一,材料的性能.ppt

第一章 材料的结构与性能 使用性能：材料在使用过程中所表现的性能。包 括力学性能、物理性能和化学性能。 工艺性能：材料在加工过程中所表现的性能。包 括铸造、锻压、焊接、热处理和切削性能等。 1、弹性和刚度 弹性：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。 2、强度与塑性 强度：材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。 屈服强度?s：材料发生微量塑性变形时的应力值。 条件屈服强度?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。 塑性：材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。 伸长率： 3、硬度 材料抵抗表面局部塑性变形压痕、划痕的能力。 （1）布氏硬度HB 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。 （2）洛氏硬度 洛氏硬度用符号HR表示 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。 （3）维氏硬度 （1）、冲击韧性 是指材料抵抗冲击载荷 作用而不破坏的能力。 1)摆锤式一次冲击实验。 5、疲 劳 材料在低于?s的重复交变应力作用下发生断裂的现象。 (二) 金属材料的物理性能 1. 密度? 2. 熔点? 3. 导热性 4. 导电性 5. 热膨胀性 6. 磁性 1. 耐腐蚀性?? 2. 抗氧化性? 二、金属材料的工艺性能 1 铸造性能 2 锻造性能 3 切削加工性能 4 焊接性能 5 热处理性能 * * * * 第一篇 工程材料的基本理论 第一节 材料的性能 一、金属材料的使用性能 （一）金属材料的力学性能 低碳钢的应力-应变曲线 拉伸试样 拉伸试验机 应力? = P/F0 应变? = (l-l0)/l0 断面收缩率： 拉伸试样的颈缩现象 说明： 用面缩率表示塑性比伸长率更接近 真实变形。 指标为： ● 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。 布氏硬度压痕 适测量退火、正火、调质钢,铸铁及有色金属的硬度。 HRA用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。 HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。 HRC用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。 洛氏硬度的优点：操作简便，压痕小，适用范围广。 缺点：测量结果分散度大。 钢球压头与金刚石压头 洛氏硬度压痕 维氏硬度计 维氏硬度试验原理 维氏硬度压痕 维氏硬度用符号HV表示 指标为冲击 韧性值ak(通过 冲击实验测得)。 4、韧性 2)小能量多次冲击实验。 使用不同类型的试样(U形 缺口或V形缺口)，其冲击 吸收功分别为AKU或AKV， 冲击韧度则分别为aKU 或 aKV。 带有双冲点的锤头以一定的频率 冲击式样，直至冲断。 （2）断裂韧性 应力强度因子：描述裂纹尖端附近应力场强度的指标。 断裂韧性：材料抵抗内部裂纹失稳扩展的能力。 ?C为断裂应力，aC为临界裂纹半长，单位为 (1)疲劳曲线和疲劳强度 材料在规定次数应力循环后 仍不发生断裂时的最大应 力称为疲劳强度。用?r表示。 (2) 提高零件抗疲劳的方法 可通过合理的选材，细化晶粒、减少材料和零件的缺陷；改善 零件的结构设计，避免应力集中，减少零件的表面粗糙度；对 零件表面进行强化处理。 (三) 金属材料的化学性能