金属材料的力学性能(二)课件.ppt

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1、复习提问1、金属的力学性能包括哪些指标？强度塑性硬度韧性疲劳强度复习提问1、金属的力学性能包括哪些指标？2、什么是强度？衡量材料强度的指标是什么？强度是金属材料在静载荷作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。强度指标主要有屈服极限和强度极限。复习提问1、金属的力学性能包括哪些指标？2、什么是强度？衡量材料强度的指标是什么？3、设计零件主要依据哪种强度指标？一般零件以屈服强度σs作为强度设计的依据；但对于脆性材料，则以抗拉强度σb为依据。复习提问1、金属的力学性能包括哪些指标？2、什么是强度？衡量材料强度的

2、指标是什么？3、设计零件主要依据哪种强度指标？4、什么是塑性？材料的塑性指标有哪些？塑性是指材料在载荷作用下，产生塑性变形而不断裂的能力。塑性指标有伸长率和断面收缩率。复习提问1、金属的力学性能包括哪些指标？2、什么是强度？衡量材料强度的指标是什么？3、设计零件主要依据哪种强度指标？4、什么是塑性？材料的塑性指标有哪些？5、低碳钢的拉伸试验中，试样的变化经历过哪些阶段？弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段、断裂复习提问1、金属的力学性能包括哪些指标？2、什么是强度？衡量材料强度的指标是什么？3

3、、设计零件主要依据哪种强度指标？4、什么是塑性？材料的塑性指标有哪些？5、低碳钢的拉伸试验中，试样的变化经历过哪些阶段？6、材料的δ的值越大，说明材料的塑性越；ψ值越小，说明材料的塑性越。差好1.6金属材料的力学性能硬度是指材料表面抵抗局部塑性变形、压痕或划痕的能力。二、硬度硬度是材料性能的一个综合物理量，表示金属材料抵抗弹性变形、塑性变形或断裂的能力。一般材料的硬度越高，耐磨性越好，强度也越高。金属材料的硬度是在硬度计上测定的。常用布氏硬度法和洛氏硬度法。1、布氏硬度2、洛氏硬度（1）原理（2）应

4、用（3）优缺点（1）原理（2）应用（3）优缺点1、布氏硬度布氏硬度试验是指用一定直径的硬质合金球以相应的试验力压入试样表面，经规定保持时间后卸除试验力，用测量的表面压痕直径计算硬度的一种压痕硬度试验。布氏硬度试验原理图（1）原理布氏硬度=FS凹=2FπD[D-（D²-d²）½]布氏硬度实际测试时，硬度值是不用计算的，利用刻度放大镜测出压痕直径d，根据值d查平面布氏硬度表即可查出硬度值。压头为淬火钢球时用HBS表示，压头为硬质合金球时用HBW表示。例如120HBS，450HBW。。测量比较软的材料。测

5、量范围<650HBW的金属材料。（3）优缺点（2）应用压痕大，测量准确，但不能测量成品件。（1）原理2、洛氏硬度采用顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.588mm的淬火钢球作为压头。试验时先施加初载荷，使压头与试样表面接触良好，保证测量准确，再施加主载荷，保持到规定的时间后再卸除主载荷，依据压痕的深度来确定材料的硬度值。用HR表示。加初载荷加主载荷卸除主载荷读硬度值（2）应用常用洛氏硬度标尺的试验条件和应用范围为了能用同一硬度计测定从极软到极硬材料的硬度，可采用不同的压头和载荷，组成了HRA、H

6、RB、HRC三种不同的标尺。优点：操作简便、迅速，效率高，可直接测量成品件及高硬度的材料。（3）优缺点缺点：压痕小，测量不准确，需多次测量。洛氏硬度计使用视频维氏硬度(HV)(1)测试原理和布氏硬度试验原理基本相同。(2)表示方法例如：640HV。(3)适用范围用于测量金属镀层薄片材料和化学热处理后的表面硬度。维氏硬度测试原理示意各硬度相相互没有理论换算关系，但在实践中发现，在一定的条件下有经验换算关系：布氏硬度值在200～600HBS（HBW）范围内，HBS（HBW）=10HRC；布氏硬度值小于4

7、50HBS，HBS≈HV强度、硬度、塑性等力学性能指标都是材料在静载荷作用下的表现。材料在工作时还经常受到动载荷的作用，冲击载荷就是常见的一种。静载荷包括不随时间变化的恒载（如自重）和加载变化缓慢以至可以略去惯性力作用的准静载（如锅炉压力）；三、冲击韧性动载荷动载荷包括短时间快速作用的冲击载荷（如空气锤）、随时间作周期性变化的周期载荷（如空气压缩机曲轴）。其对材料的作用效果或破坏效应大于静载荷。1.冲击载荷在很短时间内作用物体上的载荷称为冲击载荷。加载时间短，加载速率高；有时要利用，有时应尽量避免

8、或减小。载荷作用效果大，所以必须考虑材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力，即冲击韧性。冲击载荷与静载荷的主要区别在于加载时间短、加载速率高、应力集中。由于加载速率提高，金属形变速率也随之增加，一般冲击试验时金属形变速率ε=102～104s-1。金属形变速率的增加将使金属材料的变脆倾向增大，因此冲击载荷对材料的作用效果或破坏效应大于静载荷。2.冲击韧性的概念金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力，称为冲击韧性。示例：玻璃在冲击载荷作用下非常容易破裂，说明其冲击韧性很低。3