文档介绍：第一章机械工程材料及热处理
本章要点
、牌号及应用

、方法及应用
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第一节金属材料的性能
引言:

使用性能:
指材料在使用过程中所表现的性能,主要包括力学性能、物理性能()和化学性能(耐酸、碱性,抗氧化性等)。
工艺性能:
指在制造机械零件的过程中,材料适应各种冷、热加工和热处理的性能
(又称机械性能)
包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、冲压性能、切削加工性能和热处理工艺性能等。
指材料在外力作用下表现出来的性能,主要有强度、弹性、塑性、硬度、冲击韧度和疲劳强度等。
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一. 强度与塑性
1、材料的拉伸曲线
(1)、oe段:直线、弹性变性
(2)、es段:曲线、弹性变形+塑性变形
(5)、b点:出现缩颈现象,即试样局部截面明显缩小试样承载能力降低,拉伸力达到最大值,试样即将断裂。
(3)、s s’段:水平线(略有波动)明显的塑性变形屈服现象,作用的力基本不变,试样连续伸长。
(4)、s’b曲线:弹性变形+均匀塑性变形
S’
材料拉伸实验
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圆形拉伸试样
拉伸实验
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强度指材料抵抗塑性变形和断裂的能力。
2、强度的指标
(2)、抗拉强度
指试样拉断前所承受的最大拉应力。
其物理意义是在于它反映了最大均匀变形的抗力。
(1)、屈服点
σb = Fb/S0
当材料的内应力σ>σb时,材料将产生断裂。
σb常用作脆性材料的选材和设计的依据。
符号: σs 材料产生屈服现象时的最小应力
σs = Fs/S0
Fs:试样屈服时所承受的拉伸力(N) S0 :试样原始横截面积(mm)
§1-1 强度与塑性
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3、塑性指标
塑性是材料在静载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。评定指标是断后伸长率和断面收缩率。
(1)、断后伸长率
(2)、断面收缩率
指试样拉断后标距的伸长量与原标距长度的百分比。
指试样拉断后缩项处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。
δ=(L1-L)/L x 100%
L:标距(本实验L=100)L1:拉断后的试件标距。将断口密合在一起,用卡尺直接量出。
Ψ=(A0-A1)/A0 x 100%
A0:试件原横截面积。A1:断裂后颈缩处的横截面积,用卡尺直接量出。
§1-1 强度与塑性
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引言:
1、定义:指材料局部表面抵抗塑性变形和破坏的能力。它是衡量材料软硬程度的指标,其物理含义与试验方法有关。
2、硬度的测试方法
(1)布氏硬度 HBS或HBW
(2)洛氏硬度 HR
(3)维氏硬度 HV
一般来说,硬度越高,耐磨性越好,强度也较高
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(1)、布氏硬度试验(布氏硬度计)
原理:用一定直径的球体(淬火钢球或硬质合金球)以相应的试验力压入待测材料表面,保持规定时间并达到稳定状态后卸除试验力,测量材料表面压痕直径,以计算硬度的一种压痕硬度试验方法。
1、布氏硬度
布氏硬度计
布氏硬度试验原理图
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(2)、布氏硬度值用球面压痕单位面积上所承受有平均压力表示。如:120HBS 500HBW
(3)、优缺点
①.测量值较准确,重复性好,可测组织不均匀材料(铸铁)
②.可测的硬度值不高
③.不测试成品与薄件
④.测量费时,效率低
(4)、测量范围
用于测量灰铸铁、结构钢、非铁金属及非金属材料等.
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(1)、洛氏硬度试验(洛氏硬度计)
原理: 用金刚石圆锥或淬火钢球,在试验力的作用下压入试样表面,经规定时间后卸除试验力,用测量的残余压痕深度增量来计算硬度的一种压痕硬度试验。
2、洛氏硬度
洛氏硬度测量原理图
洛氏硬度计
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