金属材料力学性能测试 弯曲.ppt

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1、模块一金属材料力学性能检测技术§1.3金属硬度试验§1.2金属扭转及弯曲试验§1.1拉伸试验§1.4金属冲击韧性试验§概述金属材料在外力作用下所表现出的诸如强度、塑性、弹性等等力学特性称为材料的力学性能，而衡量金属材料力学性能的指标统称为力学（机械）性能指标，这些指标是通过实验来确定的。本章就依据国家标准来讨论这些指标的意义及测定方法。§1.1金属材料拉伸试验拉伸实验室是测定材料力学性能的最常用的一种方法。按国标GB6397—86《金属材料试验试样》规定，拉伸试样分为比例试样和定标距试样两种。一、拉伸试样其中为试样标距，为试样横截面面积，比例系数，

2、一般取5.65或11.3，前者称短试样，后者称长试样。1、比例计算（1）比例计算的标距和横截面面积之间存在如下比例关系，即§1.1金属材料拉伸试验§1.1金属材料拉伸试验（3）圆截面试样的形状如图所示，它分为三个部分。工作部分长度，一般不小于。（2）对于圆截面试样，短长比例试样的标距分别取和。§1.1金属材料拉伸试验定标距试样的原始标距与横截面间无比例关系，一般取，。2、定标距试样§1.1金属材料拉伸试验通常从产品、压制坯或铸锭切取样坯经机加工制成试样。但具有恒定横截面的产品(型材、棒材、线材等)和铸造试样(铸铁和铸造非铁合金)可以不经机加工而进行

3、试验。取样部位、取样方向和取样数量是对材料性能试验结果影响较大的3个因素，被称为取样三要素。3、取样与制样§1.1金属材料拉伸试验二、引伸计引伸计是测量构件及其他物体两点之间线变形的一种仪器，通常由传感器、放大器和记录器三部分组成。传感器直接和被测构件接触。构件变形，传感器随着变形，并把这种变形转换为机械、光、电、声等信息，放大器将传感器输出的微小信号放大。记录器（或读数器）将放大后的信号直接显示或自动记录下来。§1.1金属材料拉伸试验图1千分表原理图图2拉杆式引伸计§1.1金属材料拉伸试验图4电容式引伸计图6电阻式引伸计§1.1金属材料拉伸试验图

4、5电感式引伸计§1.1金属材料拉伸试验正应力：切应力：应力σ=F/S应变ε=△L/L,Ψ=∆S/S§1.1金属材料拉伸试验由于而A0l均为常量，故两图形形状相同。二、拉伸图及应力—应变图下图为低碳钢的拉伸图和应力—应变图。§1.1金属材料拉伸试验具有物理屈服现象的金属材料，其拉伸曲线的类型有如下一些情况：§1.1金属材料拉伸试验§1.1金属材料拉伸试验3）屈服极限：各项强度指标定义如下：5）断裂强度：2）弹性极限：1）比例极限：4）强度极限：各应力指标的定义及测试方法：图解法的测试方法：定义：应力与应变成直线关系的最大应力值。1、比例极限§1.1金

5、属材料拉伸试验§1.1金属材料拉伸试验2、弹性极限定义：材料由弹性变形过渡到弹性-塑性变形的应力。的测试方法：试样卸力后，残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。这种应力是在卸力后测定的。国家标准规定以残余伸长为0.01%的应力作为规定的弹性极限。无特殊要求的情况下，一般只测量屈服点或下屈服点。3）下屈服点：2）上屈服点：1）屈服点：§4.2金属材料拉伸时的力学性能3、屈服极限§1.1金属材料拉伸试验§1.1金属材料拉伸试验3、屈服极限对于没有屈服现象的材料，规定产生0.2%残余应变的应力作为屈服强度，以表示测量方法与弹性极限相似。§1.1金属材

6、料拉伸试验4、强度极限（抗拉强度）定义：曲线上最大应力为强度极限。标志：出现颈缩现象。§1.1金属材料拉伸试验5、断裂强度定义：试样拉断时的真实应力，表征材料对断裂的抗力。式中：：试样断后标距长度（mm）材料的塑性指标及其测定：试样原始标距长度。1）定义：试样拉断后，其标距部分的伸长与原始标距的百分比。1、断后伸长率§1.1金属材料拉伸试验2、移位法。1、直测法。2）的测定方法§1.1金属材料拉伸试验(1）直接法：当试样拉断处到标距端点的距离均大于1/3L0时，直接测量标距两端点之间的距离Lk。(2)移位法如果试样拉断处到标距端点的距离小于1/3L

7、0时，应按国家标准的规定采用断口移中的办法，计算Lk长度。试验前要在试件标距内等分划十个格子。试验后，将试件对接在一起，从断口为起点O，在长段上取基本等于短段的格数得B点。计算Lk方法如下：当断口非常靠近试件两端，而与其头部之距离等于或小于直径的两倍时，一般认为试验结果无效，需要重新试验。同一材料的试样长短不同，测得的断后伸长率略有不同。比例试样的尺寸越短，其断后伸长率越大。3）试样尺寸对的影响说明对于塑性材料，断裂前变形集中在缩颈处，距离断口位置越远，变形越小。因此，断口在标距间的位置对延伸率是有影响的。也就是说试样断裂后的塑性变形可分为两部分：

8、1、颈缩出现前的均匀伸长。2、颈缩出现后的局部伸长。其中与原始的标距长度有关；与原始横截面面积有关。§1.1金属材料拉试验