材料性能工艺学

1、工程材料技术-性能，1。金属材料导论，第一章金属材料的主要性能，教学目的：在后续课程中，简要介绍金属力学性能的测量原理及其常用的力学性能指标。重点：强度、可塑性、硬度、韧性等。难点：记忆常用指标，并能在选材中初步应用和阅读。工程材料技术-属性，2，金属材料的属性包括服务属性和过程属性。使用性能反映了所用材料的特性，如物理性能、化学性能和机械性能。通常，金属材料是根据材料的机械性能来选择的。一、机械性能金属的机械性能是指与弹性和非弹性反应有关或在力的作用下涉及应力应变关系的金属性能。用于金属机械性能的指标和基础称为金属标准、工程材料技术-性能、3、机械性能。主要力学性能有强度、塑性、硬度、韧性等

2、。1.强度是指金属抵抗永久变形(塑性变形)和断裂的能力。工程中常用的强度标准是拉伸试验中测得的拉伸曲线和样品中测得的屈服强度和拉伸强度。(1)屈服强度re屈服强度是拉伸试样在测试过程中可以继续伸长(变形)而不增加(保持不变)力时的应力。工程材料技术-性能，4，可用符号Re=Fe/S0 (MPa)表示，其中：Fe外力(N) S0横截面积(mm2)应分为上屈服强度ReH和下屈服强度ReL，单位为N/mm2，=1MPa。一些金属材料(铸铁)没有明显的屈服现象。(2)抗拉强度Rm抗拉强度是指工程材料技术性能5和的最大抗拉应力，由断裂前的拉伸试样承受，用符号Rm表示，单位为N/mm2=1MPa。Rm=F

3、m/S0 (MPa)，其中Fm=最大外力(N)S0=横截面积(mm2)，上述两项指标根据GB/T228-2002标准制成标准拉伸试样，在拉伸试验机上进行拉伸试验。工程中使用的材料不仅要求较高的Rm，还要求工程材料的技术性能，6，并希望有一定的屈强比(Re /Rm)。屈强比越小，零件的可靠性越高，如果在使用中过载，它们不会立即断裂；但是，如果屈强比太小，材料强度的有效利用率就会降低。抗拉强度是设计和材料选择的主要依据。2.塑性是指材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力。塑性准则用拉伸试样通过拉伸试验时的最大相对塑性变形来表示。工程材料技术-属性，7。常用的塑性标准是断裂后伸长率a和面积收缩率z。A

4、=(路-L0)/L0100，其中：路断开后的轨距；L0原始标准距离。Z=(S0-Su)/S0100，其中：S0原始横截面积；苏骨折后的最小截面积。工程材料技术-性能，8，数值通过拉伸试验和计算方法获得。材料的A和Z值越大，材料的塑性越好，这可以通过锻造和其他压力加工方法形成；如果零件在使用中稍微过载，它们不会由于塑性变形而突然断裂，这增加了材料的安全性和可靠性。当表示材料的塑性时，通常用断裂后的伸长率来表示。硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或擦伤的能力。工程材料技术性能9、硬度是衡量金属硬度的性能指标，常用的硬度标准有布氏硬度和洛氏硬度。布氏硬度用符号HBW表示。洛氏硬度用符号H

5、RA、HRB和HRC表示，其中HBW(HBS)和HRC常用来表示生产中材料(或零件)的硬度。硬度值通过硬度计上的硬度测试来测量。HBW适用于测量软金属或非调质钢零件，布氏硬度值的有效范围小于650HBW；工程材料技术-性能，10，HRC为例如，160hbw180hbw46hrc50hrc(规定差值5)。数字越高，材料的硬度就越高。4.韧性是指金属在断裂前吸收变形能的能力。金属韧性的标准由冲击吸收功(符号AK)表示，工程材料技术-性能，11，由冲击试验确定。在实际应用中，冲击韧性值(符号ak)常用来表示材料的韧性，它们之间的关系为AkK/S，单位为J/cm2。ak值越高，材料的韧性越好。实践证明

6、，材料的抗反复冲击能力取决于材料的强度和韧性的综合力学性能。当冲击能量较高时，主要取决于材料的韧性；当冲击能量较低时，主要取决于强度。5.疲劳，工程材料技术性能，12，在循环应力的应变作用下，材料在一个或几个地方产生局部永久累积损伤，经过一定次数的循环后出现裂纹或突然完全断裂称为疲劳。金属疲劳的标准是疲劳强度。在工程中，疲劳强度是指在一定次数的应力循环下不会断裂的最大应力(一般来说，钢铁材料的应力循环次数为107次，有色金属为108次)。光滑试样的对称弯曲疲劳强度用符号-1，工程材料技术-性能，13表示，因为疲劳强度断裂前没有明显的塑性变形，断裂是突然的和危险的。影响金属疲劳强度的因素很多，如零件形状、应力状态、表面质量和周围介质等。零件结构的合理设计、避免应力集中、降低表面粗糙度和表面强化可以提高工件的疲劳强度。工程材料技术-性能，14，实践思维问题1。以下硬度要求或书写是否合适？为什么？(1)HRC 1217；(2)导热系数=5060千克力/平方毫米；(3)70HRC 75HRC；2.对于整体硬度为230HBW和250HBW的轴类零件，应在完成后进行抽查。应该选择什么硬度计来测量硬度？工程材料技术-性能，15，3。在紧固螺钉的使用中发现塑性变形