Unit1Metals

金屬

Theuseofmetalshasalwaysbeenakey在人類社會(huì)的開展中，金屬的應(yīng)用

factorinihcdevelopmentofihcsocialsystems起著關(guān)鍵性的作用。構(gòu)成物質(zhì)的大約100種

ofman.Oftheroughly100basicelementsof基本元素中，大約有一半為金屬。金屬和非

whichallmatteriscomposed,abouthalfare金屬之間的區(qū)別不是特別明顯。最基本的

classifiedasmetals.Thedistinctionbetweena定義集中在元素原子間存在的連接形式和與

metalandanonmetalisnotalwaysclear-cut.這些原子相關(guān)聯(lián)的電子的某些特性。然而，

Themostbasicdefinitioncentersaroundthe在實(shí)際應(yīng)用中，可以將具有某些特性集合金批注Izhbll：以…為中心

typeofbondingexistingbetweentheatomsof屬定義為某種元素。

theelement,andaroundthecharacteristicsof

certainoftheelectronsassociatedwiththese批注[xhb2]:某種電子

atoms.Inamorepracticalway,however,a

incialcanbedefinedasanelememwhichhasa

DarlicularpackageofDroperties.

Metalsarecrystallinewheninthesolid除了少數(shù)例外金屈在常溫下是固態(tài)批注[zhb3]:adj.晶體的

stateand,withfewexceptions(e.g.mercury),的。它們是熱和電的良導(dǎo)體，不透光。它們

批注[zhb4]:極少例外

aresolidatambienttemperatures.Th;yare往往具有較高的密度。許多金屬具有延展性，

goodconductorsofheatandelectricityandare也就是說(shuō)，在不被破壞的情況卜.它們的形狀批注(zhb5):周圍環(huán)境的

opaquetolight.Theyusuallyhavea在外力的作用下可以發(fā)生變化。引起永久變批注(zlib6]:不透明的

comparativelyhighdensity.Manymetalsarc形所需的力和最終使金屬斷裂所需的力相當(dāng)

ductile-lhMis.theirshapecanbechanged大，盡管發(fā)生斷裂所需的力遠(yuǎn)沒(méi)有像所預(yù)期批注Izhb7):柔軟的：易延展的

permanentlybyiheapplicationofaiorce的撕開金屬原子所需的力那么大。

批注[zhb8[:永久地,長(zhǎng)期不變地

withoutbreaking.TheforcesrequiredI。cause

lhi$defonnalionandihoserequiredlobreakor

fiaclurcuIUKIUIcoiupuralivclvhigh、

akhouuh,ihefractureforcesisno〔nearlyas批注(zhb9J:=farfrom.inuchlessthan

hi^haswouldbeexpectedfromsimple

considerationoftheforcesrequiredtotearaDart

theatomsofthemetaL

Oneofthemoresignificantofthese從我們的觀點(diǎn)來(lái)看，在所有的特性中結(jié)

characteristicsfromourpointofviewisthatof品性是最重要的。結(jié)晶體是這樣一種構(gòu)造，

cryslallinity.Acryskdlincsolidisoneinwhich組成它的原子定位在規(guī)則的三維排列中，仿批注IzhblOI：crystallinity[.knstd'linati]

Ihcconslilucnialomsarclocatedinaregular佛位于三維棋盤的方格的角上。原子間距隨

ihree-diinensionalarrayasifiheywerelocated著原子大小呈規(guī)律性變化，原子間距是金屬

alihecomersof【hesquaresofa的一種特性。三維排列的軸線決定了晶體在

three-dimensionalchessbcarctThespacingof審間中的方向.汴丁程實(shí)踐中應(yīng)用的全屈由批注[zhbllj:n.根盤

theatomsinthearrayisofthesameorderas大量的晶體組成，這些晶體稱之為晶粒。在

thesizeoftheatoms,theactualspacingbeinga大多數(shù)情況下，晶粒在空間中是自由排列的。

characteristicoftheparticularmetal.The在原子范圍內(nèi)，晶粒之間相互接觸嚴(yán)密結(jié)合。

directionsoftheaxesofthearraydefinethe晶粒之間連接區(qū)域被稱為晶界。

orientationofthecrystalinspace.Themetals

commonlyusedinengineeringpracticeare

composedofalargenumberofsuchcrystals,

calledgrains.Inthemostgeneralcase,the批注（zhbll]:晶粒

crystalsofthevariousgrainsarcrandomly

批注（zhb13]:一般傳況下

orientedinspace.Thegrainsareeverywherein

inlimalecontaciwithoneanotherandjoined

togetheronanatomicscale.Theregional

whichtheyjoinisknownasagrainboundary.

Anabsolutelypuremetal(i.e.one絕對(duì)純潔的金屬?gòu)膩?lái)也沒(méi)有被生產(chǎn)出來(lái)批注（zhb!4]:也就是

composedofonlyonetypeofatom)hasnever過(guò)。即使絕對(duì)純潔的金屬可以生產(chǎn)出來(lái)，工

beenproduced.Engineerswouldnotbe程師們對(duì)它們也并不會(huì)特別感興趣，因?yàn)樗?/p>

particularlyinterestedinsuchametalevenifit們很柔軟、脆弱。實(shí)際應(yīng)用中的金屬往往都

weretobeproduced,becauseitwouldbesoft包含著一定數(shù)量的一種或多種外來(lái)金屬或非

andweak.Themetalsusedcommercially金屬元素，這些外來(lái)元素可能是有害的也可

inevitablycontainsmallamountsofoneor能是有益的或者它們對(duì)某種特定的屬性沒(méi)有批注[zhblS]:不可防止地

moreforeignelements,eithermetallicor影響。如果是有害的，這些外來(lái)元素被認(rèn)為

批注[zhbl6]:meudl沁[mi'Uelik.me-hidj.金屜的.含金

nonnteiallic.Theseforeignelementsmaybe是雜質(zhì)。如果是有靛的，它們被認(rèn)為是合金

屬的

detrimental,(heymaybebeneficial,orthey元素。在工程材料中往往被特意地參加二定

inayhavenoinfluenceatallonaparticular數(shù)量的合金元素。得到的物質(zhì)被叫做合金。批注|zhb17]：有杏的

property.Ifdisadvantageous,theforeign

elementstendtobeknownasimpurities.If批注|zhb18]:M

advantageous,theytendtobeknownas

alloyingelements.Alloyingelementsarc批注lzhh19J:合金兀素

commonlyaddeddeliberatelyinsubstantial

批注[zhb20]:成心地.蓄意地

amountsinengineeringmaterials.Theresultis

knownasanalloy.批注[zhb21]:adj.人量的：實(shí)質(zhì)的：內(nèi)容充實(shí)的

Diedistinctionbetweenthedescriptors金屬和合金區(qū)別不大。金屬這個(gè)詞可以substantialevidence:$（質(zhì)）體證據(jù)|實(shí)質(zhì)性證據(jù)|實(shí)質(zhì)證

,incial"and"alloy*isnotclear-cut.The包括工業(yè)用純金屈和它的合金。也許可以這據(jù)uub：;tantiulorder:大宗訂單|大訂單

term"metal"maybeusedtoencompassboth樣說(shuō)，合金元素越成心的被添加，被添加的

acommerciallypuremetalanditsalloys.合金元素的量越大，那么生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品越

Perhapsitcanbesaidthatthemoredelibsratelv傾向于被稱之為合金。不管若何，如果想使

analloyingadditionhasbeenmadea】dthe?種金屬或合金在使用中表現(xiàn)出穩(wěn)定?致的

largertheamountofihcaddition,ihcmore特性，在其中添加何種化學(xué)成分，它的量多

likelyilisihalihcproductwillspecificallybe大都應(yīng)該在控制范圍之內(nèi)。因此，當(dāng)想了解

calledanalloy.Inanyevent,thechemical決定金屬和合金性質(zhì)的因素時(shí)，應(yīng)充分考慮批注[zhb22]:無(wú)論若何,不管若何

compositionofainetaloranalloymustbe它們的化學(xué)組成。

knownandcontrolledwithincertainlimitsif

consistentperformanceistobeachievedin批注|zhb23]:?致的

service.Thuschemicalcomnmilicnho$Icbe

takenintoaccouniwhendeveloDinaan

understandingofthefactorswhichdetermine

thepropertiescfmeialsandtheiralleys.

Ofthe50orsometallicelements,onlya在50種左右的金屬元素里，工程實(shí)踐中

fewarcpnxiuccdandusedinlargequantitiesin只有少數(shù)金屬被大量生產(chǎn)和使用。到目前為

engineeringpractice.Themostimportantbyfar止最重要的是鐵，以它為根基構(gòu)成了處處可

isiron,onwhicharebasedtheubiquitous見的鋼和鑄鐵.（主要由鐵和碳構(gòu)成的合金）批注Izhb24J:鐵

steelsandcastirons(basicallyalloysofiron它們的重量占所有生產(chǎn)出來(lái)的金屬重量的

批注（zhh25J:普遍的,無(wú)處不在的

andcarbon).Theyaccountlorabout9S%by98%。在構(gòu)造應(yīng)用（也就是說(shuō)，可以承受我

weightofallmetalsproduced.Nextin荷的構(gòu)造）中居于其次位置的是鋁、銅、銀

importancelorstructuraluses(Ihatis,for和鈦。在所有的金屬產(chǎn)量中，鋁占0.8%,銅

structuresthatareexpectedtocarryloads)are占0.7%,剌下的占0.5%。菊下的金屬用于

aluminum,copper,nickel,andtitanium.相對(duì)特殊的用途，例如，鍥倉(cāng)金卡盥川J?抗批注［zhb26］:鋁

Aluminumaccountsforabout0.8%byweight底攪和耐高溫的用途，由于鈦合金具有高強(qiáng)

批注［zhb27］:［tai'teinLm.tiJn.［化I鈦］金屬元素)

ofallmetalsproduced,andcopperabout0.7%,度和低密度的綜合特性，鈦被廣泛應(yīng)用于航

leavingonly0.5%forallothermetals.As空工業(yè)中。裸合鈦彳;高成本和高質(zhì)戰(zhàn)的使用

mightbeexpected,theremaindersareallused特性，事實(shí)上，它們高的成本限制了它們的

inratherspecialapplications.Forexample,應(yīng)用。批注（zhh28J:相當(dāng)

nickelalloysarcusedprincipallyin

批注]zhb29]:主要地

corrosion-andheat-resislantapplicalions.while

titaniumisusedextensivelyintheaerospace批注（zhbJO）:廣泛地

industrybecauseitsalloyshavegood

combinationsofhighstrengthandlowdensity.

Bothnickelandtitaniumareusedinhigh-cost,

high-qualityapplications,and,indeed,itstheir

highcostthattendstorestricttheirapplication.

Wccannotdiscussthesemoreexoteric我們不能在這里討論這些深?yuàn)W的特性。批注|zhb31]:adj.秘傳的：限于IW內(nèi)人的：難懂的

propertieshere.Sufficeittosayihatawhole在合金材料被采用和應(yīng)用于工程實(shí)際之前，EsotericBuddhism:密宗|密宗，特別是指xx的喇瞬教.

complexofpropertiesinadditionlostciclund掌握其構(gòu)造強(qiáng)度和它的綜合性質(zhì)就夠舉

批注（zhb32]：1.Suficeittosaythatyouloveme.

slrcnglhisrequiredofanulloybclbrcil*0be例來(lái)說(shuō).它可以強(qiáng)度很高，并且有好的耐磨

只要說(shuō)你愛(ài)我就夠7?

acceptedinto,andsurvivein.enuireering性：它可以被例如拉伸加工，機(jī)械加工，或

2.Sufficeittosaythatthegunwashis.

practice.Ilmay.torexample,havetobestrong焊接等特殊工藝來(lái)加工出來(lái)；它可以被循環(huán)

只需說(shuō)這愴是他的就夠了.

andyclliuvvrcusoiiablcuonosionrcsisuncc;it利用：它的成本和實(shí)用性是首要的。

inayhave(obeablecobefabricatedbya

particularprocesssuchasdeepdrawing,

machining,orwelding;itmayhavetobe

readilyrecyclable;anditscostandavailability批注|zhb33]:容易地

maybeofcriticalimportance.

Unit2SelectionofConstructionMaterials

工程材料的選擇

Thereisnotagreatdiftcrcnccbetween"this”在鋼之間沒(méi)有太大的區(qū)別：所有的綱在機(jī)

steeland"that"steel;allareverysimilarin

械性能方面都是近似的.它們的選取標(biāo)準(zhǔn)是諸批注（zhb34）:[.hoJano'bilali]

mechanicalproperties.Selectionmustbemadeon

如脆硬性，價(jià)格，和可用性等。不僅僅是因?yàn)閚.可硬化性：淬硬性

factorssuchashardenability,ptice.and這種鋼含有2%的合金元素另二種鋼含有1%

批注[zhb3S]:|3,veib'bih（i]

availabilily.andnotwith(heideathat**thssteel而使前者具有了后者沒(méi)有的某些能力，或者是

是產(chǎn)品在被調(diào)用時(shí)佬夠運(yùn)行（即未處于失效或脩復(fù)狀

candosomethingnoothercandobecauseit某種鋼具有神奇的名字.經(jīng)過(guò)熱處理后，任何

態(tài)）的概率。此量度考慮了產(chǎn)息的可旅性（多久會(huì)失效）

contains2percentinsteadof1percentofacertain?種鋼都具有大范圍的特性：這種性質(zhì)同樣在

和可用性（多久能被修復(fù)）。

alloyingelement,orbecauseithasainysteriousi^合金弼中存在.批注[zhb%]:Imi'slidrids）

秘的，不可思議的）name.Atremendousrangeofadj.神秘的：不可思議的：難解的

propertiesisavailableinanysteelafterheat

批注[zhb37]:adj.極大的，巨大的：驚人的

treatment;thisisparticularlytrueofalloysteels.

Considerationsinfabrication（制造）關(guān)于加工的考慮

Thepropertiesofthefinalpart（hardness,最后零件的特性（硬度.強(qiáng)度和可加工性）

strength,andmachinability）,ratherthanproperties而不是鍛造特性決定了材料的選擇?？慑懶耘c批注[zhb38]:|moji:na'bibti|

requiredbyforging,governtheselectionof材料的最后特性聯(lián)系不大：因此，提高曲屈的n.切削性；機(jī)械加工性

material.Thepropertiesrequiredforforginghave可鍛造性價(jià)值不大。高碳鋼很難鍛造。如果在

verylittlerelationtothefinalpropertiesofthe隨后的熱處理過(guò)程進(jìn)展細(xì)化，大尺寸晶粒是最

material;therefore,notmuchcanbedoneto好的。批注[zhb39]:無(wú)論做什么都是白費(fèi)力,都改變不了既

improveitsforgeability.Higher-carbonsteelis定的現(xiàn)實(shí)

difficultioforge.Largegrainsizeisbestif

subsequentheattreatmentwillrefineihegrainsize.

Ix）w-carbon,nickel-chromium（輅）steelsare在高溫下低碳，鍥珞合金鋼在受到

justaboutasplasticathightemperatureundera520-ft?1b的沖擊下表現(xiàn)出與一樣碳含量普通批注[zhb40]:幾乎，差不多

single520-ft?lb（lft?lb=l.35582J）blowas鋼幾乎同樣的塑性。銀減少r中碳鋼的可鍛

plainsteelsofsimilarcarbonconiem.Nickel性，但對(duì)低破鋼影響不大。錯(cuò)在鍛造溫度下時(shí)

批注［zhb41］:atasingleblow

decreasesforgeabilityofmedium-carbonsteels,but使鋼硬化，但機(jī)沒(méi)有明顯的效果：兩種加工方

=atoneblow

haslittleeffectonlow-carbonsteels.Chromium法對(duì)高碳鋼沒(méi)有影響。

atasingleblow:一下子|一舉|一擊

seemstohardensteelatforgingtemperatures,but

vanadium{hasnodiscernible（可區(qū)分的）effeci;批注|zhb42］:

neitherhasthemethodofmanufactureanyeffect

onhigh-carbonsteel.

Formability成形

Thecold-formabilityofsteelisafunctioned鋼的冷成形是它的拉伸強(qiáng)度和延展性相結(jié)

能）ofitstensilestrengthcombinedwithductility.合的結(jié)果。拉伸強(qiáng)度和屈版點(diǎn)不能太高否則在

Thetensilestrengthandyieldpointmustnotbe發(fā)生彎曲時(shí)需要做很多工作；叮之相關(guān)似，鋼

highortoomuchworkwillberequiredinbending應(yīng)該有高延展性，使其在沒(méi)有斷裂的情況卜成

（彎曲］；likewise（同樣地）,（hesteelmusthave形。加工力的大小取決于屈服點(diǎn)，因?yàn)殁c在屈

sufficient（充足的）ductilitytoflowtothe服點(diǎn)之上才開場(chǎng)變形。與此同時(shí)，加工硬化也

requiredshapewithoutcracking.Theforce同時(shí)發(fā)生，金屬變得越來(lái)越硬,增加加工難度，

requireddependsontheyieldpoint,because尤其在低碳鋼中容易發(fā)生。

deformationstartsintheplasticrangeabovethe

yieldpointofsteel.Work-hardeningalsooccurs

here,progressively（日益增多地）sliflcning（使

變硬）（hemetalandcausingdifficulty,particularly

（獨(dú)特的，顯著的）inihelow-carbons【eels.

Itisquiteinterestinginthisconnection（關(guān)于在這方面，相當(dāng)有趣的是你將發(fā)現(xiàn)有時(shí)可

這一點(diǎn)，就此而論）lodiscoverthatdeepdraws通過(guò)一次快速加載完成大拉伸，但以緩慢的方

cansometimesbemadeinonerapidoperationthat式兩三次加載卻不能實(shí)現(xiàn)。如果拉伸進(jìn)展了一

couldnotpossiblybedoneleisurely］緩慢地，沉半就停頓了，那么在再加工之前應(yīng)先退火，也

者不迫地）intwoorihree.Ifadrawishalfmade就是說(shuō)工件是否有時(shí)間進(jìn)展加工硬化。這不是

andthenslopped.i（maybenecessarytoanneal（退一種科學(xué)的表達(dá)方法，但確實(shí)是發(fā)生了。

火）beforeproceeding,thatis（換句話說(shuō)）,ifthe

pieceisgiventimetowork-harden.Thismaynot

beascientificstatement,butitisactuallywhat

seemstohappen.

Internalstresses內(nèi)應(yīng)力

Coldformingisdoneabovetheyieldpointin在高于屈服點(diǎn)的加工硬化區(qū)進(jìn)展冷加工很

thework-hardeningrange,sointernalstressescan容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。例如工件停頓成型加工后會(huì)

bebuiltupeasily.Evidenceofthisisthe發(fā)生回彈，在隨后的熱處理后，工件會(huì)發(fā)生翹

springback（回彈）astheworkleavestheforminglllh即使是?個(gè)簡(jiǎn)單的墊圈，由于打孔和隨后

operationandthewarpage（翹曲,扭曲）inany的平整加工中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，也會(huì)在熱處理中呈

（任何—種）subsequentheattreatment.Evena現(xiàn)嚴(yán)重的翹曲。

simplewashermight,byvirtueof（恍匏）the批注[zhb43]:由于,憑借

iniernalstressesresultingfrompunching:沖壓）

andthenflaltening（整平）.warp（彎曲）severely

（嚴(yán)格地，劇烈地）duringheattreating.（virtue

n.德行，美德，貞操.優(yōu)點(diǎn),成效.效力,英勇

believedinthevirtueofprayer.相信祈禱的力量

Whendoubtexistsastol關(guān)于）whether當(dāng)是否內(nèi)應(yīng)力會(huì)引起翹曲的疑心存在時(shí)，

internalstresseswillcausewarpage,apiececanbe可以通過(guò)將工件加工至1100然后進(jìn)展冷卻來(lái)

checkedbyheatingittoabout1100andihenIdling驗(yàn)證。如果存在內(nèi)應(yīng)力，工件會(huì)發(fā)生變形。經(jīng)

itcool.Ifthereareintemalstresses,thepieceis過(guò)熱處理的工件像我們看到的那樣會(huì)發(fā)生嚴(yán)

likelyto（可能）deform.Piecesthatwillwarp重的翹曲，但是我們?nèi)匀幌Ｍぜ蝗拥綗崽?/p>

severelywhilebeingheatedhavebeenseen,yet理爐中被處理，這樣好過(guò)它存在內(nèi)應(yīng)力的狀

（然而）theheat-treaterwasexpectedtoputthem態(tài)。批注|zhb44]:熱處理爐

throughandbringthemoutbetterthanth2ywerein

批注|zhb45J:有望位某事；被期待做某事

thefirstplace.

Welding焊接批注[zhb46J:putthx>ugh完成

Themaximumcarboncontentofplaincarbon不需要預(yù)熱或之后進(jìn)展熱處理就能女生焊

steelsafeforweldingwithoutpreheatingor接的地高碳含量為0.3%。高碳鋼通過(guò)適宜的

subsequentheattreatmentis0.3%.higher-carbon預(yù)熱通常也可焊接.布.兩點(diǎn)值得注意：吸收熱

steelisweldedeveryday,butonlywithproper戰(zhàn)的多少：移除速度。

preheating.Therearctwoimportantfactors:the

amounlofheatsthatisputin;therateatwhichit

isremoved.

Weldingataslowerrateputsinmorsheatand低速焊接帶來(lái)了更多的熱量，這對(duì)金屈的

heatsalargevolumeofmetal,sothecoolingrate大量體積進(jìn)展了加熱，所以冷卻速度降低。預(yù)

duetolossofheattothebasemetalisdecreased（戰(zhàn)熱可以取得與之相當(dāng)?shù)男ъ`。例如當(dāng)被預(yù)

少）.Apreheatwilldothesamething.Fo-example,熱至或時(shí)可以很好的焊接。由于周圍金

sued150steel,preheatedto600or800,canbe屬的較高溫度，當(dāng)煌接弧移開煌接點(diǎn)后，冷卻

weldedreadily（容易地）.Whentheflameorarcis速度不會(huì)太快，產(chǎn)生了低速冷卻的結(jié)果。即使

takenawayfrom（heweld,thecoolingraleisnotso是冷作硬化速度最快的金屬也可以通過(guò)預(yù)熱

greai.owingtoihehigher（emperatureofihe和慢速焊接到達(dá)良好的焊接效果。

surroundingmetalandslowercoolingresults.Even

themostrapidair-hardening（風(fēng)硬鋼）steelsare

weldableifpreheatedandweldedataslowrate.

Machinability可加工性

Machinabilityi機(jī)械力「工性能：mctnsseveral可加工性意味著幾件事情。對(duì)于加工者來(lái)

things.Toproduccionmenitgenerallymeansbeing說(shuō)，它意味著可以快速的移除金屬，取得最好

abletoremovemetalatthefastestrate,leavethe的加工效果，得到最長(zhǎng)的刀具壽命。可加工性

bestpossiblefinish,andobtainthelongestpossible是刀具和零件的結(jié)合。

toollife.Machinabilityappliesto（應(yīng)用于）the

tool-work（工具，零件）combination.

Itisnotdeterminedbyhardness（硬度）alone,加工性不僅僅只由硬度決定，它還由韌性，

butbythetoughness（韌性）.microstructure,微觀構(gòu)造，化學(xué)成分和在冷加工下金屬所早.現(xiàn)

chemicalcomposition（成分）.andtendency（傾的硬化特性所決定。在容易混淆的表示“難加

向）ofame（aliohardenundercoldwork.Inthe工”中，"hard”與"difficult”同義。許多時(shí)

misleadingexpression"toohardtomachine”.the候，因?yàn)椴牧线^(guò)軟而難于程定加工。材料柔軟

word"hard”isusuallymeanttobesynonymous性和韌性能夠產(chǎn)生金屬撕裂，使金屬在完成切

（同義的）with“difficult.Manytimesa削前流動(dòng)至刀具前端"柔軟的金屬往往會(huì)被參

materialisactuallytoosofttomachinereadily.加合金從而犧牲它的延展性來(lái)提高加工性能。

Softnessandtoughnessmaycausethemetaltotear如黃銅中參加鉛鋼中參加琥瞄。

（撕裂）andflowaheadofthecuttingKx）lrather

thancutcleanly.Metalthatareinhcrcnily（天竹J也，

固有地）softandtougharcsometimesalloyedlo

improve（heirmachinabilityatsomesacrifice（柄批注［zhb471：「sajkrifais］n.犧牲;祭品：供奉

）inductility.Examplesareuseoflead（鉛）inAllgainsaremadeatsomesacrifice.

brass（黃銅）andofsulfur（硫磺）insteelMostpeoplemightchoosetodivertthecourseof

MachinabilityisatennusedloindicateIhc機(jī)械加工性能是在指對(duì)工件材料使用刀具thetrain,andsacWiceonlyonechild.

relative（對(duì)比的）case（不費(fèi)力）withwhicha進(jìn)展諸如車、鉆、銃、拉仇、較加工時(shí)的難易

批注［zhb481：rsAlfol

materialcanbemachinedbysharpcuttingtoolsin程度。

operationssuchasturning（車）,drilling（鉆）,

milling（fek）.broaching（拉刖）,andreaning（釵）.批注lzhb49]:[bouijig]n,拉削；拄孔;推削；擴(kuò)孔v.

Inthemachiningofmetal,themetalbeingcut,在對(duì)金屬進(jìn)展加工時(shí)，被切削的金屬，切鉆孔：開口

thecuttingtool,thecoolant,theprocessandtypeof削刀具，冷卻液，使用的機(jī)床的種類，切削條

machinet（x）l（機(jī)床）,andthecuttingcor.ditionsall件均影響著切削效果。改變?nèi)魏我环N均會(huì)產(chǎn)生

iniluencetheresults.Bychanginganyoneofthese不同的切削效果。切削效果評(píng)定的準(zhǔn)則是：車

factors,differentresultswillbeobtained.The削時(shí)在固定的切削條件下產(chǎn)生一定量的刀具

criierion【標(biāo)準(zhǔn)）uponwhichihcralings【等級(jí)）磨損時(shí)，被加工試件相應(yīng)的材料去除量。批注[zhbSOJ:|kraiti3rion|n.（批評(píng)判斷的）標(biāo)準(zhǔn)：準(zhǔn)

lisiedarebased（等級(jí)評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)）isiherelalive則：標(biāo)準(zhǔn)：準(zhǔn)據(jù)

volumeofvarious（不同種）maierialsiha〔mavbe

批注[zhb51]:adj,相對(duì)的：有關(guān)系的：成比例的

removedbyturningundecfixedconditionslo

produceanarbiirary（任意的）fixedamountcf

toolwear.

淬透性：指在規(guī)定條件下，決定綱材淬硬深度和硬度分布的特性。即颯淬火時(shí)得到

淬硬層深度大小的能力，它表示鋼承受淬火的能力。鋼材淬透性好與差，常用淬硬層深

度來(lái)表示。淬硬層深度越大，則鋼的淬透性越好。鋼的淬透性是鋼材本身所固有的屬性，

它只取決于其本身的內(nèi)部因素，而與外部因素?zé)o關(guān)。鋼的淬透性主要取決于它的化學(xué)成

分，特別是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加熱溫度和保溫時(shí)間等因素有關(guān)。淬透

性好的鋼材，可使鋼件整個(gè)截面獲得均勻一致的力學(xué)性能以及可選用鋼件冷火應(yīng)力小的

淬火劑，以減少變形和開裂。

淬透性主要取決于其臨界冷卻速度的大小，而臨界冷卻速度則主要取決于過(guò)冷

奧氏體的稔定性，影響奧氏體的穩(wěn)定性主要是：

1.化學(xué)成分的影響碳的影曲是主要的，當(dāng)C%小于1.2%時(shí)，隨著奧氏體中碳

濃度的提高，顯著降低臨界冷卻速度，C曲線右移，鋼的淬透性增大：當(dāng)C%大于時(shí)，

鋼的冷卻速度反而升高，C曲線左移，淬透性下降。其次是合金元素的影響，除鉆外，

絕大多數(shù)合金元素溶入奧氏體后，均使C曲線右移，降低臨界冷卻速度，從而提高鋼的

淬透性。

2.奧氏體晶粒大小的影響奧氏體的實(shí)際晶粒度對(duì)鋼的淬透性有較大的影響，粗

大的奧氏體晶粒能使C曲線右移，降低了鋼的臨界冷卻速度。但晶粒粗大將增大鋼的變

形、開裂傾向和降低韌性。

3.奧氏體均勻程度的影響在一樣冷度條件下，奧氏體成分越均勻，珠光體的形

核率就越低，轉(zhuǎn)變的孕育期增長(zhǎng)，C曲線右移，臨界冷卻速度減慢，鋼的滓透性越高。

4.鋼的原始組織的影響鋼的原始組織的粗細(xì)和分布對(duì)奧氏體的成分將有重大

影響。

5.局部元素，例如Mn.Si等元素對(duì)提高淬透性能起到一定作用，但司時(shí)也會(huì)對(duì)鋼

材帶來(lái)其他不利的影響。

可鍛性（forgeability）

金屬具有熱塑性，在加熱狀態(tài)（各種金屬要求溫度不同），可以進(jìn)展壓力加工，稱為具有

可鍛性。可鍛性：指金屬材料在壓力加工時(shí)，能改變形狀而不產(chǎn)生.裂紋的性能。它包括

在熱態(tài)或冷態(tài)下能夠進(jìn)展錘鍛，軋制，拉伸，擠壓等加工?？慑懶缘暮脡闹饕c金屬

材料的化學(xué)成分有關(guān)

［討論）元素在鋼中的形成物對(duì)可鍛性的影響

1C與Fe形成滲碳體Fe3C,與其它合金元索形成合金滲碳體（FeM）3c或合金碳化物。

所有碳化物都有硬度高、塑性低、熔點(diǎn)高的特點(diǎn)，但涔碳體型碳化物在加熱到鍛造溫度時(shí)經(jīng)

適當(dāng)保溫可大局部或全部溶入固溶體中，而合金碳化物較難溶入固溶體中，對(duì)鋼的可鍛性影

響最大。般高合金工具銅含碳高.，故具有變形抗力大，空性差，碳化物不易彼粉碎等特點(diǎn)。

2Mn在鋼中形成MnS以代替FcS。因MnS熔點(diǎn)高（I620C）,且呈斷續(xù)分布，不像FcS

熔點(diǎn)988C,呈網(wǎng)狀分布在晶界，所以可減少熱脆。

鐳對(duì)鋼的過(guò)熱性（粗晶）很敏感，鋼錠加熱溫度過(guò)高，易生粗晶，使鍛造困難。鐳對(duì)珠光體

鋼的可鍛性影響較小，奧氏體橘鋼臨界點(diǎn)將降低。

3Ni煉鋼時(shí)有Ni極易吸收氫形成大量氣泡，鍛造時(shí)引起開裂。Ni與Mn的作用相反，

它促使硫化物成網(wǎng)狀分布于晶界，使鍛造時(shí)開裂，所以不宜在含硫的爐氣中加熱。

珠光體Ni鋼在鍛造時(shí)易形成片狀破裂和帶狀組織。為了消除這種組織可采用鍬粗和拔長(zhǎng)交

織進(jìn)展，或在1000?1100℃下長(zhǎng)時(shí)期#散退火。

4Cr銘在鋼中形成較穩(wěn)定的碳化物,提高碳化物在鋼中的溶解溫度，減慢溶解速度。

銘能促進(jìn)使鑄錠生成大晶粒，冷卻時(shí)沿晶界形成內(nèi)裂。

高格鋼在空氣中冷卻即能淬火，常在外表牛裂，所以不易潴造。

5V與碳形成穩(wěn)定碳化物

V能使鋼生成細(xì)晶組織，阻止過(guò)熱，適當(dāng)參加對(duì)鍛性有利。

6Mo鈕的熔點(diǎn)高，能降低鋼的過(guò)熱傾向它和Ni一樣，使硫化物以網(wǎng)狀分布在晶界。

含有0.7%C,2?5%Mo的鉗鋼，鍛造E寸無(wú)特殊困難。這些鋼在空冷時(shí)間淬火，要防止冷裂。

Mo提高鋼的熱強(qiáng)性，提高變形抗力。

7W與碳形成穩(wěn)定的碳化物

提高鋼的熱強(qiáng)性，增大變形抗力

8Cu銅在鋼中可溶于鐵素體中，也可沿晶界析出游離銅

銅中含O.I5%Cu時(shí)，加熱不當(dāng)，外表易生裂紋，高溫軋制時(shí)易產(chǎn)生熱脆

9B硼能細(xì)化晶粒，能溶解在y和a固溶體中，與Fe化合成Fe2B

鋼中含BA0.007%時(shí)，鍛造易裂

IOS在鋼中形成硫化物或共晶體，如FeS、Fe的熔點(diǎn)為985C,且成網(wǎng)狀布于晶界

顯著降低可鍛性（紅脆）

HP促成偏析，使晶粒粗大，容易引起鍛件外表龜裂

降低可鍛性

Unit3MechanicalPropertiesofMaterials

Thematerial材料特性主要分為三

propertiescanbeclassified類：⑴物理特性，（ii）化學(xué)

intothreemajorheadings:特性，（iii）力學(xué)性能。

(i)Physical,(ii)Chemical,物理特性

(iii)Mechanical.密度或特定的重力，濕

Physicalproperties度等都屬于此范疇。

Densityorspecific

gravity,moisturecontent,批注[zhbS2]:['mHsURn.水分：濕度：潮濕：降雨量

etc.,canbeclassifiedunder化學(xué)特性

thiscategory.許多化學(xué)特性都?xì)w入到

Chemicalproperties這個(gè)范疇。其中包括酸性

Manychemical或堿性，活性和耐腐蝕性。

propertiescomeunderthis而在這其中最重要的是耐批注[ZIIB53]:歸入

category.Theseinclude腐蝕性，通俗的解釋是材

料在特定大氣中長(zhǎng)期使用批注[zhb54]:[SsidMi]n.酸度：酸性：酸過(guò)多;胃酸

acidityoralkalinity,過(guò)多

reactivityandcorrosion.時(shí)，抵抗腐蝕的能力。批注[zhb55]:[㈤kdlinxiln.堿度：堿性

批注[zhb56]:化學(xué)反響的活性

Themostimportantof

theseiscorrosionwhich

canbeexplainedin力學(xué)特性

layman'stermsasthe力學(xué)特性包括諸如拉

resistanceofthematerialto伸，壓縮，剪切，扭轉(zhuǎn)，

decaywhileincontinuous沖擊，疲勞和蠕變等強(qiáng)度批注［ZHB57I：腐朽，腐爛

useinaparticular特性。一種材料的拉伸強(qiáng)

atmosphere.度由試件承載的最大載荷

Mechanicalproperties除以試件的橫截面積得

Mechanical到。

propertiesincludethe

strengthpropertieslike

tensile,compression,shear,

torsion,impact,fatigueand如以以下圖為在折伸試

驗(yàn)中沿著乂軸（橫軸）的批注［zhb58］:n.爬行；毛骨悚然的感覺(jué):諂媚者vi.爬

creep.Thetensilestrength行；曼延：慢微地移動(dòng)；起雞皮疙瘩

ofamaterialisobtainedby應(yīng)變和沿著Y軸（縱軸）creep:姑變帝變闌變

creepstrength:蜻變強(qiáng)度|潛變強(qiáng)度|研變?nèi)醵?/p>

dividingthemaximum的應(yīng)力之間的關(guān)系曲線。creepstrain:蛆變變形胸動(dòng)應(yīng)變|端變應(yīng)變

load,whichthnspecimen材料在加載時(shí)，隨著載荷

bearsbytheareaof大小的變化，尺寸會(huì)發(fā)生

cross?sectionofIhe改變。當(dāng)卸載時(shí)，變形消

specimen.失。對(duì)于許多材料來(lái)說(shuō)，

Thisisacurve上述情況發(fā)生的應(yīng)力極限

plottedbetweenthestress值稱為彈性極限。在應(yīng)力-

alongthnY-axis(ordinate)應(yīng)變曲線中，直線關(guān)系和

and[hestrainalongthe隨后的小小的彎曲描述了

X-axis(abscissa)inatensile上述的加載和卸載。批注|zhb59):【aeb'sisa)n.[如橫坐標(biāo)：橫線

lest.Amaterialtendsto

changeorchangesits

dimensionswhenitis

loaded,dependinguponthe在彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力應(yīng)

magnitudeoftheload.變成比例的應(yīng)力極限值稱批注Izhb60J：大小

Whentheloadisremoved為比例極限。在這個(gè)區(qū)域

itcanbeseenthatthe中，金屬服從胡克定律一

deformationdisappears.闡述了在加載的彈性范圍

Formanymaterialsthis內(nèi)，應(yīng)力和應(yīng)變成比例關(guān)

批注[zhb61]:一直到：相當(dāng)干：忙于.在做：由決定的

occursUDk)acertainvalue系(材料在卸載后，能夠

ofthestresscalled(hi完全回復(fù)它原來(lái)的尺寸)。

elasticlimit.Thisis在曲線的實(shí)際繪制中，比

depictedbythestraightline例極限值要稍微比彈性極

relationshipan