第一章力学性能介绍课件.ppt

《第一章力学性能介绍课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、材料力学性能金属材料的性能工艺性能使用性能物理性能化学性能力学性能铸造性能锻造性能切削加工性能焊接性能热处理性能弹性塑性强度硬度韧性疲劳断裂静态拉伸实验42013-2014学年第1学期材料力学性能1.试样制备中华人民共和国国标GB/T228-2002《金属材料室温拉伸实验方法》1.1实验方法5工作部分过渡部分夹持部分试样表面光洁2014-2015学年第1学期材料力学性能2014-2015学年第1学期材料力学性能62014-2015学年第1学期材料力学性能782.试验设备2014-2015学年第1学期材料力学性能

2、低碳钢的应力-应变曲线拉伸试样拉伸试验机应力=F/A0应变=(l-l0)/l0σsσesσσbbOε塑性变形弹性变形e1.弹性与刚度——e点对应的应力σe。应力低于e点时，产生弹性变形，超过e点时，产生塑性变形。弹性极限比例极限——p点对应的应力σp。Oe线上Op部分为一条斜直线，应力与应变始终成比例。——材料在弹性范围内，应力与应变的比值σ/ε（Mp）称为弹性模数E，表示材料抵抗弹性变形的能力，用来表示材料的刚度。E值主要取决于各种材料的本性，而工艺参数对它的影响很小。弹性模数e2.强度与塑性强度——指

3、材料在外力作用下抵抗永久变形和破坏的能力，最常用的是拉伸实验测得的抗拉强度σb＝Fb/A0.2％塑性变形σOεσ0.2σsσeseσpσσbbpOεb屈服强度s：材料发生微量塑性变形时的应力值。条件屈服强度0.2：残余变形量为0.2%时的应力值。抗拉强度b：材料断裂前所承受的最大应力值.——指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力塑性断后伸长率断面收缩率断裂后拉伸试样的颈缩现象说明：①用面缩率表示塑性比伸长率更接近真实变形。②直径d0相同时，l0，。只有当l0/d0为常数时，塑性值才有可比性。当

4、l0=10d0时，伸长率用10表示；当l0=5d0时，伸长率用5表示。显然5>10③>时，无颈缩，为脆性材料表征<时，有颈缩，为塑性材料表征3.硬度——材料对局部塑性变形、压痕或划痕的抗力。是表现材料软硬程度的一种性能。金属硬度试验也是应用最广泛的力学性能试验方法。仅在金属表面产生很小压痕，可在成品上试验不需专门加工试样易于检查金属表面层的质量（如脱碳、表面淬火和化学热处理后的表面性能）设备简单，操作方便迅速。测量方法布氏硬度HB洛氏硬度HR维氏硬度HV弹性回跳法—肖氏硬度压入法划痕法—莫氏硬度

5、（1）布氏硬度（HB）D=10、5、2.5的淬火钢球或硬质合金球压入试样表面保持一定时间后卸除试验力测量压痕平均直径，求出球形面积用试验力除以球冠面积布氏硬度计符号HBS或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120HBS10/1000/30表示直径为10mm的钢球在1000kgf（9.807kN）载荷作用下保持30s测得的布氏硬度值为120。布氏硬度压痕压头为钢球时，布氏硬度用符号HBS表示，适用于布氏硬度值在450以下的材料。压头为硬质合金球时，用符号HBW

6、表示，适用于布氏硬度在650以下的材料。布氏硬度的特点：压痕面积大，其硬度值能反映金属在较大范围内各组成相的平均性能，而不受个别组成相及微小不均匀性的影响，测量误差小，试验数据稳定，重复性强；压痕大，不能用于小件、成品件及比压头还硬的材料。布氏硬度的应用：适于测量退火、正火、调质钢、有色金属、铸铁和轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度。（2）洛氏硬度（HR）F1F0h0表盘主试验力预试验力压头试样F1F0h1F1F0h1200洛氏硬度＝（常数－h）/S=N-h/S符号HR前面的数字为硬度值，后面为使用

7、的标尺。最常用的标尺有A,B,CHRA用于测量高硬度材料,如硬质合金、表淬层和渗碳层。HRB用于测量低硬度材料,如有色金属和退火、正火钢等。HRC用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。钢球压头与金刚石压头洛氏硬度压痕洛氏硬度的特点：洛氏硬度的应用：操作简便迅速，硬度值可直接读出，压痕较小，可在工件上进行试验；缺点是压痕小，代表性差，所测硬度值重复性差，分散度大。广泛用于热处理质量的检验洛氏硬度计的压头有两种，当测定硬度较高的材料时，选用120°的金刚石圆锥压头；测定硬度较低的材料时，选用淬火钢压头。（3）维

8、氏硬度（HV）测试原理与布氏相同，根据压痕面积计算硬度值。压头为两对面夹角α为136o的金刚石四棱锥体，测定压痕对角线长度进行查表。维氏硬度维氏硬度计维氏硬度试验原理维氏硬度压痕维氏硬度保留了布氏硬度和洛氏硬度的优点，既可测量由极软到极硬的材料的硬度，又能互相比较。既可测量大块材料、表面硬化层的硬度，又可测量金相组织中不同相的硬度。但是，要测量对角线，工作效率低。维氏硬度用符号HV表示