节金属材料的性能ppt课件.ppt

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1、金属材料的性能PerformanceofMetalMaterial材料的性能依据金属材料的力学性能金属材料的其他性能材料的性能：表征材料在外界条件下所表现出的行为。材料系统包括：化学成分、内部结构。材料的化学成分和内部结构是材料性能的内部依据，性能是指确定成分和结构的材料的外部表现。材料与工程的关系：材料应用于工程，工程的目的是按照需要和条件改造材料，使其具有使用价值。工艺结构性能第一节材料性能依据材料使用性能化学性能物理性能力学性能材料工艺性能焊接性能锻造性能铸造性能切削加工性能第二节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

2、性能。二.指标:强度刚度硬度韧性疲劳性能塑性弹性耐磨性Strength,rigidity,elasticity,plasticity,hardness,toughness,Fatiguestrength,wear-resistingroperty三拉伸试验拉伸试样拉伸试验机材料在外力作用下对变形与断裂的抵抗能力拉伸机局部拉伸试验设备拉伸试样的颈缩现象拉伸过程如下图所示。若将纵坐标以应力σ(σ=P/A0,A0为试样原始截面积）表示，横坐标以应变ε(ε=(ΔL/L0,L0为试样标距)表示，则这时的曲线与试样的尺寸无关，称为应力-应变曲线或σ-ε曲线。（动

3、画）拉伸过程示意图四.拉伸图(GB6397-1986)bse沿试样轴向以一定速度施加载荷，使其发生拉伸变形直至断裂。通过力与位移传感器可获得载荷(P)与试样伸长量(ΔL)之间的关系曲线，称为拉伸曲线或P-ΔL曲线。拉伸曲线（载荷-位移曲线）和应力-应变曲线比例极限,弹性极限,屈服强度,抗拉强度,断裂强度虎克定律σk1.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到原来形状及尺寸的性能。2.弹性变形(elasticdeformation):随载荷撤除而消失的变形。3.弹性极限(elasticlimit):Fe弹性极限载荷(N)

4、σe=(Mpa)S0试样原始横截面积(mm2)最大弹性变形量:金属材料在外力作用下所能发生最大可恢复变形量，即弹性变形能力。弹性比功:材料吸收变形功而不发生永久变形的能力。滞弹性:理想的材料在加载时立即发生弹性变形，卸载后立即恢复变形，但实际情况下应变之后于应力。4.强度(strength):材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。种类: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(mm2)(a)拉伸强度   （b)压缩强度      （c)弯

5、曲强度         （d)剪切强度    （e)扭转强度(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)5.刚度(rigidity):材料对弹性变形的抵抗能力（刚性）弹性阶段应力与应变的比值—刚度弹性模量（E）。挠度：外力作用下工件产生的弹性变形量四.塑性(plasticity):是指材料在载荷作用下产生塑性

6、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A1的收缩量(A0-A1)与原始横截面积A0之比。A0-A1ψ=×100%A0(2)伸长率(延伸率)specificelongation:是指试样拉断后的标距伸长量L1–L0与原始标距L0之比。L1–L0δ=×100%L0δ<2~5%金属脆性材科δ≈5~10%金属韧性材料δ>10%金属塑性材料d从图中可以看出,塑性好的试样断口呈韧窝花样,塑性较差的试样断口呈冰糖状或舌状花样。拉伸试样断口（扫描电镜照片）craterdimple五.硬度(hard

7、ness):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)＜450HBS;＜650HBW;GB231-1984《金属布氏硬度实验方法》适用范围:(1)布氏硬度HB(Brinell-hardness)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（9.807k

8、N）载荷作用下保持30s测得的布氏硬度值为120。压