机械工程材料与热处理 第2版 课件 第1章 材料性能.ppt

材料的性能焊接性能“维克斯”3坦克原型车，其炮塔前半部分铸造而成，后半部分则为焊接结构——材料是否适宜通常的焊接方法与工艺的性能含碳量越高，焊接性越差。材料的性能热处理性能汽车零件——通过热处理改变其组织和性能的能力缝纫机零件机床电主轴切削加工性能——接受切削加工的难易程度影响因素：化学成分、组织、硬度等含碳量太高，切削性差。含碳量太低，切削性也差。*用于无屈服点的中高碳钢。用于无屈服点的中高碳钢。脆性材料：σb=σs灰口铸铁《机械工程材料与热处理第2版》机械工业出版社张文灼赵宇辉主编ISBN978-7-111-51930-0《机械工程材料与热处理第2版》机械工业出版社张文灼赵宇辉主编ISBN978-7-111-51930-0第一章工程材料及其性能课程介绍32学时，考查课学习内容：金属材料的性能、成分和热处理；非金属材料和新型材料；机械零件材料的选取工程材料及其性能概述金属材料常用力学性能金属材料物理化学性能金属材料的工艺性能概述概述材料：用来制作有用器件的物质工程材料：在机械、船舶、化工、建筑、车辆、仪表、航空航天等工程领域中用于制造工程构件和机械零件的材料金属材料：以金属元素或金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称概述概述材料发展历程石器时代青铜器时代铁器时代合成材料新时代材料分类按化学成分按使用性能按使用领域金属材料、有机高分子材料、陶瓷材料和复合材料结构材料、功能材料信息材料、能源材料、建筑材料、机械工程材料、生物材料金属材料常用力学性能一、载荷及变形1、载荷静载荷冲击载荷交变载荷2、变形弹性变形塑性变形是指金属材料在外力作用时表现出来的性能。力学性能—大小不变或变化很慢的载荷突然增加或消失的载荷周期性的动载荷新标准旧标准符号名称符号名称Rm抗拉强度σb抗拉强度ReL、ReH下屈服强度、上屈服强度σs屈服强度Rp0.2条件（名义）屈服强度σ0.2条件屈服强度A断后伸长率δ伸长率Z断面收缩率ψ断面收缩率K（KU、KV）冲击吸收能量（功）Ak冲击吸收能量（功）R-1疲劳极限σ-1疲劳极限金属材料常用力学性能二、强度金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度测定方法：拉伸实验长试样L0=10d0短试样L0=5d0Oe弹性变形阶段es屈服阶段sb塑性变形阶段bz缩颈阶段强度指标无明显屈服现象的材料，用试样标距长度产生0.2%塑性变形时的应力值作为屈服强度，用σ0.2表示，称为条件屈服强度抗拉强度：材料抵抗外力而不致断裂的最大应力值屈服强度Re（MPa）指材料呈屈服现象时产生塑性变形而力不增加时的应力点，应区分上屈服强度ReH和下屈服强度ReL，是机械设计的主要依据，也是评定金属材料优劣的重要指标，计算公式为：上屈服强度ReH=FeH/S0上屈服强度ReL=FeL/S0式中，FeH是试样发生屈服而力首次下降前的最大力（N）；FeL是试样在屈服期间不计初始瞬时效应时的最小力（N）；?S0是试样原始截面积（mm2）。Rm=Fm/S0金属材料常用力学性能三、塑性材料在外力作用下，产生永久性不能自行恢复的变形而不破坏的性能伸长率断面收缩率塑性好的金属材料便于通过各种压力加工获得形状复杂的零件金属材料常用力学性能四、硬度材料抵抗更硬物体压入其表面的能力布氏硬度布氏硬度试验原理图硬度越大，耐磨性越好依据球面压痕单位表面积上所承受的平均压力来测定布氏硬度值表示方法球面压痕单位表面积（由尺寸d计算）上所承受的平均压力HBW=0.102F/S特点被测面积大，精度高；不适于太薄、太硬物体适用范围铸铁、非铁合金、各种退火及调质钢材洛氏硬度特点：简单、迅速、适用范围广（软硬材料均适用）适用范围：HRA硬质合金、表面淬火层或渗碳层70~85HRB有色金属和退火、正火钢等25~100HRC调质钢、淬火钢等20~67思考：80~85HRC写法是否正确？维氏硬度(HV)用一种顶角为136°的正四棱锥体金钢压头，在载荷F(kgf)作用下，试样表面压出