退出下一页上一页新余学院李玉平制作e s b k 一、强度、弹性和塑性 1.PPT

退出 下一页 上一页 新余学院 李玉平制作 退出 下一页 上一页 南昌大学 京玉海制作 第一章 金属材料的性能 性能 使用性能 物理性能：金属材料对自然界各种物理现象 所引起的反应 化学性能：金属材料在室温或高温时抵抗各 种化学反应的能力 力学性能：金属材料在外力作用下所表现出 来的特性 工艺性能 铸造性能 锻造性能 焊接性能 切削加工性能 能否使用？ 能否做出？ e s b k 一、强度、弹性和塑性 1、拉伸试验 出现颈缩 试样 L0 断裂线 LK 2、强度：金属材料在静载荷 作用下，抵抗塑性 变形和断裂的能力 ◆屈服点：它是指拉伸试样产生屈服现象时的应力。 对于许多没有明显屈服现象的金属材料。工程上规定以试样产生0.2%塑性变形时的应力，作为该材料的屈服点，用 表示。 0.2% ● ● ● 试样产生弹性变形时所承受的最大载荷，N ◆弹性极限 试样原始截面积，mm2 ◆抗拉强度：指金属材料在拉断前所承受的最大应力。 σσb 零件产生裂纹，甚至断裂 材料所受应力σσe 只产生弹性变形 σeσσs　　除产生弹性变形外，还产生微量塑性变形 σsσσb，　除产生弹性变形外，还产生明显塑性变形 3、塑性：指金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力 当l0=10d0时，用δ10或δ表示；当l0=5d0时，用δ5表示。 伸长率 断面收缩率 ※伸长率的数值与试样尺寸有关，因而试验时应对所选定 的试样尺寸作出规定，以便进行比较。 二、硬度 金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。 1、布氏硬度 特点： ⑴测试数据重复性好 ⑵成品、薄件不适用 ⑶不能测太硬的物体 淬火钢球HBS：450 硬质合金球HBW：650 F d 工作原理 2、洛氏硬度 20～67 一般淬火钢件 1500 120°金刚石圆锥体 HRC 25～100 退火钢、非铁合金 1000 Φ1.588mm淬火钢球 HRB 70～85 硬质合金、表面淬火钢 600 120°金刚石圆锥体 HRA 有效值 适用测试材料 总载荷/N 压 头 标尺 洛氏硬度的常用标尺 特点： ⑴测试简单、迅速 ⑵可用于成品检验 ⑶测试的硬度值范围大，可测从极软到极硬的金属材料 ⑷测试数值的重复性差 h F 工作原理 3、维氏硬度 特点： ⑴试验时所加载荷小，压入深度浅，故适用于测试零件表面淬硬层及化学热处理的表面层（如渗碳层、渗氮层等） 维氏硬度的试验原理基本上和布氏硬度试验相同。 ⑵维氏硬度是一个连续一致的标尺，试验时可任意选择，而不影响其硬度值的大小，因此可测定从极软到极硬的各种金属材料的硬度 ⑶测定较麻烦，工作效率不如测洛氏硬度高 2、硬度和强度间有一定换算关系 轧制钢材或锻钢件 σb≈（0.34～0.36）HBS 铸钢件 σb≈（0.3～0.4）HBS 灰口铸铁件 σb≈0.1HBS 铸铝件 σb≈0.26HBS 注 意 1、由于各种硬度的试验条件不同，故相互间无理论换算关系。 但通过实践发现，在一定条件下存在着某种粗略的经验换算关系。如在200～600HBS（HBW）内，HRC≈1/10HBS（HBW）；在小于450HBS时，HBS≈HV。 三、韧性 金属材料抵抗冲击载荷的能力叫冲击韧性。 工程上通常采用摆锤式冲击试验机测定材料的韧性值。 注意： ⑴冲击值的大小与很多因素有关。它不仅受试样形状、表面粗糙度、内部组织的影响，还与试验时的环境温度有关。因此，冲击值一般作为选择材料的参考，不直接用于强度计算。 ⑵受多次小能量冲击载荷作用的零件，主要取决于强度，而不要求过高的冲击韧性。 四、疲劳强度 在交变载荷作用下，零件所受应力远较其强度极限为低时即发生断裂的现象称为疲劳破坏。 金属材料在无数次循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力称为疲劳强度。 产生疲劳破坏的原因： 材料的质量（如夹杂） 零件表面缺陷（如划痕） 结构设计不当 在外力作用下，零件或试样的局部区域形成应力集中 产生裂纹 裂纹随应