材料与材料性能(

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1、第二章金属在其它静载荷下的力学性能应力状态软性系数材料的塑性变形及其断裂方式除了与材料本身的性质有关外，还与应力状态相关。四种强度理论第一强度理论(最大拉应力理论)：第二强度理论(最大伸长线应变理论)：第三强度理论(最大切应力理论)：第四强度理论(形状改变比能理论)：第二章金属在其它静载荷下的力学性能应力状态软性系数的定义应力状态软性系数α：一个材料的塑性或脆性并不是绝对的为了表示应力状态对材料塑性变形的影响，引入应力状态软性系数α分别为最大和最小主应力,为泊松比第二章金属在其它静载荷下的力学性能不同加载方式的应力状态系数单向拉伸：=0.5扭转

2、：取单向压缩：表示材料塑性变形的难易程度。↑在该应力状态下切应力分量越大，塑性变形↑；软的应力状态↓的应力状态而言，就不易引起脆断。硬的应力状态力学状态图影响断裂的内在因素是材料本性，如σs,σb外在因素：应力状态，温度和加载速度力学状态图就是将四因素综合在一个图中，从图中可定性的判断材料发生何种断裂第二章金属在其它静载荷下的力学性能压缩性能指标第二章金属在其它静载荷下的力学性能非比例压缩应力σpc试样标距段内的非比例压缩变形达到规定的原始标距百分比时的应力抗压强度σbc单位试样被压至破坏过程中的最大应力σbc压缩压缩试验的特点(1)单向压缩试验

3、的应力状态软性系数α=2，比拉伸、扭转、弯曲的应力状态都软，所以主要用于拉伸时呈脆性的金属材料力学性能的测定。(2)拉伸时塑性很好的材料，在压缩时只发生压缩变形而不断裂。对于接触面处承受多向压缩应力的机件，如滚动轴承、套圈与滚动体，常采用多向压缩实验。第二章金属在其它静载荷下的力学性能弯曲完全试验的特点金属杆状试样承受弯矩作用后，其内部应力主要为正应力，但由于杆件截面上的应力分布不均匀，表面最大，中心为零，且应力方向发生变化弯曲试验的试样形状简单、操作方便，不存在拉伸试验时的试样偏斜对结果的影响，可用弯曲的挠度显示材料的塑性。弯曲试验时，样品表面

4、应力最大，可灵敏的反映材料表面的缺陷。第二章金属在其它静载荷下的力学性能第二章金属在其它静载荷下的力学性能Fractureoriginadjacenttothesurfaceinpressureless-sinteredaluminasamples弯曲试验将圆柱形或矩形试样放置于一定跨距Ls的支座上，进行三点弯曲或四点弯曲加载，通过记录弯曲力f和试样挠度f之间的关系曲线，就可确定金属在弯曲力下的力学性能。第二章金属在其它静载荷下的力学性能主要用途：本系列试验机主要用于水泥、混凝土试样及构件等建材产品的抗压、抗弯强度试验，YES系列试验机采用传感器

5、测力，数字显示试验力及峰值，手动控制试验进程，既具有手动试验机的可靠性，又备有RS232C接口，可扩展为具有微机数据采集、处理功能，具有网络数据库管理与操作的新一代微机屏显式压力试验机。第二章金属在其它静载荷下的力学性能主要用途：用于金属材料和塑料、混凝土、水泥等非金属材料的拉伸、压缩、弯曲和剪切试验。增加简单附件，可完成胶带、链条、钢丝绳、电焊条及构件的力学性能试验。第二章金属在其它静载荷下的力学性能主要用途：广泛应用在冶金、机械、建工建材、汽车、造船等行业和大专院校、质量检测等部门，用于金属、塑料、橡胶、弹簧、各种绳带等材料及制品的机械性能测

6、试研究。第二章金属在其它静载荷下的力学性能硬度硬度不是金属独立的基本性能，它是指金属在表面上的不大体积内抵抗变形或者破裂的能力。第二章金属在其它静载荷下的力学性能抵抗变形能力：压入法型硬度试验：测布氏硬度，洛氏硬度，维氏硬度，显微硬度，统称压入硬度。可测量脆性材料（陶瓷材料）的硬度，表面处理的工件。抵抗破裂能力：刻划片型硬度试验：刻划硬度抵抗金属弹性变形能力：回跳法，肖氏硬度（手提法）大型工件硬度与其它性能的相互关系第二章金属在其它静载荷下的力学性能以压入法为例：对Cu及合金和不锈钢K=0.4-0.55对钢铁材料K=0.33-0.36旋转弯曲疲劳

7、极限所以硬度知道，其他相关性能，根据经验公式可估算又方便，不毁工件，在生产上得到广泛应用在直径D的钢珠上，加一定负荷P，压入被测试样金属的表面，根据金属表面痕的凹陷面积计算出应力值。式中t为压痕凹深度；πDt为压痕凹陷面积,在P和D一定时，HB∝1/t布氏硬度布氏硬度的测定原理第二章金属在其它静载荷下的力学性能布氏硬度布氏硬度的测定原理第二章金属在其它静载荷下的力学性能∆oab关系中t测量困难d＝f(t)布氏硬度计试验法主要用于铸铁、钢材、有色金属及软合金等材料的硬度测定，此外还可以用于塑料、电木等某些非金属材料硬度的测定。适用于工厂、车间、试验

8、室、大专院校和科研机构。第二章金属在其它静载荷下的力学性能布氏硬度试验的优缺点和适用范围优点：代表性全面，因为其压痕面积较大，能反映金属