文档介绍：:..机械工程材料第二章工程材料的基础知识§ 物理、化学、铸造、锻、焊、切削等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。、静载单向静拉伸应力一一应变1111线拉伸机上,低碳钢缓慢加载单向静拉伸Illi线曲线分为四阶段:(oab)——弹性变形阶段a:Pp,b:Pe(不产生永久变形的最大抗力)oa段:AL-P总线阶段ab段:极微量塑性变形(-%)(bed)段一一屈服变形c:(dB)段一一均匀塑性变形阶段B:(BK)段一一局部集中塑性变形:颈缩铸铁、陶瓷:只有第I阶段中、高碳钢:没冇第II阶段二、=P/Ao表示材料抵抗变形和断裂的能力单位:MPa(MN7mm2)=Pb/Ao材料被拉断询所承受的最人应力值(材料抵抗外力而不致断裂的极限应力值)。:。s=Ps/A() (。s代表材料开始切显塑性变形的抗力,是设计和选材的主要依据之一。)b: (中高碳钢、无屈服点,国家标准,以产生一淀的微量塑性变形的抗力的极限应力值來表示。)脆性材料:(80%的断裂由疲劳造成)疲劳:承受载荷的大小和方同随时间作周期性变化,交变应力作用F,往往在远小于强度极限,甚至小于屈服极限的应力下发生断裂。疲劳极限:材料经无数次应力循环而不发生疲劳断裂的最高应力值。条件疲劳极限:经受10,应力循环而不致断裂的最大应力值。陶瓷、高分了材料的疲劳抗力很低,金属材料疲劳强度较高,纤维增强复合材料也冇较好的抗疲劳性能。影响因索:循环应力特征、温度、材料成分和组织、夹杂物、表面状态、残余应力等。三、塑性:=学=X100%试样拉断后最终标距长度延伸率与试样尺寸有关,5, 10(Lo=5do,10do)=AF/F0=(Fo-Fk)/Fox100%越大,塑性愈好;<5%,脆性材料四、 (材料在受力时,抵抗弹性变形的能力)E二。/£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。:材料不产牛塑性变形的情况下,所能承受的最大应力。比例极限:Op二Pp/F。应力一一应变保持线性关系的极限应力值弹性极限:。e=Pe/K 不产永久变形的最大抗力。工程上,5、5视为同一值,:硬度抵抗外物压入的能力,称为硬度一一综合性能指标。= 乡7lD{D-Jd2-/)适用于未经淬火的钢、铸铁、有色金属或质地轻软的轴承合金。::B、C、A三种①HRB轻金属,未淬火钢②HRC较硕,淬硬钢制品③HRA硬、=维氏硬度的压力一般可选5,10,20,30,50,100,120kg等,小于10kg的压力可以测定显微组织硬度。六、冲击韧性韧性:材料断裂前吸收变形能量的能力一一韧度冲击韧性:冲击载荷卜•材料抵抗变形和断裂的能力。比二冲击破坏所消耗的功九/标准试样断口截面积F(J/cm2)比值低的材料叫做脆性材料,断裂时无明显变形,金属光泽,呈结品状。ak值高,明显塑变,断口呈灰色纤维状,无光泽,韧性材料。韧性与温度有关一一脆性转变温度Tk高中击值部分脆憐变温豌围 )砥C沖击值敢七、]前而所述的力学性能,都是假定材料内部是完整、连续的,但是实际上,内部不对避免的存在各种缺陷(夹杂、气孔等),由于缺陷的存在,使材料内部不连续,这可看成材料的裂纹,在裂纹尖端前沿有应力集中产生,形成一个裂纹尖端应力场。表示应力场强度的参数——“应力场强度因子”。I:单位厚度,无限大平板中有一长度2a的穿透裂纹Y:裂纹形状,加载方式,试样儿何尺寸,试验类型有关的系数一一几何形状因子。,在拉伸载荷作用下,Y值是一定的,当外力逐渐增大,或裂纹长度逐渐扩展时,应力场强度因子也不断增人,当应力场强度因子K】增大到某一值时,就可使裂纹前沿某一区域的内应力大到足以使材料产生分离,从而导致裂纹突然失稳扩展,即发生脆断。这个应力场强度因子的临界值,称为材料的断裂韧性,用Kic表示,它表明了材料有裂纹存在吋抵抗脆性断裂的能力。