精密机械基础第3章机械工程常用材料及热处理.pdfVIP

3.机械工程常用材料及热处理

3-1概述

3-2金属材料的力学性能

3-3常用的工程材料

3-4钢的热处理

3-5外表精饰

3-6精密仪器材料选用原那么

.

3.1概述

铸铁

黑色金属钢

合金钢

金属

材料铝合金

有色金属铜合金

机械工(非铁金属)其他有色合金

程材料

无机非金属材料陶瓷

非金属塑料

材料有机材料橡胶

合成纤维

.

3-2金属材料的力学性能

1应力极限(强度)抵抗破坏能力

在室温下以缓慢平稳

加载的方式进行的拉伸试

验，确定材料机械性质。

低碳钢应力-应变曲线分四个阶段

低碳钢应力-应变曲线

(1)弹性阶段(Oa段,直线)变形与所加外力成正比,外力撤销

后试件形状完全恢复.a点对应应力为不产生永久变形(塑性变形)

的最大应力，称为比例极限σ.

p

(2)屈服阶段(ab段,近似平线或波线)外力不再增加而试样

仍继续变形(屈服现象)，假设此时除去外力，试样将不恢复

来尺寸，在该阶段金属开始发生明显塑性变形。屈服阶段的最

低应力为屈服极限σs..

(3)强化阶段(bc段,上升曲线)材料恢复了变

形能力,要使它变形必须增加拉力(材料的强

化),此阶段是金属最重要的塑性变形阶段.材

料发生均匀塑性变形时的最大应力(c点)为强

度极限(抗拉强度)σ，是材料强度的主要指

b

标.它是材料受拉时能承受的最大载荷应力。

(4)局部变形阶段(cd段,下降曲线)

外力过强度极限(c点)后,试样发生

“缩颈〞现象。此时塑性变形集中

在缩颈处,缩颈点截面于是急剧变小

,最后试样在d点即颈缩点发生断裂

.

假设应力超过屈服极限,但尚未到达强度极限(如在f点),此

时卸载，曲线将沿着与Oa平行的fg直线(虚线)下降。其中Og为

永久塑性变形，gh为弹性变形。再次加载时，应力—应变曲线

变为gfcd，相当于提高了屈服极限。这种在常温下经过塑性变

形使材料强度提高、塑性降低的现象，称为冷作硬化。

.

2刚度

材料抵抗变形的能力.弹性模量E,剪切模量G是衡量材料

刚度的性能指标(胡克定律,).

3塑性材料破坏时，遗留变形的大小

断后伸长率:试件拉断后,标距内的伸长量与标距原长之

比的百分率.5％为塑性材料,5％为脆性材料.

断面收缩率ψ:试件拉断后,断裂处面积的缩小量与原面积

之比的百分率。

或ψ越大，材料的塑性越高，反之那么低。进行压力加工

的零件，应选用塑性高的