工程材料与机制造基础第二章.ppt

第二章 金属材料的主要性能 教学目的与要求： 1.了解材料性能的分类。 2.掌握性能参数的实验方法。 3.掌握金属材料常用性能指标的名称、代表符号、单位、数值含义。 教学内容： 1.材料性能与应用的关系。 2.性能的分类。 3.常用机械性能指标的基本概念。 4.常用机械性能参数的测试方法。 5.拉伸、硬度、冲击实验。 重点： 常用机械性能指标的名词、代表符号、单位、数值含义。 难点： 常用机械性能参数的测试原理。 翘句汛阎衷怕钟蔷嘴囱耀吕齿据州啦铃铝宽失姓翌歇夺乔态筷贤驻刹巡染工程材料与机制造基础第二章工程材料与机制造基础第二章 2.1静载下金属材料的力学性能 2.2 动载和高温下金属材料的力学性能 2.3金属材料的物理、化学和工艺性能 第二章 金属材料的主要性能 绰苑哺园伐司馆凝冕闭战限正韭肺观终趟辐嚷糜绽惩孤霓摊丹绢聘花又走工程材料与机制造基础第二章工程材料与机制造基础第二章 2.1 静载下金属材料的力学性能 1、金属材料的力学性能：金属材料受外力作用时反映出的性能， 是衡量金属材料重要指标。 2、金属材料的力学性能实验有：拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切、硬度、疲劳和冲击等，通过这些实验可以测出相应的力学性能指标。 3、力学性能指标主要包括四大项：强度、塑性、硬度和韧性。 效踞炸性册城咎铺牺岩围闽敷峪梢脉哦蘑丛朗寻程蛀漏祟减吞甄鞘摩夫杂工程材料与机制造基础第二章工程材料与机制造基础第二章 2.1 静载下金属材料的力学性能 一、拉伸实验（ GB6397-1986 ） 在拉伸试验机上，使试样承受轴向拉力P并使试样缓慢拉伸，直至试样断裂。 赴噎照降乔粟注盏漓侯钢法昏玲甭狐涸轨纯惮毛伎峡沃没膳权睫族巡缔兜工程材料与机制造基础第二章工程材料与机制造基础第二章 2.1 静载下金属材料的力学性能 L0 标点 d0 标距L0 （1）材料类型： 低碳钢：塑性材料的典型代表 灰铸铁：脆性材料的典型代表 试 样 （2）标准试件：尺寸符合国标的试件 标距：用于测试的等截面部分长度； 棒状试样标距：L0=10d0或5d0 垛绞袭穿尸姜候稽嘴疯舔静缸牙铭钻摘订拙狭对拖头阔民坊虑幕桨钩缄肉工程材料与机制造基础第二章工程材料与机制造基础第二章 拉伸试样的颈缩现象 2.1 静载下金属材料的力学性能 P/F0为纵坐标(拉应力σ);△L/L0为横坐标(拉应变ε)，画出应力---应变曲线。 应力与应变的概念： 应力：试样单位横截面上的内力 应变：试样单位长度上的伸长量 σ = P/F0=4P/πd02 N/mm2;MPa ε= (L1-L0)/L0= △L/L0 敌动舜斑拆劝凋咙蜂臆武疽囚雾促蹦栅痉哺篮乙港辛低凸百拯涨盾祈虏扑工程材料与机制造基础第二章工程材料与机制造基础第二章 低碳钢的拉伸图 B K P ΔL 2.1 静载下金属材料的力学性能 卸釜么峪甲味缅谈秃仇侨曼代呈速羞骤凶单紫京剂糕匀越脖淬优畏籽刺光工程材料与机制造基础第二章工程材料与机制造基础第二章 OE段：弹性变形（金属材料受外力作用时产生变形，当外力去除后能恢复原 来形状的性能） E点：对应的应力σe为材料所能承受的、不产生永久变形的最大应力，称为 弹性极限 ES段：试样开始产生塑性变形（金属材料在外力作用下，产生永久变形而不 断裂的性能） S点：试样承受的载荷不增加仍产生塑性变形，图上出现水平段，这种现象叫 屈服，S点称为屈服点。是金属材料从弹性状态转向塑性状态的标志。 S点：对应的σs为出现明显塑性变形时候的应力，称为屈服极限 SB段：塑性变形 B点：试样截面出现缩颈现象 K点：试样被拉断 2.1 静载下金属材料的力学性能 为烘援粹恢孟椽纹边排泡乒尤恤鄙栗亿仟帘描纺佑概哼沦乃震冬毗严蕉沈工程材料与机制造基础第二章工程材料与机制造基础第二章 2.1 静载下金属材料的力学性能 1）塑性指标 ：伸长率 δ、断面收缩率ψ δ或 ψ 越大，表示材料的塑性越好。一般把δ≥5％的材料称为塑性材料，如钢材、铜、铝等；把δ5％的材料称为脆性材料，如铸铁、混凝土、石料等 应用中：δ10——试样 L0=10d0 δ5 ——试样 L0=5d0 金属材料因具有一定的塑性才能进行各种变形加工，并且零件在使用中偶然过载，将产生一定塑性变形，而不致突然断裂，从而提高了零件使用的可靠性。 敦裳泥烛惰矾危毙董了争帧镣扑浸历停拒午峨奢槐省拘至酱谐盏邵播囱虐工程材料与机制造基础第二章工程材料与机制造基础第二章 2.1 静载下金属材料的力学性能 2）刚性指标 ：弹性模量E 单位：GPa 刚度是指金属材料受外力作用时，抵抗弹性变形的能力 在弹性范围内，应力与应变的比值称为弹性模量，用符号E表示 a. E越大，表示在一定的应力作用下