《汽车材料》前言与模块2.1金属材料的力学性能.pptVIP

1、汽车生产、使用过程中，有哪些变形及产生的原因？ * 思考：哪些零件、物品需要使用塑性较好的材料？成型方法？ * 拉伸过程中，可分为弹性变形→塑性变形→直到拉断时的力学性能。 1、载荷不超过e点时，拉伸曲线oe为一直线，伸长量与载荷成正比增加，如果卸除载荷，变形消失，即处于弹性变形阶段； 2、载荷超过e点后，试样进一步拉长，但若卸除载荷，弹性变形消失，而有一部分变形不能消失，不能恢复原来的长度，称为塑性变形或永久变形； 3、载荷增加到e点时，试样开始明显塑性变形，在拉伸力不增加情况下，塑性变形仍然增加，这种现象称为屈服。Fs称为屈服拉伸力； 4、超过屈服拉伸力，继续增加到最大值Fb时，产生缩颈。Fb称为极限拉伸力。 5、达到曲线上的k点时，试样被拉断。 * 讨论：哪些是脆性材料，哪些是韧性材料？ * 典型举例：橡胶 * 疲劳的特征：时间长，循环次数多 δ-N，疲劳曲线 δ-疲劳极限 * 举例：速腾断轴 * 元谋猿人、蓝田猿人、北京人、山顶洞人 陶器的出现时人类跨进新石器时代的重要标志之一 瓷器—是中华民族的伟大发明，要比国外早1500年以上，是中华民族的宝贵历史遗传之一。 东汉晚期，中国已经能够完成成熟青瓷的烧制，完成了由原始瓷器向标准瓷器的过渡。 金属的出现： 天然金与铜用作工具和武器，开始了人类金属的使用。 金属铸造工艺——得到人们想要的形状 熔炼改变了铜的性能——材料开始发展 公元前3500年-公元前1000年，人类开始进入青铜时代-人类的辉煌时代 从矿石中提炼铜-冶金业的黎明 青铜-冶炼 治铜过程：熔炼-浇注-移范-锻造 中国的治铜遗址： 青铜-第一种合金 青铜是是金属治铸史上最早的合金，在纯铜（红铜）中加入锡或铅的合金。 青铜是现代人给予的名字，古时青铜是黄色偏红，而埋在土里后颜色因氧化而青灰，称为青铜。 青铜强度高且熔点低（25%的锡冶炼青铜，熔点就会降低到800℃。纯铜（红铜）的熔点为1083℃）。青铜铸造性好，耐磨且化学性质稳定。 青铜发明后，立刻盛行起来，从此人类历史也就进入新的阶段－青铜时代。 古青铜文明-三星堆文化 以青铜神树、突目面具为代表 高达3.96米，树干残高3.84米。有三层枝叶，每层有三根树枝，树枝的花果或上翘，或下垂。三根上翘树枝的花果上都站立着一只鸟，鸟共九只（即太阳神鸟）。 神树的下部悬着一条龙，龙的头朝下，尾在上，夭矫多姿。二号大神树的一旁，同样有一条蜿蜒盘桓的龙，神树与神龙的一体形象，使神树显示出非凡的魅力与深厚的象征意义。 凸目面具：其造型在世界上亦属首见，是迄今为止最大、最早的青铜纵目面具 高64.5厘米，宽138厘米 铁的发现 “天石”——古埃及人对陨石的称谓。 铁器时代——公元前1000年 铸铁和生铁炼钢法的发明和发展，中国的冶金技术在明代中期以前一直处于世界先进水平。 三、 强度指标 金属材料抵抗拉伸力的强度指标有屈服点、规定残余伸长应力、抗拉强度。 1、屈服极限（σs ，MPa） 式中： FS—试样屈服时的拉伸力， S0—试样的原始截面积（mm2） 2、抗拉强度 抗拉强度是金属材料断裂前所承受的最大应力，故又称强度极限。常用σb来表示强度极限。 屈服强度和抗拉强度在机械设计和选择、评定金属材料时有重要意义，因为金属材料不能在超过其σS的条件下工作，否则会引起机件的塑性变形；金属材料也不能超过其σb的条件下工作，否则会导致机件的破坏。 在使用脆性金属材料制造机械零件时，常以σb作为选材和设计的依据。 三、 强度指标 四、 塑性指标 1、延伸率 2、断面收缩率 是衡量材料塑性变形能力大小的指标，大，表示材料塑性好δ 2 ~ 5%属于脆性材料，如铸铁、混凝土、石料等；δ≈5 ~ 10% 属于韧性材料；δ 10% 属于塑性材料，如钢材、铜、铝等。 §1.3 硬 度 硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标，它是指材料抵抗硬物体压入其表面的能力。 目前生产中测定硬度方法有压入法、划痕法、回弹高度法等。其中压入法的应用最为普遍，它是在规定的静态试验力作用下，将压头压入被测试的金属材料表面，根据被压入程度来测定其硬度值。 在压入法中根据试验力、压头和表示方法的不同，常用的硬度试验方法有布氏硬度（HBS或HBW）、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度（HV）。 一、 布氏硬度 HBS(HBW)：用钢球（硬质合金球）试验的布氏硬度值 一、 布氏硬度 布氏硬度的标注方法：符号HBS或HBW