1.2 金属材料的力学性能-硬度、冲击韧性、疲劳 (1).pptx

机械制造技术

1.2.1硬度1.2.2冲击韧性1.2.3疲劳强度1.2金属材料的力学性能-硬度、冲击韧性、疲劳重庆机电职业技术大学主讲：陈亚茹

1.2.1硬度重庆机电职业技术大学（1）划痕硬度，主要用于比较不同物质的软硬程度。（2）压入硬度，主要用于金属材料的比较。（3）回跳硬度，也主要用于金属材料的比较。硬度—材料局部抵抗硬物压入其表面的能力。。

重庆机电职业技术大学（1）布氏硬度布氏硬度试验原理洛氏硬度试验原理维氏硬度试验原理（2）洛氏硬度（3）维氏硬度压入硬度的种类：1.2.1硬度

布氏硬度用符号HBW,HBS或HB表示，习惯上只写明硬度的数值而不标出单位。例如：600HB1/30/20表示用直径为1mm的硬质合金球，在300N的试验力作用下保持20s，测得的布氏硬度值为600。（1）布氏硬度1.2.1硬度

布氏硬度压痕缺点：布氏硬度实验法因压痕面积较大，不宜用于测试成品或薄片金属的硬度。优点：压痕面积较大，能较好反映材料的平均硬度，测量误差小，数据稳定。适用于测量退火、正火、调质钢,特别适合软金属如铝、铅等。（1）布氏硬度重庆机电职业技术大学1.2.1硬度

（2）洛氏硬度（HRA,HRB,HRC）洛氏硬度测试是当被测样品过小或者布氏硬度(HB)大于450时，就改用洛氏硬度计量。洛氏硬度试验原理洛氏硬度试验方法：用一个顶角为120度的金刚石圆锥体或直径为1.59mm/3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕深度求出材料的硬度。1.2.1硬度

根据实验材料硬度的不同分为三种不同标度来表示洛氏硬度:HRA：采用60Kg载荷和钻石锥压入器求的硬度，用于硬度很高的材料。例如:硬质合金。HRB：采用100Kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球求得的硬度，用于硬度较低的材料。例如:软钢、有色金属、退火钢、铸铁等。HRC：采用150Kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度较高的材料。例如:淬火钢等（2）洛氏硬度（HRA,HRB,HRC）1.2.1硬度

重庆机电职业技术大学操作迅速、简便，可从表盘上直接读出硬度值，且压痕小，可测量较薄工件的硬度。洛氏硬度计精确性较差，通常要在材料不同部位测量几次，以平均值来代表材料硬度。优点：缺点：（2）洛氏硬度（HRA,HRB,HRC）1.2.1硬度

(3)维氏硬度（HV）维氏硬度的测定原理基本上和布氏硬度相同，不同的是所用压头为锥面夹角为136o的金刚石正四棱锥体。1.2.1硬度

(3)维氏硬度（HV）标注举例：640HV30/20在30kgf(294.2N）下，保持20s测得的维氏硬度值为640。1.2.1硬度

(3)维氏硬度（HV）需测量对角线然后查表或计算才能得到硬度值，故效率较低，不宜用于成批零件的常规检验。优点：可测软、硬金属，特别是极薄零件的渗碳层、渗氮层的硬度。维氏硬度压痕轮廓清晰，数值较准确。缺点：1.2.1硬度

1.2.2冲击韧性重庆机电职业技术大学摆锤式冲击试验原理材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力，称为冲击韧性。反映材料内部的细微缺陷和抗冲击性能。冲击韧性αk

试样缺口有U形和V形两种，冲击韧度值分别以αKU和αKV表示。强度、塑性两者均好的材料，αK值也高。加载速度越快，温度越低，表面及冶金质量越差，则αK值越低。1.2.2冲击韧性

1.2.3疲劳强度重庆机电职业技术大学在交变应力作用下，虽然零件所承受的应力低于材料的屈服强度，但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。疲劳曲线（1）疲劳

3.疲劳强度重庆机电职业技术大学对钢材来说，当循环次数N达到107周次时，曲线便出现水平线。通常把经受107周次或更多周次而不破坏的最大应力定为疲劳强度。用σ-1表示。（2）疲劳强度材料在无数次交变载荷作用下而不破坏的最大应力值称为疲劳强度。

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