目录项目一工程材料及热处理94课件

+CONTENTS目录01金属材料的力学性能03碳钢、合金钢与非金属项目一工程材料及热处理02铁碳合金、钢的热处理任务一金属材料的力学性能1.2动载荷下材料的力学性能1.3

任务小结1.1静载荷下材料的力学性能1.1.1强度与塑性1.1.2硬度1.2.1冲击韧性1.2.2疲劳+一、金属材料的力学性能

掌握金属力学性能的基本概念及其指标；

认识拉伸曲线图，掌握强度、塑性的衡量指标及其意义；

掌握常用硬度的测试方法及适用范围。

了解韧性、疲劳试验的工作原理，掌握冲击韧度、疲劳强度的衡量指标及意义知识目标：能力目标：

能根据拉伸曲线图比较不同金属材料的强度、塑性；

能根据材料及其热处理状态，正确选用硬度测试方法；

能根据力学性能指标合理选用金属材料。

金属材料的常用五大力学性能指标。重点及难点：+金属的性能：金属的力学性能、物理性能、化学性能和工艺性能等的总称.使用性能物理性能化学性能力学性能铸造成形时获得优良铸件的能力

金属衡量锻压加工的难易程度

金属材料对焊接加工的适应性

金属材料进行切削加工的难易程度

工艺性能铸造性锻造性焊接性切削加工性能密度、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、铁磁性一、金属材料的力学性能常温或高温时，抵抗各种介质侵蚀的能力，如耐酸性、耐碱性、抗氧化性+塑性强度与刚度冲击韧性硬度疲劳强度静载荷动载荷一、金属材料的力学性能静载荷即构件所承受的外力不随时间而变化。静载荷时间快速作用的冲击载荷（如空气锤）、随时间作周期性变化的周期载荷（如空气压缩机曲轴）和非周期变化的随机载荷。动载荷+1.1静载荷下材料的力学性能●拉伸试验拉伸试验●拉伸试样●●拉伸曲线分析1.1.1强度与刚度+1.1静载荷下材料的力学性能●拉伸试验拉伸试验●拉伸试样●●拉伸曲线分析弹变微量塑变屈服均匀塑变颈缩局部塑变断裂1.1.1强度与刚度+1.1

静载荷下材料的力学性能强度——单位面积上所承受的内力（应力），符号σ1）符号2）大小（只产生弹性形变的最大应力）●弹性极限●强度指标(1)弹变

1.1.1强度与刚度3）意义工作时不允许有微量塑性变形的零件（精密弹簧）设计和选材的依据。+1.1

静载荷下材料的力学性能强度——单位面积上所承受的内力（应力），符号σ●屈服点●强度指标(2)

屈服弹变塑变所有的材料都有屈服平台吗？若没有，如何表示？

1.1.1强度与刚度1）符号2）大小3）意义屈服点表示材料抵抗小量塑性变形的能力；是一般塑性材料选材的依据。（产生屈服现象的最低应力）+1.1

静载荷下材料的力学性能颈缩●抗拉强度●强度指标(3)

1）符号2）大小3）意义材料抵抗大量塑性变形的能力；是脆性材料选材的依据。（断裂前的最大应力）塑变断裂1.1.1强度与刚度+1.1

静载荷下材料的力学性能1.1.1强度与刚度

屈强比：低——材料塑性较好；高——抗变形能力较强，不易发生塑性变形，可节约材料，减轻重量。屈服点：材料抵抗破坏力能力越强。

结论：屈服强度大，且屈强比小，材料就更安全！“权衡出真知”+1.1

静载荷下材料的力学性能刚度——材料抵抗弹性变形的能力

弹性模量:

弹性模量越大，金属抵抗弹性伸长的能力就越强。1.1.1强度与刚度+1.1

静载荷下材料的力学性能塑性——静载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力。δ=（L1-L0）/L0×100%●伸长率φ

=(A0-A1)/A0×100%●断面收缩率

塑性指标●拉伸曲线塑性测量●塑性好，利于材料成型●塑性好，可以防止过载，避免突然断裂塑性意义1.1.2塑性+1.1

静载荷下材料的力学性能1.1.2塑性塑性好的材料，可以冲压加工成型，也较安全+1.1

静载荷下材料的力学性能布氏硬度1.1.3硬度硬度——金属抵抗比它更硬物体压入其表面的能力淬火钢球HBS硬度值<450的材料硬质合金钢球HBW硬度值450~650的材料350HBS、500HBW（单位为MPa）特点：准确，但压痕大+1.1

静载荷下材料的力学性能a、加预载荷b、加主载荷c、卸主载荷洛氏硬度1.1.3硬度HRA120°金刚石圆锥硬质合金、表面淬火的钢HRBΦ1.55mm钢球软钢、退火钢、铜合金HRC金刚石圆锥淬火钢、调制钢特点：操作简单，压痕小，不损伤工件表面+1.1

静载荷下材料的力学性能维氏硬度1.1.3硬度HV如640HV136°金刚石四棱锥体特点：测量精度高，但操作复杂，工作效率不如洛氏硬度高。+1.1

静载荷下材料的力学性能硬度测试方法的比较方法压头符号原理优点缺点表示方法

应用范围布氏硬度HBW洛氏硬度HRAHRBHRC维氏硬度HV金刚石圆锥压痕面积测量准确损伤大操作繁450HBW软材料：有色,软钢毛坯半成品淬火钢球压痕深度损伤小较迅速