【5A文】金属材料的性能.ppt

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1、1金属材料的性能主讲人：马斌汽车工程系2金属材料的性能↙↘使用性能：（▲力学性能、物理性能、化学性能等）工艺性能：（铸造性能、锻压性能、热处理性能、切削加工性能等）↓↓使用范围、使用寿命工艺质量3金属的力学性能是指金属在外力作用下，抵抗变形与断裂的能力及发生变形的能力。这种能力的大小、强弱用力学性能指标来衡量和比较。常用力学性能指标：强度、塑性、硬度、韧性及疲劳极限等。模块一金属的力学性能4【知识点】1.理解常用力学性能指标的含义：强度、硬度、塑性、韧性及疲劳极限等。2.了解常用物理性能和化学性能对材料的应用范围、产品质量及工艺性能的影响。1、掌握硬度的测试方法及其

2、应用；2、了解强度、塑性、冲击韧度及疲劳极限等力学性能指标的测试方法及其应用；3、能根据机件的工作条件，分析对其制造材料力学性能的要求。【技能点】5课题1强度与塑性61、载荷：金属材料在使用和加工过程中所受到的各种外力统称为载荷，符号F，可分为：静载荷：大小和方向不变，或变化很慢冲击载荷：短时间内作用于材料变动载荷：大小甚至方向随时间变化一、载荷、变形与应力【任务提出】：钢丝绳的选择【任务分析】：钢丝绳能承受的载荷取决于什么？72、变形：金属受到载荷作用而产生的形状和尺寸的变化。>弹性变形：载荷存在而产生，载荷去除而消失>塑性变形：载荷去除后，仍不能恢复3、应力：单

3、位面积上的内力称为^应力能够准确反映材料内部的受力状态，强度指标都是用应力表示的。8二、金属室温静拉伸实验1.拉伸试样为使实验结果具有可比性，拉伸试样的形状、尺寸、取样和制样都应符合相应的标准。2、拉伸曲线外力F与试样绝对伸长量之间的关系曲线称为力-伸长曲线9o-p-ee-s-s′s′-bb-kk弹性变形—屈服—均匀塑性变形—缩颈—断裂低碳钢的拉伸曲线10低碳钢应力——应变曲线bbk-----缩颈阶段sb-----均匀变形阶段es-----屈服阶段oe-----弹性阶段11屈服强度屈服：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，但试样仍发生明显的

4、塑性变形，这种现象称为屈服。材料承受外力到一定程度时，其变形不再与外力成正比而产生的明显塑性变形，产生屈服时的应力称为屈服极限。材料受外力到一定限度时，即使不增加负荷它仍继续发生明显的塑性变形。1213拉伸曲线的物理意义：描绘出了材料的变形特征及各阶段受力与变形间的关系，可以从拉伸曲线的形状来判断材料弹性与塑性的好坏，断裂时的韧性及脆性程度及不同变形下的承载能力。不同材料有不同类型的拉伸曲线，同一材料在不同条件下的力拉伸曲线也不相同。14将力-伸长曲线的横、纵坐标分别用拉伸试样的原始标距和原始横截面积去除，就得到应力-应变曲线。在应力-应变曲线上，可以确定几个主要的

5、力学性能指标。3、应力-应变曲线15思考题1、＿＿变形不能随载荷的去除而消失。2、用拉伸试验可测定材料的（）性能指标。A、强度B、硬度C、韧性3、低碳钢的拉伸过程可分为哪几个阶段？16思考题1、塑性变形不能随载荷的去除而消失。2、用拉伸试验可测定材料的（A）性能指标。A、强度B、硬度C、韧性3、低碳钢的拉伸过程可分为：弹性变形、屈服、均匀塑性变形、缩颈和断裂5个阶段。17三、金属的弹性变形1.弹性模量表示材料对弹性变形的抵抗能力,符号EE=σ/ε在应力-应变曲线上，E就是直线（op段）的斜率。E越大，材料发生弹性变形的难度就越大。刚度：机件在载荷作用下，抵抗弹性变形

6、的能力。刚度的大小，取决于机件的几何形状和材料的弹性模量。在机件横截面积一定的情况下，机件的刚度就取决于材料的弹性模量。182.弹性极限金属材料在外力作用下，只发生弹性变形而不发生塑性变形时所能承受的最大应力，称为弹性极限。相当于e点所对应的应力值，用σe表示。物理意义：是弹性零件的失效抗力指标。19四、强度与强度指标1.强度：金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力。2、屈服强度：拉伸试样发生屈服现象时，力所对应的点称为屈服点，对应的应力就是屈服强度。用符号σs(ReL)。σs=Fs/So式中：σs---屈服强度（MPa）Fs---试样屈服时的载荷（N）So---试样原始

7、横截面积（mm2)20屈服强度的物理意义：材料开始产生明显塑性变形的最小应力，金属抵抗初始塑性变形的抗力。对于无明显屈服现象的材料，则用规定条件的屈服强度来表示，称为条件屈服强度，符号：σ0.2。213.抗拉强度是指试样在断裂前所能承受的最大应力。符号σb(Rm)表示。σb=Fb/SoRm=Fm/So式中：Fb---试样承受的最大载荷（N）So---试样原始横截面积（mm2)物理意义：是韧性材料抵抗大量均匀塑性变形的能力，是脆性材料的断裂强度。屈强比：屈服强度与抗拉强度的比值。屈强比越小，说明材料的塑性越好。合理范围是0.6-0.75。屈服强度和抗拉强度都是机械