力学性能基础知识课件.ppt

力学检验基础知识 概 述 金属材料具有各种不同的使用性能，在工业生产中得到广泛的应用。 金属材料的力学性能是指材料在外加载荷（外力或能量）作用下或载荷与环境因素（温度、介质和加载速率）联合作用下所表现的行为。 最常用、最基本的力学性能试验方法是拉伸试验、冲击试验和弯曲试验。 第1章 金属拉伸试验 拉伸试验是材料力学性能中最常见最典型的试验方法。 试验中的弹性变形、塑形变形、断裂等阶段真实地反映了材料抵抗外力作用的全过程。它可以测定金属材料的弹性、塑形、强度、韧性及硬化指数等许多重要性能指标，其中屈服强度、抗拉强度、断后伸长率是评定金属材料及加工工艺的重要参数。 应力与应变 拉伸力与试样原始截面积的比值被定义为工程应力，即： 拉伸时试样长度方向特定标距下的伸长量与原始标距的比值定义为应变，即： 各种拉伸曲线 拉伸曲线 弹性变行阶段oc oa符合虎克定律，即应力和应变成线性关系。保持直线关系的最大应力称为比例极限。 ab段应力和应变不完全成正比，但变形仍是弹性的。 超过b点后，出现微量的塑性变形。 开始产生微量塑性变形的应力称为弹性极限。 拉伸曲线 屈服阶段cd 超过弹性极限，有的材料在塑性变形的初期产生明显的塑性流动。 即力不增加、增加很小或略有下降的情况下变形大量产生，拉伸图上出现平台或锯齿形，试样表向出现滑移带，这种现象叫做屈服。 屈服阶段的最小应力称为屈服应力 拉伸曲线 均匀变形阶段 （de段） 屈服后继续变形，必须不断增加载荷。此阶段的塑性变形是均匀的，称为均匀变形阶段。 这种随塑性变形增大，变形抗力不断增加的现象称为应变硬化，也叫做加工硬化。 当载荷达到最高点e时，所对应的应力称为强度极限或抗拉强度 拉伸曲线 断裂阶段ef 当载荷达到最高点后，试样的一部分截面开始急剧缩小，出现了“缩颈”现象，载荷下降，变形增大直至断裂。 变形主要集中在缩颈附近，称为局部变形阶段。 测量原始横截面积 强度指标的测定 屈服强度: 对有明显屈服现象的材料，应测定其上、下屈服强度；无明显屈服现象的材料，按要求（一般为0.2%）测定规定非比例延伸强度或规定残余延伸强度。 规定非比例延伸强度 在曲线上，作一条与曲线的弹性直线段部分平行的直线，在延伸轴上，此直线与弹性直线段的距离为OC。做出的直线与曲线的交截点即为所求的规定非比例延伸强度的力值 ，将它除以试样的原始截面积,就得到规定的非比例延伸强度如 Rp0.2 。 抗拉强度 从拉伸图上找出试验过程中的最大力值（对于有屈服的材料屈服阶段之前不计），如图所示；或是得出最大力后将其除以试样截面积即得到抗拉强度。 塑性指标的测定 断面收缩率将试样断裂部分仔细地配接在一起，使其轴线处于同一直线上。对于圆形横截面试样，在颈缩最小处相互垂直的方向测量直径，取其算数平均值计算最小横截面积；对于矩形横截面试样，测量颈缩处的最大宽度和最小厚度，两者乘积为断后最小横截面积。原始横截面积与断后最小横截面积之差除以原始横截面积得到的百分比即为断面收缩率。 断后伸长率 K值 国标规定只有断在原始标距1/3以内才有效，但断后伸长率附和规定值要求的不管断在何处都有效。 断后伸长率 移法位 最大力总伸长率和最大力非比例延伸率 在力-延伸曲线图上测定最大力时的总延伸，见图所示，将总延伸除以引伸计标距即得到最大力总伸长率。 从最大力总延伸中扣除弹性延伸部分，即得到最大力时的非比例延伸率，将其除以引伸计标距就得到最大力非比例伸长率。 钢筋最大力总延伸率的测定方法 数据修约 数据的进舍规则可概括为“四舍六入五单双”。具体说明如下： 8.1 在拟舍弃的数字中，若左边第一个数字小于5（不包括5）时，则舍去，即所拟保留的末位数字不变。 例如，将13.346修约到保留一位小数，得13.3。 8.2 在拟舍弃的数字中，若左边第一个数字大于5(不包括5)时，则进1，即拟保留的末位数字加1。 例如，将52.463修约到只保留一位小数，得52.5。 8.3 在拟舍弃的数字中，若左边第一个数字等于5，其右边的数字并非全部为零时，则进1，即所拟保留的末位数字加1。 例如，将2.1502修约到只保留一位小数，得2.2。 8.4 在拟舍弃的数字中，若左边第一个数字等于5，其右边无数字或数字都是零时，所拟保留的末位数字若为奇数则进1，若为偶数（包括0）则舍弃。 例如，将下列数字修约到只保留一位小数。 修约前 0.45 0.750 2.0500 3.15 修约后 0.