_金属材料的性能

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1、铸造性可锻性可焊性切削加工性热处理性金属材料的性能使用性能力学性能物理性能化学性能工艺性能金属材料的性能——表征材料在给定外界条件下的行为金属材料的力学性能一、定义:力学性能是指材料在力的作用下抵抗变形和开裂的性能。力的型式：静载荷、冲击载荷、交变载荷。二、指标:弹性、塑性、韧性、强度、硬度和疲劳强度等。三.拉伸试验拉伸试样拉伸试验机拉伸试样的颈缩现象四、拉伸图oe--弹性变形阶段es--塑性变形阶段屈服现象：金属材料开始产生明显塑性变形的标志。四、拉伸图oe--弹性变形阶段es--塑性变形阶段sb--强化阶段bk--缩颈阶段低Ｃ钢、正火、退火调质中Ｃ钢，低、中C合金钢某些Al合金及

2、某些高分子材料具有类似曲线。铸铁、陶瓷：只有第I阶段1.弹性(elasticity):金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后能恢复原来形状及尺寸的性能。弹性变形(elasticdeformation):随载荷撤除而消失的变形。弹性极限(elasticlimit):Fe弹性极限载荷(N)σe=(Mpa)S0试样原始横截面积(mm2)2.强度(strength):材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。种类:屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度等。(2)屈服强度(yieldstrength):屈服点SFsσs=(Mpa)S0试样屈服时的载荷(N)试样原始横截面积(

3、mm2)(3)条件屈服强度(塑性变形量为0.2%)(4)抗拉强度(tensilestrength):试样在断裂前所能承受的最大应力。F0.2σ0.2=(Mpa)S0试样原始横截面(mm2)试样产生0.2%残余塑性变形时的载荷(N)Fb试样断裂前的最大载荷(N)σb=(Mpa)S0试样原始横截面积(mm2)3、塑性(plasticity):是指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。1)断面收缩率(percentagereductioninarea):是指试样拉断处横截面积S1的收缩量与原始横截面积S0之比。2)伸长率(延伸率)specificelongation:是指试样拉断后

4、的标距伸长量L1与原始标距L0之比。δ<2~5%属脆性材料δ≈5~10%属韧性材料δ>10%属塑性材料δ和ψ数值越大，表示材料的塑性越好。4、硬度(hardness):是指材料抵抗其他硬物体压入其表面的能力。布氏硬度HB洛氏硬度HR维氏硬度HV肖氏硬度HS常用测量硬度的方法1）布氏硬度HB(Brinell-hardness)布氏硬度计1）布氏硬度HB(Brinell-hardness)一定直径的硬质合金球在一定载荷作用下压入试样表面，保持一定时间后卸除载荷，测量其压痕直径，计算硬度值。布氏硬度值用球面压痕单位面积上所承受的平均压力来衡量，用符号HBW来表示。1）布氏硬度HB(Brin

5、ell-hardness)适用范围:测得的值比较准确稳定，但只适宜于测量硬度较低的材料，如铸铁、有色金属、调质或退火钢，且不适于测量成品件或薄壁件。1）布氏硬度HB(Brinell-hardness)符号HBW之前的数字表示硬度值，符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。如:120HBW10/1000/30表示直径为10mm的钢球在1000kgf（98.07kN）载荷作用下保持30s测得的布氏硬度值为120。(若钢球直径为10mm，力为3000kgf，保持10s则可简单记为120HBS)2)洛氏硬度HR(Rockwll—hardness)将120°金刚石圆锥体（或直

6、径1.588mm的淬火钢球）压头，先后施加两个载荷（预载荷F0和主载荷F1）压入金属表面，卸去主载荷F1后，测量其残余压入深度h1来计算洛氏硬度值。每0.002mm相当于洛氏1度。2)洛氏硬度HR(Rockwll—hardness)h1-h0洛氏硬度测试示意图洛氏硬度计2、洛氏硬度HR(Rockwll—hardness)硬度可直接从洛氏硬度计表盘上读数。根据压头的种类和总载荷的大小的不同洛氏硬度常用的表示方式有HRA、HRB、HRC三种试验压痕小、操作方便，可测低硬度、高硬度材料，应用最广泛。用于测量各种钢铁原材料、有色金属、经淬火后工件、表面热处理工件及硬质合金等。测量值不稳定，测

7、三点以上取平均值硬度实际上是强度的局部反应，强度高其硬度必然高。2)洛氏硬度HR(Rockwll—hardness)HRA测量范围：70～85适于测量碳化物、硬质合金等高硬度材料；HRB测量范围：25～100适于测软钢、铜铝合金等材料；HRC测量范围：20～67适于淬火钢、调质钢等范围较广3)维氏硬度(diamondpenetratorhardness)――科学试验维氏硬度的压力一般可选5，10，20，30，50，100，120kg等，小于10kg的压力可