文档介绍：第1章材料的性能机械
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材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为变形。
外力去处后能够恢复的变形称为弹性变形。
外力去处后不能恢复的变形称为塑性变形。
五万吨水压机
第2页，共2第1章材料的性能机械
第1页，共22页，编辑于2022年，星期日
材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为变形。
外力去处后能够恢复的变形称为弹性变形。
外力去处后不能恢复的变形称为塑性变形。
五万吨水压机
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低碳钢的应力-应变曲线
拉伸试样
拉伸试验机
应力 = P/F0
应变 = (l-l0)/l0
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一、弹性和刚度
弹性：指标为弹性极限e，即材料承受最大弹性变形时的应力。
刚度：材料受力时抵抗弹性变形的能力。指标为弹性模量E。
e
弹性模量的大小主要取决于材料的本性，除随温度升高而逐渐降低外，其他强化材料的手段如热处理、冷热加工、合金化等对弹性模量的影响很小。可以通过增加横截面积或改变截面形状来提高零件的刚度。
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二、强度与塑性
强度：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。
条件屈服强度：%时的应力值。
抗拉强度b：材料断裂前所承受的最大应力值。
s
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塑性：材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。 指标为：
伸长率：
断面收缩率：
断裂后
拉伸试样的颈缩现象
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说明：
① 用面缩率表示塑性比伸长率更接近真实变形。
② 直径d0 相同时，l0，。只有当l0/d0 为常数时，塑性值才有可比性。
当l0=10d0 时，伸长率用 表示；
当l0=5d0 时，伸长率用5 表示。显然5>
③ > 时，无颈缩，为脆性材料表征
< 时，有颈缩，为塑性材料表征
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三、硬度
材料抵抗表面局部塑性变形的能力。
布氏硬度HB
布氏硬度计
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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。
压头为硬质合金球时，用符号HBW表示，适用于布氏硬度在650以下的材料。
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（）载荷作用下保持30s测得的布氏硬度值为120。
布氏硬度压痕
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布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。
缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。
适于测量退火、正火、调质钢,
铸铁及有色金属的硬度。
材料的b与HB之间的经验关系：
对于低碳钢: b(MPa)≈
对于高碳钢：b(MPa)≈
对于铸铁： b(MPa)≈1HB或 b(MPa)≈ (HB-40)
HB
b(MPa)
钢
黄铜
球墨铸铁
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h1-h0
洛氏硬度测试示意图
洛氏硬度计
洛氏硬度用符号HR表示，HR=k-(h1-h0)/
根据压头类型和主载荷不同，分为九个标尺，常用的标尺为A、B、C。
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符号HR前面的数字为硬度值，后面为使用的标尺。
HRA用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。
HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。
HRC用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。
洛氏硬度的优点：操作简便，压痕小，适用范围广。
缺点：测量结果分散度大。
钢球压头与金刚石压头
洛氏硬度压痕
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维氏硬度
维氏硬度计
维氏硬度试验原理
维氏硬度压痕
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维氏硬度用符号HV表示，符号前的数字为硬度值，后面的数字按顺序分别表示载荷值及载荷保持时间。
根据载荷范围不同，规定了三种测定方法—维氏硬度试验 、小负荷维氏硬度试验、显微维氏硬度试验。
维氏硬度保留了布氏硬度和
洛氏硬度的优点。
小负荷维氏硬度计
显微维氏硬度计
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