文档介绍：
机械零件在使用过程中,要受到诸如拉伸、压缩、扭转、剪切、摩擦、冲击以及温度和化学介质等作用,并且还要传递力和能。
因此,作为构成机械零件的金属材料,应具备良好的力学性能、物理性能、和化学性能以防止零件早期失效,同时还要有良好的工艺性能。
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金属的力学性能:材料在外力作用下表现出来的特性,如弹性、塑性、强度、硬度和韧性等。
表征和判定金属力学性能所用的指标和依据称为金属力学性能的判据。
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弹性: 即物体在外力作用下改变其形状和尺寸,当外力卸除后物体又回复到原始形状和尺寸的特性。弹性的判据可通过拉伸试验来测定。
图1-1 拉伸曲线及拉伸试样
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(1)拉伸试验(动画演示)
拉伸试验:
即静拉伸力对试样轴向拉伸,测量力和相应
的伸长,一般拉至断裂以测定其力学性能的试验。
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图1-2 低碳钢拉伸曲线
(ΔL)
σ(F)
b
k
s
e
σb
ε
σs
σe
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(2)弹性极限
即金属材料不产生塑性变形时所能承受的最大应力。拉伸曲线e点对应的应力σe为弹性极限:
σe= Fe/S0
式中
σe ——弹性极限(MPa);
F e ——试样产生完全弹性变形时的最大外(N);
S0 ——试样原始横截面积(mm 2)。
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即材料抵抗弹性变形的能力。
刚度的大小以弹性模量来衡量,弹性模量在拉伸
曲线上表现为oe段的斜率,即:
E=σ/ε
式中 E——弹性模量(MPa);
σ——应力(MPa);
ε——应变。
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3. 强度
即金属抵抗永久变形和断裂的能力。
(1)屈服点
屈服点:即试样在拉伸过程中力不断增加(保持恒定)仍能继续伸长(变形)时的应力。在拉伸曲线上s点对应的应力为屈服点。
σs=Fs/S0
式中σs——屈服点( MPa );
Fs——试样开始产生屈服现象时的(N);
S0——试样原始横截面积( mm 2)。
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(2)抗拉强度
即试样拉断前承受的最大标称拉应力。
如图1-2所示,拉伸曲线上b点对应的应力为抗拉强度。
σb=Fb/S0
式中σb——抗拉强度(MPa);
Fb——试样断裂前所能承受的最大拉(N);
S0——试样原始横截面积(mm2 )。
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即断裂前材料发生不可逆永久变形的能力。
常用的塑性判据是伸长率和断面收缩率。
塑性
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