金属材料的力学性能BBS讨论摘要.docVIP

“金属材料的力学性能交流场次：2013103101开始时间：2013-10-31 15:30主持属系：理工部主持教师：王窈惠交流主题：金属材料的力学性能今天讨论的课程是机械制造基础，主题是金属材料的力学性能。现代生产中，特别是机械行业中，大量使用各种金属材料，为了合理选择和使用金属材料，充分发挥金属材料的性能潜力，必须了解金属材料的性能。 金属材料的性能，一般可以分为两类：一类是使用性能，包括力学（机械）性能、物理性能、化学性能等，作为结构材料首先要考虑的是金属材料使用过程中在外力作用下所表现出来的特性；另一类是工艺性能，它包括铸造性能、切削性能、焊接性能、热处理性能等，它反映金属材料在制造加工过程中所表现出来的各种特性。 金属材料的机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性，如：强度、塑性、弹性、硬度、韧性、疲劳、蠕变等。机械性能指标反映了金属材料在各种形式外力作用下抵抗变形或破坏的能力，是设计金属制件时选材和进行强度计算的主要依据。 金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性，如：强度、塑性、弹性、硬度、韧性、疲劳、蠕变等。 Mpa，这是压强的单位1牛顿/平方米=1Pa1Mpa=1000000Pa（百万）简单的说1Mpa相当于1公斤力作用于1平方厘米的面积上。 常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 按外力作用的性质不同，主要有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。工程常用的是屈服强度和抗拉强度，这两个强度指标可通过拉伸试验测出。 布氏硬度试验的优点是测定结果准确，缺点是压痕大，不适合成品检测，而且操作不够简单。 洛氏硬度（HR）洛氏硬度试验法是目前工厂中应用最广泛的试验方法，它是用一个顶角为120o的金刚石圆锥体或直径为Ф1.588mm的淬硬钢球为压头，以一定的压力压入材料表面，根据压头压入深度确定硬度，见图1-5。其值可直接从硬度计刻度盘读出，不必计算或查表，因此使用简单、迅速，可直接测量成品或较薄工件，但精度不如布氏硬度。 1．强度 金属材料在静载荷作用下抵抗永久塑性变形和断裂的能力，称为强度。 2．塑性 塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。 3．硬度 硬度是指材料抵抗其他硬物压入其表面的能力，它反映了材料抵抗局部塑性变形的能力。 4．冲击韧性冲击韧性是指金属材料抵抗冲击力而不破坏的能力。许多零件和工具在工作过程中，往往受到冲击载荷的作用，如冲床的冲头、锻锤的锤杆、内燃机的活塞箱、连杆及风动工具等，这些零件不仅要求具有足够的静载荷强度，而且要具有足够的抵抗冲击载荷的能力。 5．疲劳强度 许多机械零件，如轴、齿轮、弹簧等在交变应力下工作，虽然它们所承受的应力通常低于材料的屈服点，但在交变应力的长期作用下，材料在不发生明显的塑性变形 、事前无察觉的情况下突然断裂 ，该现象称疲劳。由于疲劳断裂是突发性的，因此具有很大的危险性。 机械性能指标反映了金属材料在各种形式外力作用下抵抗变形或破坏的能力，是设计金属制件时选材和进行强度计算的主要依据。 布氏硬度试验法布氏硬度试验法是用一直径为D的淬火钢球或硬质合金球作为压头，在载荷P的作用下压入被测试金属表面，保持一定时间后卸载，测量金属表面形成的压痕直径d，以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测金属的布氏硬度值。 抗拉强度表示材料抵抗断裂的能力，是设计结构和零件、评定金属材料的重要指标之一。 塑性指标在工程技术中具有重要的实际意义。塑性好的材料，适宜于各种压力加工，如：冲压、挤压、冷拔、热轧及锻造等；制成零件在使用时，万一超载，也能由于塑性变形使材料强度提高而避免突然断裂。 硬度值和抗拉强度值之间存在一定的对应关系，因此硬度指标往往作为技术要求被标在零件图上。 冲击吸收功还与试样形状、尺寸、表面粗糙度、内部组织和缺陷等有关。因此，冲击吸收功一般作为选材的参考，而不能直接用于强度计算。 疲劳强度 许多机械零件，如轴、齿轮、弹簧等在交变应力下工作，虽然它们所承受的应力通常低于材料的屈服点，但在交变应力的长期作用下，材料在不发生明显的塑性变形 、事前无察觉的情况下突然断裂 ，该现象称疲劳。由于疲劳断裂是突发性的，因此具有很大的危险性。 金属切削过程中的切削热的来源有哪些方面？ 金属切削过程中的切削热的来源有以下三方面：　（1）加工表面和已加工表面所发生的弹性变形或塑性变形产生的热量；　（2）切屑与刀前面之间的摩擦而产生的热量；　（3）工件与刀具后面之间的摩擦所产生的热量。 为减小切削热、降低切削温度，可采取哪些措施？ 为减小切削热、降低切削温度，可采取以下措施：　（1）合理选择切削用量、刀具材料及角度，以减小切削热量及利于散热；　（2）应用冷却润滑液带走切削过程产生的热量，使切削温度降低；同时冷却润滑液还能有效减小刀具与工件