上海大学材料基础史文老师.ppt

金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 弹性、塑性和强度 不同材料的E值（单位：10000MPa） 钢：20～21.4 铸铁：17.3~19.4 铜及合金：10.5~15.3 铝及合金：7～8.1 金刚石：102 橡胶：0.001~0.01 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 工程应力-应变曲线 弹性、塑性和强度 弹性变形 应力/应变＝常数 塑性变形 应力/应变≠常数 弹性、塑性和强度 强度 材料在外力作用下对变形的抵抗能力 σs 屈服强度 对永久变形的抗力 σb 抗拉强度 对断裂的抗力 弹性、塑性和强度 强度 弹性极限 屈服强度 抗拉强度 断裂强度 弹性、塑性和强度 塑性指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力 塑性指标： 延伸率（δ）＝伸长量/原始长度 截面收缩率＝截面积差/原始截面积 弹性、塑性和强度 塑性指标： 均匀延伸率 断裂延伸率 弹性、塑性和强度 塑性保证了材料或零件在偶然过载时的安全性 塑性保证了一些成形工艺（冷轧、冷弯、校直等）和修复工艺的进行 真应力与真应变 真应力σT＝载荷/试样瞬时横截面积 真应变εT ＝伸长量/瞬时总长度 σT=σ(1 +ε) εT = ln(1 +ε) 小应变时σT=σ(1 +ε) ≈σ εT = ln(1 +ε) ≈ε 工程应力应变曲线与真应力真应变曲线 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 无间隙原子钢（Interstitial-Free 钢） 固溶强化 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 金属强度理论 塑性变形对材料组织和性能的影响 一 对组织结构的影响 晶粒拉长; 1 形成纤维组织 杂质呈细带状或链状分布。 塑性变形对材料组织和性能的影响 一 对组织结构的影响 2 形成形变织构 （1）形变织构：多晶体材料由塑性变形导致的各晶粒呈择优 取向的组织。 丝织构：某一晶向趋于与拔丝方向平行。（拉拔时形成） （2）类型 板织构：某晶面趋于平行于轧制面，某晶向趋于平 行于主变形方向。（轧制时形成） ? 塑性变形对材料组织和性能的影响 一 对组织结构的影响 2 形成形变织构 力学性能：利:深冲板材变形控制;弊：制耳。 （3）对性能的影响 (各向异性) 物理性能:硅钢片{100}[100]织构可减少铁损。 ? 塑性变形对材料组织和性能的影响 一 对组织结构的影响 3 形成位错胞 变形量 位错缠结 位错胞 （大量位错缠结在胞壁，胞内位错密度低。) 塑性变形对材料组织和性能的影响 二 对性能的影响 1 对力学性能的影响（加工硬化） （1）加工硬化（形变强化、冷作强化）：随变形量的增加，材料的强度、硬度升高而塑韧性下降的现象。 塑性变形对材料组织和性能的影响 二 对性能的影响 1 对力学性能的影响（加工硬化） ? 强化金属的重要途径； 利 提高材料使用安全性； （2）利弊 材料加工成型的保证。 弊 变形阻力提高，动力消耗增大； 脆断危险性提高。 ? 塑性变形对材料组织和性能的影响 二 对性能的影响 2 对物理、化学性能的影响 导电率、导磁率下降，比重、热导率下降； 结构缺陷增多，扩散加快； 化学活性提高，腐蚀加快。 塑性变形对材料组织和性能的影响 三 残余应力（约占变形功的10％） 第一类残余应力（?Ⅰ）：宏观内应力，由整个物