第1章工程材料的性能.pptVIP

第1页，共28页，编辑于2022年，星期五 工程材料的性能 材料的性能：用来表征材料在给定外界条件下的行为参量，包括使用性能和工艺性能。 使用性能：材料在使用过程中所表现的性能。包括力学性能、物理性能和化学性能。 工艺性能：材料在加工过程中所表现的性能。包括铸造、锻压、焊接、热处理和切削性能等。 第2页，共28页，编辑于2022年，星期五 冲击载荷和交变载荷 第一节 材料的力学性能 载荷的大小和方向做周期性变化 一 定义 材料的力学性能：材料在载荷作用下所表现出来的特性。 对试样缓慢加载 二 力学性能指标 强度、刚度、塑性、硬度、冲击韧度、疲劳强度等。 材料的力学性能：静载和动载力学性能。 第3页，共28页，编辑于2022年，星期五 三.拉伸试验 拉伸试样 拉伸试验机 d0 L0 长试样：L0=10d0 短试样：L0=5d0 第4页，共28页，编辑于2022年，星期五 四.低碳钢拉伸应力—应变曲线 常用拉伸试样(圆截面): 标距长度： L =10d 或5d 施加拉伸载荷P，记录P—?L曲线; 或?(=P/A)—?(=?L/L)曲线。 低碳钢拉伸应力—应变曲线: 颈缩阶段：到k点发生断裂。 四个阶段： 颈缩 屈服 强化 弹性 弹性阶段：卸载后变形可恢复。 屈服阶段：变形迅速增大，材料 似乎失去抵抗变形的能力。 强化阶段：恢复抵抗变形的能力。 第5页，共28页，编辑于2022年，星期五 拉伸试样的颈缩现象 第6页，共28页，编辑于2022年，星期五 1 第7页，共28页，编辑于2022年，星期五 由?-?曲线定义若干重要的 比例极限 ?p： ?=E? ?-?关系是线性、弹性的。 材料性能和指标： 弹性模量 (Elastic Modulus) E=?/?：op段直线的斜率, 反映材料抵抗弹性变形的能力。 弹性极限?e：弹性，pe段为非线性。 ?e与?p数值相近。 ? o p e s y b k = P A k' ? ?L L L = / ?ys ?p ?e E 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到原来形状及尺寸的性能。 第8页，共28页，编辑于2022年，星期五 反映材料是否破坏的重要强度指标。 极限强度(ultimate strength) ?b： 屈服极限或屈服强度(yield strength) ?ys： 材料是否出现塑性变形的重要强度指标。 强度(strength): 材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。 第9页，共28页，编辑于2022年，星期五 塑性： 伸长率?n: 1 面缩率?： A1 A0 材料在外力下，产生塑性变形而不断裂的性能。 ?>5%, 如低碳钢、低合金钢、青铜等 延性材料： 脆性材料： ?<5%, 如铸铁、硬质合金、石料等。 低碳钢，?约 25%左右，?约为 60%。 第10页，共28页，编辑于2022年，星期五 材料的力学性能（或机械性能）指标为： E 1 弹性指标： 弹性模量E: 材料抵抗弹性变形的能力； ?ys ?b 强度指标： 屈服强度?ys -材料发生屈服 极限强度?b -材料发生破坏 塑性指标： 延伸率? 和/或 面缩率?。 第11页，共28页，编辑于2022年，星期五 五.硬度( hardness ): 是指材料抵抗其他更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 第12页，共28页，编辑于2022年，星期五 (1)布氏硬度 HB ( Brinell-hardness ) 布氏硬度计 第13页，共28页，编辑于2022年，星期五 (1)布氏硬度 HB ( Brinell-hardness ) 适用范围: ＜450HBS; ＜650HBW; 测头是淬火钢球 测头是硬质合金球 第14页，共28页，编辑于2022年，星期五 (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（9.807kN）载荷作用下保持30s测得的布氏硬度值为120。 第15页，共28页，编辑于2022年