材料的性能92026.PPTVIP

材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为变形。 外力去除后能够恢复的变形称为弹性变形。 外力切除后不能恢复的变形称为塑性变形。 拉伸曲线 二、弹性和刚度 弹性：材料弹性变形的能力。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。 比例极限σp ：应力和应变保持直线关系的最大应力值。 三、强度 强度：材料抵抗塑性变形或断裂的能力。 屈服强度（屈服极限）?s：材料开始发生明显塑性变形的应力值。 条件屈服极限?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。 四、塑性断裂前材料产生塑性变形的能力。 伸长率（延伸率）： 说明： ① 用断面缩率表示塑性比伸长率更接近真实变形。 ② 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? （? 10）表示； 当l0=5d0 时，伸长率用?5 表示。显然?5 ? 五、硬度 材料抵抗表面局部塑性变形的能力。 （1）布氏硬度 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。 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，操作麻烦。 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) （2）洛氏硬度 洛氏硬度用符号HR表示，HR=k-(h1-h0)/0.002 根据压头类型和主载荷不同，分为九个标尺，常用的标尺为A、B、C。 符号HR前面的数字为硬度值，后面为使用的标尺。 一、冲击韧性 是指材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力（简称为韧性）。 测定冲击韧性值的意义 1）评定材料相对韧性的大小 2）评定材料的变脆倾向 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。 TITANIC Titanic 号钢板（左图）和近代船用钢板（右图）的冲击试验结果 二、疲劳 材料在低于?s的重复交变应力作用下长时间工作发生突然断裂的现象。 疲劳极限：材料经无限应力循环次数而不发生疲劳断裂的最高应力值，用 ?-1 表示。 条件疲劳极限：材料在规定应力循环次数后仍不发生断裂时的最大应力值。用?-1（N）表示。钢铁材料规定次数为107，有色金属合金为108。 1.3 断裂韧性 * * 重点掌握 各种机械性能指标（强度, 塑性；冲击韧性；硬度HB，HRC，HV；疲劳强度）的物理意义和单位。 熟悉有关性能的术语、符号意义及应用场合，并了解其测定方法。 一般要求 材料的断裂韧性。 第一章 材料的机械性能 铸造性 可锻性 可焊性 切削加工性 热处理性 工程材料的性能 使用性能 *力学性能（机械性能） 物理性能 化学性能 工艺性能 使用过程中表现出来的性能 各种加工过程中表现出来的性能 机械性能（力学性能）：在外力作用时表现出的性能。 包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性 1.1　静载时的机械性能 　1.2　动载时的机械性能 　　1.3　断裂韧性 1.1 静载时的机械性能 静载：对试样进行缓慢加载 低碳钢的应力-应变曲线（动画） 拉伸试样 拉伸试验机 应力? = P/F0 应变? = (l-l0)/l0 一、拉伸实验 ? e 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。 s ?0.2 ? ? 断面收缩率： 断裂后 拉伸试样的颈缩现象 各类材料的σ-ε曲线 布氏硬度计 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 120HBS10/1000/30 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 HB ?b(MPa) 钢 黄铜 球墨铸铁 h1-h0 洛氏硬度测试示意图 洛氏硬度计 HRA用于测量高硬度