金属材料基本知识-电梯培训课件

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1、金属材料基础知识河北省特种设备监督检验院陶诗龙提纲一、材料力学基础知识1、绪论2、材料基本力学性能介绍3、材料力学的研究对象4、材料的力学性能4.1强度4.2刚度4.4硬度4.3塑性部分基本概念Page2提纲二、钢铁材料基础知识1、绪论2、钢的分类3、碳素结构钢3.1普通碳素结构钢3.2优质碳素结构钢附录常见钢铁力学性能表Page33.3低合金高强度钢一、材料力学基础知识1、绪论Page4赵州桥(石拱桥)595-605年建，充分利用石料的压缩强度安澜竹索桥(宋代建)(1964年改为钢缆承托的索桥)充

2、分利用竹材的拉伸强度1、绪论Page52、材料基本力学性能介绍通常所指金属材料的性能包括以下两个方面：1．使用性能是为了保证机械零件、设备、结构件等能正常工作，材料所应具备的使用性能主要有力学性能（强度、硬度、刚度、塑性、韧性等）、物理性能（密度、熔点、导热性、热膨胀性等），化学性能（耐蚀性、热稳定性等）。使用性能决定了材料的应用范围，使用安全可靠性和使用寿命。2.工艺性能即材料在被制成机械零件、设备、结构件的过程中适应各种冷、热加工的性能，例如铸造、焊接、热处理、压力加工、切削加工等方面的性能。工

3、艺性能对制造成本、生成效率、产品质量有重要影响。Page62、材料基本力学性能介绍材料力学主要解决材料的力学性能，主要研究（1）强度（2）刚度（3）稳定性研究的参数包括强度：（屈服强度，抗拉强度，抗弯强度，抗剪强度），如钢材Q235，屈服强度为235MPa。硬度：包括划痕硬度，压入硬度回跳硬度，如布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度、里氏硬度等等。刚度：在起重机中，刚度一般是指静刚度，静刚度是指满载小车作用在跨中时，主梁在垂直平面内引起的最大静扰度与跨度之比。塑性：一定载荷下,材料产生永久变形的材料特性Pa

4、ge73、材料力学的研究对象构件构件分类块体板件中面杆件形心横截面Page83、材料力学的研究对象轴线：中轴线、中心线。横截面：垂直于梁的轴向的截面形状。形心:截面图形的几何中心。Page9形心对构件在荷载作用下正常工作的要求具有足够的强度——荷载作用下不断裂，荷载去除后不产生过大的永久变形(塑性变形)。即构件在外载作用下，抵抗破坏的能力。例如储气罐不应爆破。（破坏——断裂或变形过量不能恢复）4、材料的力学性能4.1强度FFaFF钢筋b断裂示例Page10对构件在荷载作用下正常工作的要求4、材料的力

5、学性能4.1强度Page11荷载未作用时永久变形示例荷载作用下F荷载去除后具有足够的强度——荷载作用下不断裂，荷载去除后不产生过大的永久变形(塑性变形)。即构件在外载作用下，抵抗破坏的能力。例如储气罐不应爆破。（破坏——断裂或变形过量不能恢复）4.1强度强度的定义：强度是指材料抵抗永久变形和断裂的能力。强度的意义：强度是衡量零件本身承载能力（即抵抗失效能力）的重要指标。按外力作用的性质不同，主要有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等，工程常用的是屈服强度和抗拉强度，这两个强度指标可通过拉伸试验测

6、出。Page124.1强度屈服强度与抗拉强度的概念：Page134.1强度抗拉强度抗拉强度指材料在拉断前承受最大应力值。即钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。屈服强度屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。又称为屈服极限，是材料屈服的临界应力值。所谓屈服，是指达到一定的变形应力之后，金属开始从弹性状态非均匀的向弹-塑性状态过度，它标志着宏观塑性变形的开始。Page14由上可知，当结构或构件的工作应力达到抗拉强度时，会引起断裂；当工作应力达到屈服应力时，将

7、产生屈服或出现塑性变形。构件工作时发生断裂或显著塑性变形，一般都是不容许的。所以，从强度方面考虑，断裂是构件破坏或失效的一种形式。同样，屈服或出现显著塑性变形，也是构建失效的一种形式，一种广义的破坏。可见材料的断裂或塑性变形都是材料失效的显著表现。Page154.1强度长期在交变应力下工作的构件，虽然所受应力小于材料的静强度极限，但经过应力的多次重复后，构件将产生可见裂纹或完全断裂，而且，即使是塑性很好的材料，断裂时也往往无显著地塑性变形。疲劳的定义：在交变应力作用下，构件产生可见裂纹或完全断裂的现

8、象，称为疲劳破坏，简称疲劳。疲劳强度的定义疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。疲劳破坏常常带有突发性，往往造成严重后果。据统计，在机械与航空等领域中，大部分损伤事故是疲劳破坏所造成的。因此，对于承受循环应力的机械设备与结构，应该十分重视其疲劳强度问题。Page164.1强度具有足够的刚度——荷载作用下的弹性变形不超过工程允许范围。构件在外载作用下，抵抗可恢复变形的能力。例如机床主轴不应变形过大，否则影响加工精度。导轨、