课号1金属材料的基本性能.ppt

航空在职业技术学院 周青 维护技术基础 主讲人：高新红 Tel:Email:gao07xin01hong01@ 《维护技术基础》课程教学目标： ●了解航空有色金属、黑色金属、非金属和复合材料的性能及在飞机上的应用； ●掌握金属腐蚀和防腐原理； ●了解紧固件、弹簧、轴承和传动等在飞机上的应用； ●了解无损无损检测方法的基本原理；（三学期） ●了解航空器称重，地面操作和存放；（三学期） 为后续专业课程的学习打下坚实的基础。 以上学习主要为专业学习领域提供支撑，同时使学生具备初步的机械工程意识与能力。 《维护技术基础》课程教学内容： ●材料的基本性能 ●黑色金属/有色金属/非金属 ●腐蚀 ●紧固件 ●弹簧和传动 ●航空器称重与平衡 ●无损检测 ●航空器地面操作和存放 第一节 金属材料的性能力学性能工艺性能 案例：对材料性能的要求 ①航天航空器主要零件： 密 度 高 温 ②喷气飞机蒙皮 ： 熔 点 ③氧气瓶、椅子： 强 度 ④冲压水杯、饭盒： 塑 性 ⑤游标卡尺 ： 硬 度、耐 磨 性 ⑥模具冲头： 冲 击 韧 性 ⑦阶梯形状轴： 疲 劳 强 度 、切 削 加 工 性 一、工程材料的性能 一、工程材料的性能1.材料的使用性能 一、工程材料的性能2.材料的工艺性能 二、工程材料的分类 目前金属材料的应用占主导地位！！！ 金属材料其强韧性好，塑性变形能力强，导电、导热性好，生产技术成熟、来源广泛,为主要的工程材料。 三、金属材料的力学性能测定方法 三、金属材料的力学性能测定方法1、关于强度、塑性 弹性极限（σe）屈服点（ σs） 应力F/A,应变 强度极限(抗拉强度σb ) 伸长率（δ） 断面收缩率（ψ） (1).低碳钢 曲线分析： (2)、低碳钢压缩时的力学性能 (3)铸铁拉伸时的力学性能 (4)铸铁压缩时的力学性能 WE-10型液压式万能材料试验机 三、金属材料的力学性能测定方法2.关于硬度 材料抵抗另一硬物体压入其内的能力叫硬度，即受压时抵抗局部塑性变形的能力。 ??? （1）. 布氏硬度（HB) ??? 一定直径的球体(钢球或硬质合金球)在一定载荷作用下压入试样表面，保持一定时间后卸除载荷，测量其压痕直径, 计算硬度值。布氏硬度值用球面压痕单位表面积上所承受的平均压力来表示。用符号HBS(当用钢球压头时)或HBW(当用硬质合金球时)来表示.。 三、金属材料的力学性能测定方法2.关于硬度 2.洛氏硬度(HRA、HRB、HRC) 将金刚石压头(或钢球压头), 在先后施加两个载荷(预载荷F0和总载荷F)的作用下压入金属表面。总载荷F为预载荷F0和主载荷F1之和。卸去主载荷F1后, 测量其残余压入深度h, 用h与h0之差△h来计算洛氏硬度值。△h 越大, 表示材料硬度越低, 实际测量时硬度可直接从洛氏硬度计表盘上读得。根据压头的种类和总载荷的大小洛氏硬度常用的表示方式有HRA、HRB、HRC三种 三、金属材料的力学性能测定方法3.冲击韧度（ak） 许多机械零件和工具在工作中, 往往要受到冲击载荷的作用, 如活塞销、锤杆、冲模和锻模等。 ??? 材料抵抗冲击载荷作用的能力称为冲击韧性。 ??? 用摆锤冲击弯曲试验来测定。测得试样冲击吸收功,用符号 Ak 表示。 ??? 用冲击吸收功除以试样缺口处截面积 S0 , 即得到材料的冲击韧度 ak= Ak / S0 。 冲击韧性实验机 冲击韧性ak在数值上等于冲断试样消耗的能量AK 与试样缺口处横截面积S之比： J/cm2 冲击韧性高的材料，使用安全性好。 冲击韧性 ak 有些零件在工作时会受冲击载荷。如冲压模、錾子、飞机起落架等。 材料的强度、塑性等在静载荷下测定的力学性能指标，不能体现材料的抗冲击性能。 冲击韧性 ak——材料受冲击载荷时，抵抗断裂的能力。 三、金属材料的力学性能测定方法3.冲击韧度（ak） 断裂韧性 金属材料对裂纹失稳扩展而引起的低应力脆断的抵抗能力 案例：旋转轴圆角 齿轮齿根圆角 裂纹扩展难易 冲击韧性试样 三、金属材料的力学性能测定方法3.材料的疲劳现象 演示 自行车。提问 疲劳——零件（材料）在交变载荷长时间作用下，产生裂纹并逐渐扩展