的反映材料的塑性。 对必须承受 强烈变形的材料,塑性优良的材料冷压成型的性能好。 3,硬度金属的硬度是材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力。硬度与强度有一定的关系,一般情况下,硬度较高的材料其强度也较高,所以可以通过测试硬度来估算材料强度。另外,硬度较高的材料耐磨性也较好。 工程中常用的硬度测试方法有以下四种 (1)布氏硬度HB (2)洛氏硬度HRc(3)维氏硬度HV (4)里氏硬度HL 4,冲击韧性指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗的能量大小的特性。 材料的冲击韧性通常是在摆锤式冲击试验机是测定的,摆锤冲断试样所作的功称为冲击吸收功。以Ak表示,Sn为断口处的截面积,则冲击韧性ak=Ak/Sn。 在承压类特种设备材料的冲击试验中应用较多。 三金属学与热处理的基本知识 1,金属的晶体结构--物质是由原子构成的。根据原子在物质内部的排列方式不同,可将物质分为晶体和非晶体两大类。凡内部原子呈现规则排列的物质称为晶体,凡内部原子呈现不规则排列的物质称为非晶体,所有固态金属都是晶体。 晶体内部原子的排列方式称为晶体结构。常见的晶体结构有:

金属材料代号

金属材料代号 金属材料常用力学性能名词、金属材料代号是什么?金属材料应用时常用力学性能有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和冲击韧性值等。屈服强度代号为%2,单位为MPa(N/mm2)。是指材料试样在拉伸过程中,永久变形为原长的"规定数值"时的应力。一般"规定数值"为拉伸试样原长的0.2%,故以%2表示。抗拉强度代号为σb,单位为MPa(N/mm2)。是指材料试样受拉伸时,在被拉断前所能承受的最大应力。抗压强度代号为σbc,单位为MPa(N/mm2)。是指材料试样受弯曲力时,在被压坏前所能承受的最大应力。抗弯强度代号为σbb单位为MPa(N/mm2)。是指材料试样受弯曲力时,在被破坏前所能承受的最大应力。冲击韧性值代号为σk,单位为J/m2。是指材料的冲击试样受冲击负荷折断时,试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击。 金属材料机械零件所用金属材料多种多样,为了使生产、管理方便、有序,有关标准对不同金属材料规定了它们牌号的表示方法,以示统一和便于采纳、使用。现将常用金属材料牌号表示方法向读者作一些简单介绍。 一、钢铁产品牌号表示方法(参照GB/T221—2000) 1.标准的基本概况 GB/T221—2000标准是参照国外钢铁产品牌号表示方法和国内钢铁产品牌号表示方法变化( 如Q345代替16Mn)等情况修订后,于2000年4月1日发布,并于2000年11月1日开始实施。 2.主要技术内容变动情况 (1)由于一些钢铁产品牌号有它们专用的标准,故取消了原标准中铁合金、铸造合金、高温合金、精密合金、耐蚀合金和铸铁、铸钢、粉末材料等牌号表示方法。 (2)一些新的钢铁产品的出现,更加完善了原标准。新标准增加了脱碳低磷粒铁、含钒生铁 JP2、铸造耐磨生铁、保证淬透性钢、非调质机械结构钢、塑料模具钢、取向硅钢(电讯用)等牌号表示方法。 (3)对不适应科技发展和与生产不协调的一些用钢牌号作了彻底改变或修改。如碳素结构钢A 3改为Q235,低合金高强度结构钢16Mn改为Q345等。对不锈钢、耐热钢和冷轧硅钢等的牌号表示方法也做了修改。

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0.0218%-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,材料达到屈服强度,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。 塑性:金属材料在外力作用下产生永久变形(去掉外力后不能恢复原状的变形),但不会被破坏的能力。 弹性:金属材料在外力作用下抵抗塑性变形的能力(去掉外力后能恢复原状的变形)。 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

金属和金属材料测试题及答案(word)

金属和金属材料测试题及答案(word) 一、金属和金属材料选择题 1.垃圾分类从我做起。金属饮料罐属于() A.可回收物 B.有害垃圾C.厨余垃圾D.其他垃圾 【答案】A 【解析】 【详解】 A、可回收物是指各种废弃金属、金属制品、塑料等可回收的垃圾,金属饮料罐属于可回收垃圾,故选项正确。 B、有害垃圾是指造成环境污染或危害人体健康的物质,金属饮料罐属于可回收垃圾,故选项错误。 C、厨余垃圾用于回收各种厨房垃圾,金属饮料罐属于可回收垃圾,故选项错误。 D、其它垃圾是指可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾之外的其它垃圾,金属饮料罐属于可回收垃圾,故选项错误。 故选:A。 【点睛】 本题难度不大,了解垃圾物质的分类、各个标志所代表的含义是正确解答本题的关键。 2.有X、Y、Z三种金属,X在常温下就能与氧气反应,Y、Z在常温下几乎不与氧气反应;如果把Y与Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Z表面有银析出,而Y没有变化,根据以上事实,判断X、Y、Z三种金属的活动性由弱到强的顺序正确的是 A.X Y Z B.X Z Y C.Z Y X D.Y Z X 【答案】B 【解析】 有X、Y、Z三种金属,X在常温下就能与氧气反应,Y、Z在常温下几乎不与氧气反应,说明X的金属活动性最强。把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Z表面有银析出,而Y没有变化,说明Z的金属活动性比银强,Y的金属活动性比银弱,即Z>Ag>Y;则X、Y、Z三种金属的活动性由强至弱的顺序为X>Z>Y。故选B。 点睛:在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,据此判断能否发生反应,进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。 3.下列图像分别与选项中的操作相对应,其中合理的是()

金属材料

金属材料(主要是钢铁材料)的工艺路线大体可分成三类。 1)性能要求不高的一般零件:毛坯→正火或退火→切削加工→零件; 2)性能要求较高的零件:毛坯→预先热处理(正火、退火)→粗加工→最终热处理(淬火、回火,固溶时效或渗碳处理)→精加工→零件; 3)要求较高的精密零件:毛坯→预先热处理(正火、退火)→粗加工→最终热处理(淬火、低温回火、固溶、时效或渗碳)→半精加工→稳定化处理或氮化→精加工→稳定化处理→零件; 假设已测得钛合金的断裂韧度为44MP a ·m ,而其平板内部有一个直径1.6cm 的硬币形裂纹,对其进行轴向拉伸。试计算该平板不发生断裂时所能承受的最大压力。该材料的屈服强度为900 MP a ,平板厚度为5㎝。硬币形裂纹的应力强度为:π a σk 2= 答:由硬币形裂纹的应力强度为: π a σ k 2= 式中,a a 是裂纹长度,σ是施加的压力。断裂时,施加的压力强度因子等于断裂韧度,即 Ic K K =。因此,失效条件是: π a σ k Ic 2= 求解出f σ并将题目中已知的数据代入上式,解得: a a Ic f MP m π m MP a πK σ436=008.02 44(=2= 为了使以上分析可靠,我们还必须检查确认试样的厚度超过了所给定的临界厚度: m MP m MP σK B a a ys Ic 006.0=)90044(5.2=)( 5.2=2 既然平板的厚度大于B ,那么在失效条件中使用Ic K 是适当的。请注意:脆性断

裂发生时的应力远低于材料的屈服应力。因此,仅仅使其随的应力低于屈服应力来预防断裂是商有保证的。 4、一个陶瓷构件中有原始长度为0.5mm 的裂纹。裂纹尖端半径为0.5nm ,如果裂纹扩展时进入到大致为球形的一个直径为1m μ的近邻微孔中,试估算裂纹扩展驱动力来预防断裂是没有保证的。裂纹尖端最大应力表达式为ρ a ασ=max 答:裂纹扩展的驱动力大小与裂纹尖端应力集中的程度成正比。裂纹尖端最大应力表达式为: ρ a α σ=max 因此,裂纹扩展进入微孔之前和进入到其中之后的驱动力比值)/(initial final D D 为: i i f f initial final Q a Q a D D //= 最终的裂纹长度等于裂纹原始长度与微孔的直径之和,而最终的裂纹尖端半径等于微孔的半径。将相应的数值代入驱动力比值公式得: 032.0=) 10 ×5/()10×5()) 10×5/()10×1+10×4(= 10 4 764m m m m m D D i f 所以,本题中,由于存在微孔裂纹扩展驱动力降低互其初始值的大致3%。 马氏体时效钢(300级)的屈服度约为2100a MP ,断裂韧度为66a MP ·m 。用这种材料制造的飞机着陆装置,最大设计应力为屈服强度的70%,如果可检测到的裂纹长度为2.5mm ,请问,这是一个合理的工作应力吗?假设存在的是小的边缘裂纹,且这种几何形状裂纹的应力强度因子a πσk 12.1=。 解答:计算发生断裂时的裂纹尺寸,注意断裂时Ic k k =。这样,失效条件是a πσklc 12.1=。从该表达式中求解出a 的表达式并将题目中已给数值代入,得: 2]) 7.0(12.1[1 =)12.1(1= 2ys Ic σIc f σk πk πa

金属材料加工知识集锦

1 金属材料疲劳强度,以及影响疲劳强度的因素 答:疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。实际上,金属材料不可能作无限多次交变载荷实验。一般性规定,钢在经受10e7非铁(有色)金属材料经受10e8交变载荷作用时不产生断裂时的最大应力称为疲劳强度。因素:材料,载荷种类,零件表面状态,工作温度 2鉄碳合金状态图以及加热和冷却时的组织转变 答:自己看王爱珍版工程材料及成形技术P35 3 什么是断裂韧性断裂韧性的的测量方法以及影响因素 答:指材料阻止宏观裂纹失稳扩展能力的度量,也是材料抵抗脆性破坏的韧性参数。测量方法:看材料断裂韧性好不好的实验是冲击试验,现在基本都是V型缺口的,U型缺口已经很少用了。不同温度下材料的断裂韧性测量方法,一个是不同温度下的V型缺口冲击试验,还有一个就是落锤试验。影响因素:它和裂纹本身的大小、形状及外加应力大小无关。是材料固有的特性,只与材料本身、热处理及加工工艺有关。是应力强度因子的临界值。常用断裂前物体吸收的能量或外界对物体所作的功表示。 4 金属塑性变形的成形机理,以及回复和再结晶 答:单晶体金屑的塑性变形有“滑移”与“孪晶”等不同方式。所谓滑移即晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面发生相对的滑动。单晶体及其滑移变形形式。当施加的切应力较小时,单晶体只发生弹性变形,若这时将应力去除,由于原于间的引力作用,晶体则恢复原状。当增大切应力,使晶体的变形程度超过弹性变形阶段时,晶体的一部分相对另一部分则产生滑移而造成永久变形。晶体的滑移常沿着原子密度最大的晶面和晶向发生.这些品面或晶向称为滑移面或滑移方向。在切应力作用下,晶体有时还可以另一种形式发生塑性变形。即晶体的一部分相对另一部分,沿着一定晶面(孪晶面)产生一定角度的切变,这种变形形式叫做“孪晶”。经过孪晶变形后,在孪晶面两侧的晶体形成镜面对称。 多晶体金属中每个晶粒的塑性变形形式与单晶体金属相似。但由于多晶体金属中每个晶粒所处的位向不同,滑移的先后次序不同。处1:软位向(滑移面和滑移方向与外力成45确)的晶粒先产生滑移.滑移时受到邻近位向不同品粒的阻碍,在晶界附近造成位错堆积。当外力增大致使应力集中达到一定程度时,软位向晶粒发生转动,滑移停止,并将形变传递到另·批晶粒中.然后次软位向晶粒开始发生滑移。以此类推,直到全部晶粒都发生滑移为止。不同位向晶粒将依次产生滑移,构成多晶体金属复杂的塑件变形。 当加热温度较低时,因原子扩散能力尚小,只能引起金属内部某些空位、位错等缺陷作微量的迁移,使缺陷数量减少,品格畸变减轻,残余内应力部分消失,此阶段称为“回复”。 当变形金屈加热到较高温度时,原子具有更大的扩散能力.这时组织中破碎拉长的晶粒会通过形核与长大的方式形成新的等轴晶粒,这些等抽晶粒完全代替碎晶后,即完成了再结晶。 5 什么是金属的超塑性,超塑性变形的含义 答:金属和合金具有超常的均匀变形能力,其伸长率可以达到百分之几百、甚至百分之几千。凡金属在适当的温度下(大约相当于金属熔点温度的一半)变得像软糖一样柔软,而应变速度10毫米秒时产生本身长度三倍以上的延伸率,均属于超塑性。超塑性指某些金属在特定的条件下拉伸时获得极高的延伸率和优异的均匀变行能力,其极限延伸率可达百分之200--500,甚至高达1000--2000。 超塑性变形的一般特点;1、大伸长率;2、无缩颈;3、低流动应力;4、易成形。 6 实现超塑性的条件 答:实现超塑性的主要条件是一定的变形温度和低的应变速率,这时合金本身还要

金属材料概述

常用金属材料概述 金属材料是由金属元素或以金属元素为主要材料构成的,并具有具有金属特性的工程材料。金属材料种类繁多,用途广泛,按化学组成分类,金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属主要是指以铁或以铁为主形成的金属材料,即钢铁材料,如钢和生铁。有色金属是指除钢铁材料以外的其他金属,如金、银、铜、铝、镁、钛、锌、锡、铅等。生产中使用最多的黑色金属是钢和铸铁,有色金属是铜及铜合金、铝及铝合金。 钢的种类繁多,通常按钢中是否加入合金元素,将钢分为碳钢和合金钢。 碳钢按碳的质量分数可分为低碳钢(ω C ≤0.25%)、中碳钢(0.25%<ω C ≤ 0.6%)、高碳钢(ω C >0.6%),按钢的质量分数可分为普通碳素钢(ωs≤0.05%,ωp≤0.045%)、优质碳素钢(ωs≤0.035%,ωp≤0.035%)、高级优质碳素钢(ωs≤0.02%,ωp≤0.03%)和特级优质碳素钢(ωs≤0.015%,ωp≤0.025%),按钢的用途可分为碳素结构钢(用于各种工程构件,也可用于不太重要的机件)、优质碳素结构钢(用于制造各种机器零件)、碳素工具钢(用于制造各种工具)和一般工程用铸造碳素钢(用于制造形状复杂且需要一定强度、塑性和韧性的零件),还可按钢冶炼时的脱氧程度分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。 合金钢按钢的用途可分为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢,还可按成分、冶金质量及组织等进行分类。 钢的性能根据不同的种类有不同的特点,其中碳素结构钢易于冶炼,工艺性能好,价格低廉,在力学性能上一般能满足普通工程构件及机器零件的要求,工程上用量很大,一般不进行热处理;低合金机构钢由于强度很高,被广泛用于建筑、石油、化工、铁道、造船等许多部门。 钢的热处理工艺是指根据钢在加热和冷却过程中的组织转变规律所制定的钢在热处理时具体的加热、保温和冷却的工艺参数。热处理工艺种类很多,根据加热、冷却方式及获得组织和性能的不同,钢的热处理工艺可分为:普通热处理(退火、正火、淬火和回火)、表面热处理、化学热处理及特殊热处理(形变热处理、真空热处理等)。根据热处理在零件生产工艺流程中的位置和作用,热处理又可分为预备热处理和最终热处理。 铸铁是一种以铁、碳、硅为主要成分且在结晶过程中具有共析转变的多元铁 基合金。其化学成分一般为:ω C =2.0%~4.0%、ω si =1.0%~3.0%、ω Mn =0.1%~1.0%、 ωs=0.02%~0.25%、ωp=0.05%~1.5%。为了提高铸铁的力学性能,有时在铸铁中添加少量Gr、Ni、Cu、Mo等合金元素制成合金铸铁。 铸铁是一种被广泛使用的金属材料,主要是由于它的生产工艺简单、成本低廉并具有优良的铸造性能、可切削加工性能、耐磨性能及吸震性等,因此铸铁广泛用于机械制造、冶金、矿山及交通运输等工业部门。 碳在铸铁中既可以化合态的渗碳体(Fe 3 C)形式存在,也可以游离状态的石墨(G)形式存在,据此可以将铸铁分为三类:白口铸铁,碳除少量固溶于铁素体中外,其余的碳都以渗碳体(第二相)的形式存在于铸铁集体中,其断口呈银白色,由于存在共晶莱氏体组织,所以其性能硬而脆,很难切削加工,一般很少直接用来制造各种零件;麻口铸铁,碳除少量固溶于铁素体中外,一部分以游离 状态的石墨(G)形式存在,另一部分以化和状态的渗碳体(Fe 3 C)形式存在,在其断口上呈黑白相间的麻点,这类铸铁也具有较大的硬脆性,故工业上也很少

金属和金属材料专题(含答案)

金属和金属材料专题(含答案) 一、金属和金属材料选择题 1.在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定的镁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生。下列判断正确的是() A.滤出的固体中一定含有铜,可能含有铁和镁 B.滤出的固体中一定含有铜,一定不含有铁和镁 C.滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁,一定没有氯化铜 D.滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A、加入一定量的镁粉时,镁首先和氯化铜反应生成铜和氯化镁,因此滤出的固体中一定含有铜,但是不可能含有铁和镁,因为向滤出的固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生,故A 错误; B、滤出的固体一定含有铜,一定不含铁和镁,故B正确; C、滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁,如果不含有氯化亚铁,则氯化亚铁和镁反应能生成铁,加入稀盐酸时就会产生气泡了,这与没有气泡产生相矛盾,也可能含有氯化铜,如果镁很少,不足以和氯化铜完全反应,则滤液中含有氯化铜,故C错误; D、滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁,不一定含有氯化铜,如果镁和氯化铜恰好完全反应,则滤液中不含有氯化铜,故D错误。 故选B。 【点睛】 氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。 2.防止自行车钢圈锈蚀的方法中,错误的是() A.保持钢圈的洁净干燥 B.钢圈外涂一层机油 C.被雨淋湿后立即用布擦干再涂上机油 D.被雨淋湿后立即涂上机油 【答案】D 【解析】 【分析】 金属在与氧气和水同时接触时容易生锈 【详解】 A、保持钢圈的洁净干燥,可以防止金属锈蚀,故A正确; B、钢圈外涂一层机油可以防止氧化,故B正确;

燕山大学金属材料专业调研报告

专业调研报告 学院名称:材料科学与工程学院 专业名称:金属材料专业 学生学号: 学生姓名xx 指导教师:崔占全苑辉戚力 实习日期:2012.7.2— 2012年7月2日到7月13日,我们材料学院金属材料专业两个班在崔占全老师、苑辉老师和戚力老师的带领下分别在秦皇岛首秦金属材料有限公司、燕山大学科技园、山桥集团、首秦钢板、秦皇岛飞天轿车门有限公司几个单位进行专业调研实习。在我们进入大三学习金属材料专业课之前,学院组织学生进行专业调研,提前进去相关工厂进行参观实习,对于金属方面的设备以及各种产品的加工工艺有了初步了解,提高了对本专业的学习兴趣,同时为以后的学 习打下了基础。 实习历程: 秦皇岛首秦金属材料有限公司. 秦皇岛首秦金属材料有限公司地处河北省秦皇岛市抚宁县,位于最具发展潜力的环渤海经济圈中 心地带,是东北与华北两大经济区的结合部,公路、铁路、港口运输四通八达,地理位置十分优越。 它是由是中外合资企业,股东由首钢总公司、秦皇岛首钢板材有限公司、韩国现代重工业株式会社、 香港立新有限公司、利讯投资有限公司五方构成。 首秦公司采取了紧凑式流程的创新设计,整体工艺装备、技术实力达到国际先进水平。其主要产品为高等级的优质宽厚钢板,包括:高强船板、锅炉板、压力容器板、桥梁板、机械工程用板、 管线钢、耐侯钢、模具钢、高强低合金钢板、高层建筑用板等。在工艺技术上,坚持引进、消化、吸 收和自主创新相结合,烧结、炼铁、炼钢、轧钢、动力等系统成功地应用了一大批新工艺、新技术, 有效地降低了能源和资源的消耗,控制了污染,保护了环境,实现了清洁化生产。该公司4300mm宽厚板生产线由德国西马克和西门子公司联合技术总承包,应用了连铸坯热装热送、双蓄热式节能加热 炉、全自动轧钢、液压弯辊板型控制、四辊精轧机、十一辊热矫直机、ACC冷却、滚切式双边剪、滚切式定尺剪等世界最先进的宽厚板生产工艺和装备,并配套完善离线探伤、热处理等项目。该生产线覆 盖了宽厚板所有钢种级别,在宽厚板的生产规模、技术工艺、产品品种、质量和市场占有上具有明显 的竞争优势。 首秦公司坚持走高起点、高定位、高端市场的高端精品战略,与上、下游企业通过资本、技术、 需求建立紧密型的产业链,实现“共赢共担、共同发展”。同时大力发展钢材深加工,力争到2010 年,实现钢板产量的50%深加工,70%紧密产业链直销,建设附加值高、竞争力强、具有沿海发展战略 的钢材深加工配送基地,实现钢铁业向装备制造业等领域的延伸。 近几年来年轻的首秦公司经历了各种严峻的挑战,也使首秦人经受了一场信心和勇气的考验,在 总公司相关部门的大力支持和职工的努力下,首秦人演绎了一场逆境中的“加速度”。 燕山大学科技园

金属和金属材料知识点总结(word)

金属和金属材料知识点总结(word) 一、金属和金属材料选择题 1.有X、Y、Z三种金属,把Y投入X(NO3)2溶液中,Y表面有X析出,若分别将X、Z 投入稀硫酸中,X表面有气泡冒出,Z无变化.则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是() A.Z>Y>X B.Y>X>Z C.X>Y>Z D.X>Z>Y 【答案】B 【解析】 试题分析:有X、Y、Z三种金属,把Y投入X(NO3)2溶液中,Y表面有X析出,说明Y 的活动性大于X;若分别将X、Z投入稀硫酸中,X表面有气泡冒出,Z无变化,说明X的活动性大于Z。故选B. 考点:金属的活动性 2.下列物质不属于合金的是() A.生铁B.玻璃钢C.黄铜D.硬铝 【答案】B 【解析】 【分析】 合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。合金概念有三个特点:①一定是混合物;②合金中各成分都是以单质形式存在;③合金中至少有一种金属。 【详解】 A、生铁是铁的合金,故A正确; B、玻璃钢是在塑料中加入玻璃纤维,属于复合材料,不属于合金,故B不正确; C、黄铜是铜的合金,故C不正确; D、硬铝是铝的合金,故D不正确;故选B。 【点睛】 合金的性质,即合金的硬度大,熔点低。 3.仅用下列各组试剂无法完成验证Zn,Cu,Ag三种金属活动性顺序的是() A.Zn、Ag、CuSO4溶液B.Cu、ZnSO4溶液、AgNO3溶液 C.Zn、Ag、稀硫酸、ZnSO4溶液D.Zn、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 【答案】C 【解析】 试题分析:依据金属活动性顺序表,锌在氢前,铜在氢后,铜在银前;A. 锌与硫酸铜溶液析出红色金属,银与硫酸铜溶液无明显现象,选项说法正确;B.铜与硫酸锌溶液无明显现象,使硝酸银溶液变蓝色,析出银白色的金属,选项说法正确;C.没有涉及铜及其化合

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