项目一 金属材料的力学性能

1、项目：金属材料的力学性能，引言：1，金属材料的性能，使用性能：材料使用过程中表现的性能，主要包括力学性能、物理性能和化学性能。 过程性能：金属材料在加工中表现的性能。 2、包括金属材料的力学性能、铸造性能、锻造性能、焊接性能、冲压性能、切削加工性能和热处理过程性能等。 指材料用外力表现的特性，主要有强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。 第一节的强度和塑性、第一、强度、强度是指金属材料在静负荷的作用下抵抗变形和破坏的能力。 常见的强度形式有抗张强度、抗压强度、抗弯强度、抗扭强度、抗剪强度等。 一般以极限拉伸强度作为判别金属强度的指标。1、拉伸试样、第一章金属的力学性能、2、材料的拉伸曲线、1

2、、oe段：直线、弹性变形、2、es段：曲线、弹性变形塑性形变、5、b点：出现缩颈现象，即试样的局部截面明显缩小，试样的负荷能力降低，拉伸力达到最大值，试样断裂。 3、s段：水平线(波动)明显的塑性形变屈服现象，作用力几乎没有变化，样品连续延伸。 4、sb曲线：弹性变形均匀的塑性形变，1-1强度和塑性，万能液压试验机，强度指标以应力值表示。 3、强度指标，1、弹性极限，符号： e是指材料能够保持弹性变形的最大应力。 e=Fe/S0、Fe :弹性变形范围内的最大拉伸力(N) S0:试样元截面积(mm2)、1-1强度和塑性、2、屈服极限(屈服强度)、s=Fs/S0、符号： s材料发生屈服现象时的最小

3、应力。 Fs :试样屈服时受到的拉伸力(N) S0 :试样的原始截面积(mm2 )、3、极限拉伸强度、试样在破裂前受到的最大抗拉应力。 其物理意义是反映最大均匀变形的抵抗力。 相对于低塑性和脆性材料，b=Fb/S0、材料的内部应力b时，材料被破坏。 b常被用作脆性材料的选择和设计的依据。 材料具有高的s和云同步，低的屈强比，材料的可靠性高。符号： 0.2称为条件屈服强度，0.2=F0.2/S0、F0.2 :塑性形变为试样长度0.2的拉伸力(N) S0 :试样原截面积(mm2 )、1-1强度和塑性、2、塑性指标、塑性是材料在静负荷下塑性形变而不破坏的能力。 评价指标是断裂后的伸长率和断面收缩率。

4、1、断裂后的伸长率、2、断面收缩率是指试样断裂后的坐标间距离的伸长量和原坐标间距离的长度的百分比。 指试料切断后缩颈部截面积的最大减少量和原截面积的百分比。=(L1- L0)/L0 x 100%，L0 :元的间距长度L1:是切断后的间距长度。 把切口贴在一起，用游标卡尺直接测量。=(S0-S1)/S0 x 100%，S0:试样原截面积。 S1:断裂后的颈缩的截面积用游标卡尺直接测量。1-1强度和塑性，第二节硬度，引言：1，定义：材料在局部体积内的抗弹性、塑性形变、压痕和划痕能力。 这是测量材料硬度的指标，其物理意义与试验方法有关。 2、硬度的测定方法(1)布氏硬度(2)洛氏硬度(3)维氏硬度，

5、第一章金属的力学性能，1、布氏硬度试验(布氏硬度计)，用原理：一定直径的球体(淬火钢球或超硬合金球)以相应的试验力挤压待测材料的表面，保持规定时间，达到稳定状态后，卸下试验力，材料表面2、布氏硬度值用球面压痕单位面积的平均压力表示。例如，120hbs500hbw600hbas1/30/20， 4、测量范围用于调质钢、铸造铁元素、非金属材料及有色金属材料等的测量，一、布氏硬度3、优缺点(1)的测量值准确，重现性好，可测量的组织不均一材料(铸铁元素) (2)的硬度值不高(3)产品和薄材料(4)的测量费用不测量，效率低，1 1、洛氏硬度试验(洛氏硬度计)，原理：是用金刚石圆锥或淬火钢球，以试验力挤压

6、样品表面，规定时间后卸下试验力，以测得的残留压痕深度的增量计算硬度的压痕硬度测试。 2、洛氏硬度的值以测得的剩馀压痕深度表示。 可以从表盘直接读取。 例如，50HRC，4，测定范围用于测定退火材、非铁金属(淬火钢球)、淬火钢等硬材料(金刚石压头)，二、洛氏硬度，3，优点和缺点(1)试验简单，方便，迅速(2)压痕小，成品，薄材料(3)数据不正确，三、1-2硬度、1、维氏硬度试验(维氏硬度计)、原理：是角度136的金刚石四角锥压头，以小的试验力F(49.03-980.07N )压入试样表面，测定压痕对折角线长度d。 2、维氏硬度值可根据d值从维氏硬度表直接检测。 我的标签条是640HV30。 4、

7、测定范围常用于测定板、镀层、化学热处理后的表层等。 三、维氏硬度、三、优点和缺点(一)测量准确，应用范围广(硬度非常柔软所以非常硬)(二)可测量的产品和薄(三)样品的表面要求高，费事。 1-2硬度，冲击负荷：负荷速度快，作用时间短的突发性负荷。 金属抵抗冲击负荷不破坏的能力叫做冲击韧性。 常用夏比冲击弯曲实验测定金属材料的韧性。 第三节冲击韧性、1-3冲击韧性、一般，强度、塑性都好的材料，韧性值也高。 在实际工作中，常见的是多次受到小小的能量冲击。 多次冲击问题：1)在冲击能量低、冲击频率高的情况下，KV主要依赖于材料的强度，强度高则冲击韧性好2 )在冲击能量高时，主要依赖于材料的塑性，材料的塑性高则冲击韧性好。 交变应力的大小和方向会产生随时周期性变化的应力。 什么是金属疲劳？ 疲劳强度材料在无