文档介绍：机械制造基础教案
《机械制造基础》
教 案
特殊加工与先进制造技术：了解用途与应用场合
学****方法
总结归纳各章节学****GB/T2228规定，。%残余伸长时的应力值，即
= 式中 —%残余伸长时载荷（N）；
Ao—试样的原始横截面积（mm2）。
抗拉强度
金属材料在断裂前所能承受的最大应力值称为抗拉强度，用符号Rm表示。
R m=Fb/Ao 式中 Fb—试样在断裂前所承受的载荷（N）；
Ao—试样原始横截面积（mm2）。
塑性
金属材料的载荷作用下，断裂前材料发生不可逆久变形的能力称为塑性。
通过拉伸试验可测定材料的塑性。
常用的塑性指标有断后伸长率d和断面收缩率ψ。
d=(L1-L0)/L0 ψ=(F0-F1)/F0
硬度
硬度是指金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。
可用硬度试验机测定，常用的硬度指标有布氏硬度HBW、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC等）和维氏硬度HV。
布氏硬度
布氏硬度试验原理
式中 F—试验力（N）；
d—压痕平均直径（mm）；
D—硬质合金球直径（mm）
选择试验规范
根据被测金属材料的种类和试样厚度、选用不同大小的球体直径D，施加的试验力F和试验力保持时间，按表1—1所列的布氏硬变试验规范正确选择 。
试验的优缺点
优点：试验时使用的压头直径较大，在试样表面上留下压痕也较大，所得值也较准确。
缺点：对金属表面的损伤较大，不易测试太薄工件的硬度，也不适于测定成品件硬度。
应用
布氏硬度试验常用来测定原材料、半成品和性能不均匀材料（如铸铁）的硬度。
洛氏硬度
洛氏硬度测量原理
洛氏硬度HR=K-h/s
式中，K为给定标尺的硬度数，S为给定标尺的单位，
。
常用洛氏硬度标尺及适用范围
试验优缺点
优点：操作简单迅速，效率高，直接从指示器上读出硬度值；压痕小，故可直接测量成品或较薄工件的硬度；对于HRA和HRC采用金刚石压头，可测量高硬度薄层和深层的材料。
缺点：由于压痕小，测得的数值不够准确，通常要在试样不同部位测定四次以上，取其平均值为该材料的硬度值
维氏硬度
试验原理
维氏硬度值用四棱锥压痕单位面积上所承受的平均压力表示，符号HV。
HV=×2F×Sin1360/2/d2= 式中 F
—作用在压头上试验力（N）；d—压痕两对角线长度的平均值（mm）。
常用试验力及其适用范围
维氏硬度试验所用试验力视其试样大小、薄厚及其他条件，—。、、、、、。
维氏硬度试验适用范围宽，尤其适用测定金属镀层、薄片金属及化学热处理的表面层（渗碳层、渗氮层等）硬度，其结果精确可靠。
试验优缺点
优点：与布氏、洛氏硬度试验比较，维氏硬度试验不存在试验力与压头直径有一定比例关系的约束；也不存在压头变形问题，压痕轮廓清晰，采用对角线长度计量，精确可靠，硬度值误差较小。
缺点：其硬度值需要先测量对角线长度，然后经计算或查表确定，故效率不如洛氏硬度试验高。
冲击韧度
冲击试验方法与原理
一次冲击弯曲试验通常在摆锤式冲击试验机上进行 。
试验时，将试样放在试验机两支座上，。把质量为m的摆锤抬到高H，使摆锤具有位能为mHg。摆锤落下冲断试样后升至h高度,具有位能为mhg，故摆锤冲断试样推动的位能为mHg—mhg，这就是试样变形和断裂所消耗的功称为冲击吸收功AK，即AK=mg(H-h) 用试样的断口处截面积SN（cm2）去除AK（J）即得到冲击韧度，用Ak表示，单位为J/cm2. aK=AK/SN
冲击试验的实际意义
韧脆转变温度
材料在低于某温度时，AK值急剧下降，使试样的断口由韧性断口过渡为脆性断口。因此，这个温度范围称为韧脆转变温度范围。韧脆转变温度的高低是金属材料质量指标之一，韧脆转变温度愈低，材料的低温冲击性能就愈好，对于在寒冷地区和低温下工作的机械和工程结构。如运