文档介绍：第一章材料的力学性能
[本章内容]
材料的强度与塑性
材料的硬度
材料的冲击韧性
材料的疲劳强度
材料的断裂韧度
[重点掌握]
各种力学性能指标(强度, 塑性;冲击韧性;硬度HB,HRC,HV;疲劳强度,断裂韧性。)的物理意义和单位。
§ 材料的强度与塑性
一、静载单向静拉伸应力――应变曲线
:
长试样:L0=10d0
短试样:L0=5d0
ΔL
F
0
低碳钢拉伸曲线
脆性材料拉伸曲线
,低碳钢缓慢加载单向静拉伸曲线:
纵坐标为应力σ单位 MPa(MN/mm ), 横坐标为应变ε
其中:σ=F/S   表示材料抵抗变形和断裂的能力
ε=(L1-L0)/L0
:
1)阶段I(ope)――弹性变形阶段
p: Fp  ,e: Fe (不产生永久变形的最大抗力)
op段:△L∝ P   直线阶段
pe段:极微量塑性变形(--%)
2)阶段II(ess’)段――屈服变形
S: 屈服点  Fs
3)阶段III(s’b)段――均匀塑性变形阶段
b:  Fb 材料所能承受的最大载荷
4)阶段IV(bK) 段――局部集中塑性变形--颈缩
铸铁、陶瓷:只有第I阶段
中、高碳钢:没有第II阶段
二、拉伸曲线所确定的力学性能指标及意义
刚度材料在受力时,抵抗弹性变形的能力。
E=σ/ε杨氏弹性模量  GPa, MPa
本质是:反映了材料内部原子结应力的大小,组织不敏感的力系指标。
弹性:材料不产生塑性变形的情况下,所能承受的最大应力。
比例极限:σp=Fp/Ao   应力――应变保持线性关系的极限应力值
弹性极限:σe=Fe/Ao      不产永久变形
的最大抗力。
:材料在外力作用下抵抗
变形和破坏的能力。
屈服强度s:材料发生微量塑性变形
时的应力值。即在拉伸试验过程中,载
荷不增加,试样仍能继续伸长时的应力。
条件屈服强度:高碳钢等无屈服点,
%时的
应力值作为它的条件屈服强度,
来表示
抗拉强度b:材料断裂前所承受的最
大应力值。(材料抵抗外力而不致断裂
的极限应力值)。
s
:材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。
延伸率
延伸率与试样尺寸有关;δ5、δ10 (L0=5d,10d)
断面收缩率ψ=△A/Ao=(Ao-Ak)/Ao x 100%
>时,无颈缩,为脆性材料表征;
<时,有颈缩,为塑性材料表征。
断裂后
拉伸试样的颈缩现象
§ 材料的硬度
抵抗外物压入的能力,称为硬度――综合性能指标。
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。
压头为硬质合金时,用符号HBW表示,适用于布氏硬度在650以下的材料。