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第一章???金属材料性能材料性能一般分为使用性能和工艺性能使用性能就是指材料制成零件或构件后，为保证正常运转和一定工作寿命所应具备的性能，它是选择和研制材料的主要依据。材料的使用性能涉及的范围较广，有物理的、化学的、以及机械性能，而我们研究的主要是材料的机械性能(mechanicalproperty)。工艺性能是为保证加工过程的顺利进行所必须具备的性能，包括铸造性、焊接性、锻造性及切削性等。一、工程材料在静拉伸时的应力—应变行为1.(stress-strainbehavior)拉伸试验TensiontestOA:ElasticdeformationABC:YieldingCDE:PlasticdeformationE:BreakⅠ阶段线弹性阶段比例极限(proportionallimit),用σe表示Ⅱ阶段屈服阶段屈服极限(yieldlimit)，并用σs表示Ⅲ阶段强化阶段强度极限(strengthlimit)。用σb表示Ⅳ阶段颈缩阶段断裂极限σk低碳钢应力-应变曲线2.刚性(Rigid)：△L=P·L/E·F材料抵抗弹性变形的能力其中，P-拉力L-材料原长E-弹性模量F-截面面积3.强度(Strength)：σs---屈服强度,σb---抗拉强度对低碳钢σs与σb为衡量其强度高低的主要指标。1.弹性(Elastic)：εe=σe/E,指标σe,E，其中，E为弹性模量弹性变形：外力去除后恢复原状的变形。4.塑性（Plastic）：材料能经受较大塑性变形而不破坏的能力，称为材料的塑性或延伸性塑性变形：外力去处后，不能恢复的变形，即残余变形称塑性变形衡量材料塑性的两个指标是延伸率δ和断面收缩率ψ5.韧性(Toughness)（冲击韧性）：常用冲击吸收功Ak或ak表示,指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力6.疲劳强度(Fatiguestrength)：?材料抵抗无限次应力(107)循环也不疲劳断裂的强度指标。交变负荷σ-1＜σs为设计标准冲击试验机疲劳曲线示意图7.硬度(hardness)：材料软硬程度????测量方法：压入法它是将一定形状、尺寸的硬质压头在一定大小载荷作用下压入被测材料光滑表面，以留下的压痕表面面积大小或深度来计算材料的硬度值。常用的方法有：布氏硬度法(HB),维氏硬度法(HV)，洛氏硬度法(HR)。布氏硬度HB。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。材料的?b与HB之间经验关系：对于低碳钢:?b(MPa)≈3.6HB对于高碳钢:?b(MPa)≈3.4HB对于铸铁:?b(MPa)≈1HB或?b(MPa)≈0.6(HB-40)HB?b(MPa)钢黄铜球墨铸铁洛氏硬度洛氏硬度用符号HR表示，HR=[k-(h1-h0)]/0.002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。洛氏硬度测试示意图洛式硬度计符号HR前面的数字为硬度值，后面为使用的标尺。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。洛式硬度计钻头洛氏硬度测试压痕常见洛氏硬度的试验条件及应用范围硬度符号压头总载荷（kgf）表盘上刻度颜色常用硬度值范围使用范围HRA金钢石圆锥60黑?色20~85碳化物、硬质合金、表面淬火层等HRBφ1.5875mm钢球100红?色25~100有色金属、退火及正火钢等HRC金钢石圆锥150黑?色20~67调质钢、淬火钢等维氏硬度测试原理钻头测试压痕维式硬度计维氏硬度用符号HV表示，符号前的数字为硬度值，后面的数字按顺序分别表示载荷值及载荷