金属材料的塑性

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1、金属材料的塑性塑性是指金属材料在载荷外力的作用下，产生永久变形（塑性变形）而不被破坏的能力。金属材料在受到拉伸时，长度和横截面积都要发生变化，因此，金属的塑性可以用长度的伸长（延伸率）和断面的收缩（断面收缩率）两个指标來衡量。金属材料的延伸率和断面收缩率愈大，表示该材料的塑性愈好，即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料（如低碳钢等），而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料（如灰口铸铁等）。塑性好的材料，它能在较大的宏观范围内产生塑性变形，并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化，从而提高材料的强度，保证了零件的安全使用。此外，塑

2、性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工，如冲压、冷弯、逢拔、校直等。I大I此，选择金属材料作机械零件时，必须满足一定的塑性指标。字串2编轲木段金属材料的硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标冇布氏硬度、洛氏硬度和维氏驶度。1•布氏硬度（HB）以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段吋间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB）,单位为公斤力/mm2（N/mm2）o2.洛氏硬度（HR）当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏駛度试验而

3、改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18nun的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的餐壤幢硼荆?HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于駛度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。HRC：是采用150血载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。3维氏硬度（HV）以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑

4、的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值（HV）。硕度试验是机械性能试验屮最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。实践证明，金属材料的各种硕度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。编辑本段金属材料性能金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。金屈材料的性能主要分为四个方面，即：机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。编辑木段机械性能（-）应力的概念，物体内部单位截面积上承受的力称为应力。由外力作用引

5、起的应力称为工作应力，在无外力作用条件下平衡于物体内部的应力称为内应力（例如组织应力、热应力、加工过程结束后留存下来的残余应力…等等）。（-）机械性能，金属在一定温度条件下承受外力（载荷）作用时，抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能（也称为力学性能）。金属材料承受的载荷有多种形式，它叮以是静态载荷，也可以是动态载荷，包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力，以及摩擦、振动、冲击等等，I大I此衡量金属材料机械性能的指标主要有以下几项：1•强度这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力，可分为抗拉强度极限（Ob）、抗弯强度极限（obb）、抗压强度极

6、限（obc）等。由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循，I大I而通常采用拉伸试验进行测定，即把金属材料制成一定酗的试样，在拉伸试验机上进行拉伸，直至试样断裂，测定的强度指标主要有：（1）强度极限：材料在外力作用下能抵抗断裂的最大应力，一般指拉力作用下的抗拉强度极限，以Ob表示，如拉伸试验曲线图中最高点b对应的强度极限，常用单位为兆帕（MPa）,换算关系有：lMPa=lN/m2=（9.8）-lKgf/mm2或lKgf/mm2=9.8MPacb=Pb/Fo式中:Pb?C至材料断裂时的最大应力（或者说是试样能承受的最大载荷）；Fo?C拉伸试样原来的横截面积。（2）屈服强度极

7、限：金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极限时，虽然应力不再增加，但是试样仍发生明显的塑性变形，这种现象称为屈服，即材料承受外力到一定程度时，具变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。产生屈服时的应力称为屈服强度极限，用os表示，相应于拉伸试验莒线图中的S点称为屈服点。对于塑性高的材料，在拉伸曲线上会出现明显的屈服点，而对于低塑性材料则没有明显的屈服点，从而难以根据屈服点的外力求岀屈服极限。因此，在拉伸试验方法中，通常规定试样上的标距长度产生0.2%塑性变形时的应力