《汽车应用材料》课件第一章.ppt

* * * * * * * * 1、布氏硬度试验（布氏硬度计） 原理:用一定直径的球体（淬火钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入待测材料表面，保持规定时间并达到稳定状态后卸除试验力，测量材料表面压痕直径，以计算硬度的一种压痕硬度试验方法。 2、布氏硬度值 用球面压痕单位面积上所承受的平均压力表示。 如：120HBS 500HBW （一）布氏硬度 汽车材料概论材料的力学性能 (1)布氏硬度 HB ( Brinell-hardness ) 布氏硬度计 适用范围: ＜450HBS; ＜650HBW; 4、测量范围 用于测量灰铸铁、结构钢、非铁金属及非金属材料等. （一）布氏硬度 3、优缺点 （1）测量值较准确，重复性好，可测组织不均匀材料（铸铁） （2）可测的硬度值不高 （3）不测试成品与薄件 （4）测量费时，效率低 汽车材料概论材料的力学性能 1、洛氏硬度试验（洛氏硬度计） 原理: 用金刚石圆锥或淬火钢球，在试验力的作用下压入试样表面，经规定时间后卸除试验力，用测量的残余压痕深度增量来计算硬度的一种压痕硬度试验。 2、洛氏硬度值 用测量的残余压痕深度表示。可从表盘上直接读出。如：50HRC （二）洛氏硬度 汽车材料概论材料的力学性能 (2)洛氏硬度 HR ( Rockwll hardness ) h1-h0 洛氏硬度测试示意图 4、测量范围 用于测量淬火钢、硬质合金等材料. （二）洛氏硬度 3、优缺点 （1）试验简单、方便、迅速 （2）压痕小，可测成品，薄件 （3）数据不够准确，应测三点取平均值 （4）不能测组织不均匀材料，如铸铁。 汽车材料概论材料的力学性能 汽车材料概论材料的力学性能 五、韧性 (1)冲击韧度αK 材料抵抗大能量一次冲击的能力 原理: 冲击试验机 冲击试样和冲击试验示意图 试样冲断时所消耗的冲击功A k为: A k = m g H – m g h (J) 冲击韧性值a k 就是试样缺口处单位 截面积上所消耗的冲击功。 AK a k = (J/cm2) S0 汽车材料概论材料的力学性能 五、韧性 (2)多冲抗力 材料抵抗小能量 原理: 多次冲击的能力。 材料抵抗大能量一次冲击的能力主要取决于材料的塑性，而抵抗小能量多次冲击的能力主要取决于材料的强度。 韧性与环境温度直接关联。低温度下—冷脆  汽车材料概论材料的力学性能 六、疲劳强度 疲劳概念：承受交变应力的零件，在工作应力低于材料的屈服强度的情况下长时间工作时，会产生裂纹或突然断裂，这种现象称为疲劳失效（破坏）。 疲劳强度：材料抵抗疲劳断裂的能力 疲劳强度指标：σ-1 通过疲劳试验，绘制疲劳曲 线进行测定。 疲劳失效具有隐蔽性和突发性，会造成灾难性事故。机械零件失效中有 80％以上属于疲劳破坏，也是汽车零件中最常见的一种失效形式。 1943年美国T-2油轮发生断裂 汽车零部件的失效形式与选材 一、零件的失效分析 概念：零件由于某种原因丧失原设计所规定的功能称为零件失效。 零件未达到预期寿命的失效称为早期失效。 1．零件失效的判断 1)零件已遭到完全破坏，不能继续工作。 2)零件受到严重损伤，已不能安全工作。 3)零件仍能安全工作，但不能完成规定的功能。 以上三种情况中只要有一种情况发生，即可判断零件已经失效。  汽车材料概论 汽车零部件的失效形式与选材 2．常见的失效形式与成因 零件失效的类型可归纳为变形、断裂与表面损伤三种。 失效的具体原因大体可以分为设计、材料、加工、安装使用四个方面的原因。 一般机械零件常见的失效形式见表l-4。 如表1-5所示。 汽车材料概论 汽车零部件的失效形式与选材 汽车材料概论 汽车零部件的失效形式与选材 二、零件选材的一般原则 1、使用性能原则。零件在使用状态下应具有的力学性能、物理性能和化学性能。 选材首先要考虑的问题。 2、工艺性能原则。材料的工艺性能表示材料加工的难易程度。同使用性能相比较，材料的工艺性能一般处于次要地位。 3、经济性原则。所选用的材料能使产品具有较低的总成本。在满足使用要求的前提下，尽量选用成本低的材料。 汽车材料概论 汽车零部件的失效形式与选材 三、汽车零件的选材 1、周密分析零件的工作特性和使用条件。分析，损坏形式，提出主要抗力指标。 2、根据零