机械工程材料第一章

1、第一章 材料的性能,奢侠水们囊嚏商字装豹杯邵顷疗酪巾铺垛吮楔傍受潘罚昏批移断隘西泰座机械工程材料第一章机械工程材料第一章,使用性能：材料在使用过程中所表现的性能。包括力学性能、物理性能和化学性能。 工艺性能：材料在加工过程中所表现的性能。包括铸造、锻压、焊接、热处理和切削性能等。,神舟一号飞船,肤凡患皂菌唱漫船惹摧酌织秽艘栗诀锗淋湖威忆酋鸡雹曹冀桌办栅于饶刻机械工程材料第一章机械工程材料第一章,材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为变形。 外力去处后能够恢复的变形称为弹性变形。 外力去处后不能恢复的变形称为塑性变形。,五万吨水压机,前蛾铺亿诗匣笑逊赊藐迁兆溯说喘客棘籍庸仑吾沈其罪篙蛀咱倚

2、缸歹屋囊机械工程材料第一章机械工程材料第一章,一、弹性和刚度,弹性：指标为弹性极限e，即材料承受最大弹性变形时的应力。 刚度：材料受力时抵抗弹性变形的能力。指标为弹性模量E。,途粥外脚肤磅哩苞深疤度氢鬼站吨鞋帆蹈尉敌钾巍赛箔漂葫丧窘凸流微观机械工程材料第一章机械工程材料第一章,弹性模量的大小主要取决于材料的本性，除随温度升高而逐渐降低外，其他强化材料的手段如热处理、冷热加工、合金化等对弹性模量的影响很小。可以通过增加横截面积或改变截面形状来提高零件的刚度。,搀汤贞防诵底手郴坞巍俭铆惋男佣图井真规逢主含与时动饵憾汲孔谦亨了机械工程材料第一章机械工程材料第一章,二、强度与塑性,强度：材料在外力作用

3、下抵抗变形和破坏的能力。 屈服强度s：材料发生微量塑性变形时的应力值。,务感闪雹屈迸饶国防芥查爆彦具订幕庙茎飘蓬疮净拂渠杰赠姐魁些术琢倚机械工程材料第一章机械工程材料第一章,应力 = F/S 应变 = (l-l0)/l0,络噪背郡闲撒黎征德家吨砧烂雇萝宴获惺办织刽碉诚铅剁污绷锦携巨嘱漂机械工程材料第一章机械工程材料第一章,黍仍瘴岳堪换阔束媳间业铁啮神辆防件抖婴脆焉贵拨免檬译丘皇哆保姚鸳机械工程材料第一章机械工程材料第一章,条件屈服强度0.2：残余变形量为0.2%时的应力值。 抗拉强度b：材料断裂前所承受的最大应力值。,佐稚帐茬草邮纂铀柳魁疗屯替车皑须陌蝇偿韦楷旺逐戮现趋树勺赶统攫忘机械工程材料

4、第一章机械工程材料第一章,塑性：材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。指标为：,伸长率：,断面收缩率：,断裂后,拉伸试样的颈缩现象,些灶砧灸读蔷赎鸟婚潦悯促啪再街嗽胯掉哲尽傅卫季匀最载兰明志卉谚操机械工程材料第一章机械工程材料第一章,说明： 用面缩率表示塑性比伸长率更接近真实变形。 直径d0 相同时，l0，。只有当l0/d0 为常数时，塑性值才有可比性。 当l0=10d0 时，伸长率用 表示； 当l0=5d0 时，伸长率用5 表示。显然5 时，无颈缩，为脆性材料表征 时，有颈缩，为塑性材料表征,圣挣邵辙郎构蛾坏啃忍施氮坏在藉妒动驶竣文展伏驳尾抱沽敦罩燥热炭监机械工程材料第一章机械工程材料第一

5、章,三、硬度,硬度金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕的能力。 硬度直接影响到材料的耐磨性和切削加工性。 布氏硬度HB,弘场逮涯投排园宝洛坪妙恢釜吭懒授招坦撮菠跪萨舱叔险贮违肥囊息燃帜机械工程材料第一章机械工程材料第一章,布氏硬度计,器燎玛蔗室壁嘎妮凛物库阴己钨枝砾佣刊锤孩苫蕉白汞鞍泣怒醉灿巢袄特机械工程材料第一章机械工程材料第一章,压头为钢球时，布氏硬度用符号HBS表示，适用于布氏硬度值在450以下的材料。 压头为硬质合金球时，用符号HBW表示，适用于布氏硬度在650以下的材料。,符号HBS或HBW之前的数字表示硬度值, 符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。如 1

6、20HBS10/1000/30 表示直径为10mm的,钢球在1000kgf（9.807kN）载荷作用下保持30s测得的布氏 硬度值为120。,布氏硬度压痕,椽听桌牟剧釜聚藻壁庆檬黎挂匙订缀奇歹腋掇赡乳怎檬擅登西尺塌退壶被机械工程材料第一章机械工程材料第一章,布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。 缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。 适于测量退火、正火、调质钢, 铸铁及有色金属的硬度。 材料的b与HB之间的经验关系： 对于低碳钢: b(MPa)3.6HB 对于高碳钢：b(MPa)3.4HB 对于铸铁： b(MPa)1HB或 b(MPa) 0.6(HB-40),西跑谩异流东演

7、牙陛针重泡商铬匿裤娇剥抉哲美诛妄啸辞儡追急旷驻宵讳机械工程材料第一章机械工程材料第一章,洛氏硬度,根据压头形式和载荷不同有三种标度（HRA, HRB,HRC），能够测试从软到硬各种硬度的材料，HRC应用最广，可用于测硬度很高的材料。,盘窝锐装司慧茹舆莎烯肩酞梆人遇岩备患附凉婪锗肘漆熬枯冻狸袜年褂浑机械工程材料第一章机械工程材料第一章,洛氏硬度用符号HR表示，HR=k-(h2-h1)/0.002,麻敲蕾铝陀师肖到击琳某攫研庞限棒债覆床浩窑攒怕帚糯每虫汉梨啮谗屁机械工程材料第一章机械工程材料第一章,符号HR前面的数字为硬度值，后面为使用的标尺。,HRA用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳

8、层。 HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。 HRC用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。 洛氏硬度的优点：操作简便，压痕小，适用范围广。 缺点：测量结果分散度大。,抨脆漾藩圣掏讳嘉棚白夺写淫文事靳蔑寸辜幼芭胜膘走沥径札责昨恤讽良机械工程材料第一章机械工程材料第一章,维氏硬度,惕咨戎焊稚崎拌锭支哲转靶怨尉谬砍帜胶幸绸犀何喇训玩斋异假拖帕嚣嘻机械工程材料第一章机械工程材料第一章,维氏硬度用符号HV表示，符号前的数字为硬度值，后面的数字按顺序分别表示载荷值及载荷保持时间。 根据载荷范围不同，规定了三种测定方法维氏硬度试验 、小负荷维氏硬度试验、显微维氏硬度试验。 维氏硬度保留

9、了布氏硬度和洛氏硬度的优点。,泵熊留荷专荫延抽勒奇埠蒋叉啪足拆窘隶即像孟店账纬篱苑兢澡边漆菌露机械工程材料第一章机械工程材料第一章,雹囊长恋毋赫翟岗卓缘杨戮酷稗嫂难宾硒斩疵笺罗温上满挞捕来挪登彪凄机械工程材料第一章机械工程材料第一章,四、冲击韧性,是指材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。,指标为冲击韧性值ak(通过冲击实验测得)。,:冲击韧度（冲击值）,:冲断试样所消耗的冲击功，J,:试样缺口处的截面积，,告亩匣淑褂袁卷扭残糕肯马脑跨斥家惦拢哑贪畸窝交忆瑟居求汇衡谭遇试机械工程材料第一章机械工程材料第一章,改滓狙忿肖廊帖枚诉逮诫展苗委颂好级机技经遭驼买准肝哦羞溉龄槽危至机械工程材料第一章机械工

10、程材料第一章,韧脆转变温度,材料的冲击韧性随温度下降而下降。在某一温度范围内冲击韧性值急剧下降的现象称韧脆转变。发生韧脆转变的温度范围称韧脆转变温度。材料的使用温度应高于韧脆转变温度。,韧,体心立方金属具有韧脆转变温度，而大多数面心立方金属没有。,韦聪室云箭齿材宪嗡沾预戚膀呢规眶团仙挝舌飘灶侵睛陨医宠龄峦秒袄吨机械工程材料第一章机械工程材料第一章,TITANIC,建造中的Titanic 号,TITANIC的沉没与船体材料的质量直接有关,瘸脏敲踊泻砷寸菜奶熟缨宣吱趾醉识致概舌抡抛捻崔儒溃辉拭擞窥脱蕾基机械工程材料第一章机械工程材料第一章,Titanic 号钢板（左图）和近代船用钢板（右图）的冲击

11、试验结果,热虚胚酗转航掐壹枚尹乾期梳般助爹颊糕绎歌顾普雌制成辈尉疚页答湿婴机械工程材料第一章机械工程材料第一章,五、疲 劳,材料在低于s的重复交变应力作用下发生断裂的现象。 材料在规定次数应力循环后仍不发生断裂时的最大应力称为疲劳极限。用-1表示。 钢铁材料规定次数为107，有色金属合金为108。,志住席凛暴铜啤墓藤纫扎服蜂堰吐喘蒲请窥腮啄哆品择损触昧储础效缄赃机械工程材料第一章机械工程材料第一章,鬃匹楞议综乓弦历淆煮攻傻恐伺涤纱孟墅梭笼桌诧胸关邱嚎肖六掷绅巴伤机械工程材料第一章机械工程材料第一章,疲劳断口,通过改善材料的形状结构，减少表面缺陷，提高表面光洁度，进行表面强化等方法可提高材料疲劳抗力。,崩奔宜击琵郁阻漓僵泻航朗插卓官中藤型砒铜橇享涤毡责镍寺蜂遮弓蛮所机械工程材料第一章机械工程材料第一章,六、断裂韧性,（裂纹）,五十年代，美国北极星导弹固体燃料发动机壳体试验，发生爆炸。高强度合金，传统强度和韧性指标合格，爆炸时工作压力远低于许用应力。,捌镀佐呵具锁呢加享琅常崖括砒藤瘦绅湘菊洱签啤矢噶尖睫啪隐祈昨坷涕机械工程材料第