1.1金属材料的分类与性能.ppt

化工设备材料的分类及用途 化工设备材料的种类： 钢铁材料: 铁和以铁为基的合金； 1.金属材料 非铁材料：钢铁材料以外的金属及 其合金。 2.无机非金属材料 3.有机高分子材料 4.复合材料 常用金属材料 ①常用碳钢的分类： 低碳钢 C% ≤ 0.25%C 按钢的C含量分 中碳钢 0.25＜C % ＜0.6% 高碳钢 C% ≥0.6%C 普通碳素钢：S%≤0.055%，P%≤0.045% 按钢的S、P含量分 优质碳素钢：S、 P%均≤0.04% 高级优质碳素钢： S%≤0.03%， P%≤0.035% 结构钢 按主要用途分 工具钢 特殊性能钢 专业用钢 定义 : 金属材料的力学性能是指金属材料在不同环境（温度、介质）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征。 指标 : 弹性 、刚度、强度、塑性 、 硬度、冲击韧性 、断裂韧度和疲劳强度等。 金属材料的力学性能 一、拉伸实验与拉伸曲线 1.拉伸试样 GB6397-86规定《金属拉伸试样》有： 圆形、矩形、异型及全截面． 常用标准圆截面试样。 长试样：L0=10d0;短试样：L0=5d0 金属材料的力学性能 金属材料的力学性能 op段：比例弹性变形阶段； pe段：非比例弹性变形阶段； 平台或锯齿（s段）：屈服阶段； sb段：均匀塑性变形阶段，是强化阶段。 b点：形成了“缩颈”。 bk段：非均匀变形阶段，承载下降，到k点断裂。 断裂总伸长为Of，其中塑形变形Og(试样断后测得的伸长)，弹性伸长gf。 金属材料的力学性能 金属材料的力学性能 金属材料的力学性能 金属材料的力学性能 金属材料的力学性能 金属材料的力学性能 金属材料的力学性能 金属材料的力学性能 金属材料的力学性能 1.2 金属材料的物理和化学性能 金属材料的力学性能 * * 多媒体课件 山东水利职业学院机械教研室 金属材料的力学性能 强度 材料在外力作用，抵抗塑性变形和断裂的能力。 工程上常用的金属材料的强度指标有屈服强度(σs)和抗拉强度(σb)等； 金属材料的强度是通过拉伸实验测定出来的 拉伸试样的颈缩现象 拉伸试验机 Δl b Δl u Δl Fb b k Fs s o g f e Fe p Fp Δl F 屈服点与屈服强度 Fs 当载荷增大到Fs时，拉伸曲线呈直线状，即试样所承受的载荷几乎不变，但产生了较为明显的塑形变形，材料的这种现象称为屈服现象 屈服强度是指在外力作用下开始产生明显塑形变形的应力，用σs表示。 σs= Fs A0 （MPa) Fs——试样产生塑形变形时的载荷，即拉伸曲线中s点所对应的外力（N） A0——试样的原始横截面积（mm2） s 屈服强度是指在外力作用下开始产生明显塑形变形的应力，用σs表示。 抗拉强度 σb σs σe Fb 抗拉强度是指金属材料断裂前所承受的最大应力，又称强度极限，常用σb表示。 σb= Fb A0 （MPa) Fs——试样被拉断前所承受的最大外力，即拉伸曲线中b点所对应的外力（N） s b A0——试样的原始横截面积（mm2） 屈服强度和抗拉强度，在选择金属材料和机械设计时有重要意义，金属材料必须在小于其σs的条件下工作，否则会引起零件的塑形变形；金属材料也不能在超过其σb的条件工作，否则会导致零件的毁坏