大学课件汽车常用材料P29

1、 课题1 课题2 课题3 课题4 课题5 课题6 ？问题问题1 1：什么是金属材料的机械性能？什么是金属材料的机械性能？ http:/ 1： 在外力（弯曲、压延、拉伸、冲在外力（弯曲、压延、拉伸、冲击、振动等）作用时，金属板料对外击、振动等）作用时，金属板料对外力的作用表现出来一定的抵抗，称为力的作用表现出来一定的抵抗，称为金属材料的机械性能。金属材料的机械性能。 经常用弹性、塑性、屈服强度、经常用弹性、塑性、屈服强度、抗拉强度等来反映金属的性能。抗拉强度等来反映金属的性能。http:/ 2：什么叫什么叫”晶格晶格”? ? 什么叫什么叫”晶晶胞胞”? ?http:/ 描述金属原子在晶体中的实际

2、排列形式描述金属原子在晶体中的实际排列形式 如图如图6-1(a)6-1(a)所示所示 所假想几何空间格架称为所假想几何空间格架称为结晶格子，简称结晶格子，简称“晶格晶格” 如图如图6-1(b)6-1(b)所示所示 。 为了说明晶体中原子排列的规律性，从为了说明晶体中原子排列的规律性，从其晶格中取出一个能完全代表晶格的最小几其晶格中取出一个能完全代表晶格的最小几何单元来表达原子排列形式的特征，这种最何单元来表达原子排列形式的特征，这种最基本的单元称为基本的单元称为“晶胞晶胞” 如图如图6-1(c)6-1(c)所示所示 。 晶胞的大小以及其各边的尺寸晶胞的大小以及其各边的尺寸a a、b b、c c

3、，称为称为“晶格常数晶格常数”，常用，常用10101010mmmm为单位来为单位来度量晶胞间的夹角，分别用度量晶胞间的夹角，分别用、和和表示表示。http:/ 金属原子排列金属原子排列 晶格晶格 晶胞晶胞http:/ 3：金属元素常见的晶格类型金属元素常见的晶格类型 有哪三种有哪三种 ? ?http:/ 3： 金属元素常见的有三种：体心立金属元素常见的有三种：体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。这三种晶格的立方图形，如图格。这三种晶格的立方图形，如图6-6-2 2所示。所示。http:/ 4：金属元素常见的体心立方晶格、面金属元素常见的体心立方晶格、面心立

4、方晶格和密排六方晶格在原子心立方晶格和密排六方晶格在原子排列上有何不同排列上有何不同? ?http:/ 4：参见教材参见教材p222p222图图6-26-2 (a) (a)体心立方体心立方 (b)(b)面心立方面心立方 (c)(c)密排六方密排六方 http:/ 5：什么叫金属材料的弹性什么叫金属材料的弹性? ?用什么用什么符号表示、怎样计算符号表示、怎样计算? ?什么叫弹性变形？什么叫弹性变形？ http:/ 5： 金属材料受外力作用时发生变形金属材料受外力作用时发生变形, ,当外力去当外力去 掉后掉后, ,能完全恢复原来形状的性能能完全恢复原来形状的性能, ,称为称为弹性弹性。 这种外力去

5、除后又能恢复到原来形状的暂时性这种外力去除后又能恢复到原来形状的暂时性 变形称为变形称为弹性变形弹性变形。 材料弹性大小材料弹性大小, ,用材料在外力作用下产生弹用材料在外力作用下产生弹性变形时所能承受的最大应力性变形时所能承受的最大应力ee来表示来表示, ,ee称称为弹性极限为弹性极限( (单位为单位为mpa)mpa)。其计算式为：。其计算式为： ee pepef0 f0 式中：式中：pepe弹性极限的负荷，弹性极限的负荷，n n； f0f0拉伸试棒件的横截面积，拉伸试棒件的横截面积，mmmm2 2。http:/ 6：什么是屈服现象什么是屈服现象? ?什么叫屈服强度？用什么符号什么叫屈服强度

6、？用什么符号表示？怎样计算？表示？怎样计算？http:/ 6： 塑性高的材料塑性高的材料, ,在拉伸过程中在拉伸过程中, ,当加载到当加载到psps时时, ,外力不增加外力不增加, ,而材料变形仍继续伸长而材料变形仍继续伸长, ,这种这种现象为现象为屈服现象屈服现象。 金属材料在外力作用下金属材料在外力作用下, ,开始发生明显的开始发生明显的塑性变形时的应力称为塑性变形时的应力称为屈服强度屈服强度。用符号。用符号ss表示表示( (单位为单位为mpa)mpa)。其汁算式为：。其汁算式为： ss pspsfofo 式中：式中：psps屈服时的外力，屈服时的外力，n n。 fofo拉伸试棒原始横截面

7、积，拉伸试棒原始横截面积，mmmm2 2。 http:/ 7：什么叫抗拉强度、抗压强度和什么叫抗拉强度、抗压强度和抗弯强度？怎样计算抗弯强度？怎样计算? ? http:/ 7： 金属材料在拉力作用下金属材料在拉力作用下, ,抵抗破坏的最大抵抗破坏的最大能力叫抗拉强度或强度极限。常用能力叫抗拉强度或强度极限。常用bb表示。表示。常用常用试件被拉断的最大负荷试件被拉断的最大负荷pbpb与原始横截面与原始横截面积之比积之比来计算。其计算式为：来计算。其计算式为： bb pb /f0 pb /f0 （mpampa） 当材料所受的力为压应力或弯曲应力时当材料所受的力为压应力或弯曲应力时, ,这种抵抗破坏

8、的最大应力这种抵抗破坏的最大应力, ,分别称为分别称为抗压强度抗压强度, ,以以“bcbc”表示，表示，抗弯强度抗弯强度，以，以“bbbb”表示表示，其单位与，其单位与bb相同。相同。请看金属材料请看金属材料拉伸试验拉伸试验http:/ 8：什么叫金属材料塑性？什么叫金属材料塑性？怎样计算怎样计算? ?什么叫塑性变形？什么叫塑性变形？http:/ 8： 金属材料在外力作用下，产生变形而金属材料在外力作用下，产生变形而不被破坏，当外力去除后，仍然使其变形不被破坏，当外力去除后，仍然使其变形保留下来的性能，叫做保留下来的性能，叫做塑性塑性。对这种外力。对这种外力去除后保留的永久性变形称为去除后保留

9、的永久性变形称为塑性变形塑性变形。 塑性的好坏可以用两个指标来反应，一个是塑性的好坏可以用两个指标来反应，一个是延伸率，用延伸率，用符号表示；另一个是断面收缩率，符号表示；另一个是断面收缩率，用用符号表示。符号表示。 （popof1f1）/ f0 / f0 100100 http:/ 9：什么是塑性变形有哪三种形式什么是塑性变形有哪三种形式? ? http:/ 9： 塑性变形的形式人体分为滑移、孪晶和晶塑性变形的形式人体分为滑移、孪晶和晶间变形。间变形。滑移滑移是金属在外力作用下，晶体的某是金属在外力作用下，晶体的某一部分沿着一定的晶面和一定方向，与另一部一部分沿着一定的晶面和一定方向，与另一

10、部分之间作相对移动。分之间作相对移动。孪晶孪晶是在切应力作用下，是在切应力作用下，晶体的一部分相对另一部分，沿着一定的晶面晶体的一部分相对另一部分，沿着一定的晶面( (孪晶面孪晶面) )产生一定角度的切变。滑移和孪晶都产生一定角度的切变。滑移和孪晶都是在每个晶体内部进行的，称为晶内变形。实是在每个晶体内部进行的，称为晶内变形。实际金属在变形中，晶体际金属在变形中，晶体( (晶粒晶粒) )之间在外力作用之间在外力作用下相对移动或转动产生变形，这种变形叫下相对移动或转动产生变形，这种变形叫晶间晶间变形变形。http:/ ? http:/ 硬度是衡量金属材料软硬的一个指硬度是衡量金属材料软硬的一个指

11、标。通常是指金属材料抵抗比它更硬物标。通常是指金属材料抵抗比它更硬物体压入其表面的能力，也可以说是材料体压入其表面的能力，也可以说是材料抵抗局部塑性变形的能力。抵抗局部塑性变形的能力。 测定硬度的压入法布氏硬度测定硬度的压入法布氏硬度( (hbshbs、hbwhbw) )、洛氏硬度、洛氏硬度( (hrahra、hrbhrb、hrchrc) )、维氏、维氏硬度硬度( (hvhv) )、肖氏硬度、肖氏硬度( (hshs) )等等 。请看金属材料硬度试验请看金属材料硬度试验布氏布氏、洛氏洛氏、维氏维氏http:/ ?用什么符号表示？用什么符号表示？ http:/ 金属材料抵抗冲击载荷的能力，称金属材料抵抗冲击载荷的能力，称为为冲击韧性冲击韧性。它以单位横截面积上所耗。它以单位横截面积上所耗用的功来表示，也称为冲击值。其值的用的功来表示，也称为冲击值。其值的大小，表示材料韧性的高低，以符号大小，表示材料韧性的高低，以符号akak来表示。其单位是来表示。其单位是kjkjm m2 2。请看金属材料请看金属材料冲击试验冲击试验http:/ ?常见的有哪几种？常见的有哪几种？ http:/ 金属材料的金属材料的工艺性能工