第篇cp绪论材料.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ° * * * * * * 3、强度 材料抵抗由外力载荷所引起的塑性变形或断裂的能力。 工程中常用屈服和抗拉强度作为强度的判别依据。 1）屈服强度?s：材料发生允许的微量塑性变形时的应力值。 屈服点应力σs可按下式计算 σs = Fs / A0 (MPa) 式中：Fs—试样屈服时的载荷（N） A0—试样原始横截面积（ mm2) 对于有些没有很明显屈服现象的金属材料，规定以试样产生0.2%塑性变形时的应力，作为该材料的屈服点，称为条件屈服极限，用?0.2表示。脆性材料没有明显的转变点。 抗拉强度?b可按下式计 σb= Fb/A0 (MPa ) 式中：Fb—试样承受的最大载荷(N) A0—试样原始横截面积(mm2） 屈服强度σs 和抗拉强度σb在设计机械和选择、评定金属材料时有重要意义。 由于机器零件在工作时，不允许产生塑性变形，因此机械零件多以σs作为强度设计的依据。 对于脆性材料，因断裂前基本不发生塑性变形，因此在强度计算时以σb为依据。 2）抗拉强度?b：材料断裂前所承受的最大应力值 4、塑性 金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力。 用伸长率? 和断面收缩率?表示。 2) 断面收缩率 1）伸长率δ? 式中：l0—试样原标距的长度（mm） l1—试样拉断后的标距长度（mm） ? = （A0-A1）/A0 ×100% 式中：A0—试样的原始截面积（mm2） A1—试样断面处的最小截面积（mm2） 断面收缩率是指试样拉断后断面处横截面积的相对收缩值。 伸长率是指试样拉断前后的相对伸长值。 这两个指标反映的物理意义是一样的（塑性）。常用的是伸长率，但有时也用断面收缩率。 拉伸试样的缩颈现象 说明： ?、? 越大，材料塑性越好，是材料用 于轧制、锻造、冲压、焊接的必要条 件；而且在使用时万一超载，由于塑 性变形，可避免突然断裂。 用断面缩率表示塑性比伸长率更接近 真实变形。 ? ? 时，无缩颈，为脆性材料表征 ? ? 时，有缩颈，为塑性材料表征 二、硬度 概念：固体材料抵抗塑性变形、压入或压痕的能力。（局部抵抗能力） 材料的硬度直接影响到材料的耐磨性及切削加工性。不管是刀具、量具、刃具还是工件都要有足够的硬度才能保证他们的使用性能和寿命。 刀具的硬度要大大高于材料的硬度，才能进行正常的切削加工。 常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。不同的硬度指标，其试验方法和适用范围不同 。 金属材料的硬度可用专门仪器来测试，常用的有布氏硬度机、洛氏硬度机和维氏硬度机等。 布氏硬度计 球冠面积，不好算，可直接查表（由d直接查HB值） 1、布氏硬度HB 测试方法是以直径为D的钢球或硬质合金球为压头, 在载荷P的静压力下, 压入被测材料的表面，保持一定时间后撤去载荷，材料上得到直径为d的压痕。硬度以下式计算（单位压痕表面积上的力MPa） ： 式中：P—试验力(N) D—压头的直径(mm) 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。 符号HBS或HBW之前的数字——表示硬度值； 符号后面的数字分别表示：球体直径、载荷 及载荷保持时间。 如 120HBS10/1000/30 （原表示HB120)钢球直径为10mm，作用载荷1000kgf，保持30s，测得的布氏硬度值。 布氏硬度压痕 布氏硬度试验是由瑞典的布利涅尔（J.B.Brinell）于1900年提出来的 。 布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定（重复性好）。 缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。 适于测量退火、正火、调质钢, 铸铁及有色金属的硬度。 h1-h0 洛氏硬度测试示意图 洛氏硬度计 测试方法是以120°金刚石圆锥体（A、C）或淬火钢球（B）为压头，在规定的载荷下，垂直压入被测材料表面，卸载后依据压入深度h，由刻度盘上指针直接指示出HR值。是个无量纲数。 2、洛氏硬度HR 钢球与金刚石压头 洛氏硬度压痕 根据压头类型和载荷不同有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于钢材硬度测试的标尺一般为A、B、