文档介绍：第一章
金属材料的力学性能
——金属在外加载荷(包括静载荷、冲击载荷、交变载荷)作用下表现出来的特性。
强度
塑性
硬度
冲击韧性
疲劳强度
材料的性能
第一节刚度、强度、塑性
1、拉伸试样试验前在试棒上打出标距
按国标规定标准拉伸试样可分为:
    1) 板形试样:原材料为板材或带材
    2) 圆形试样:长试样L0=10d0, 短试样L0=5d0
其中:L0为试样标距,d0为试样直径
一、拉伸试验与拉伸曲线
刚度、强度和塑性是根据拉伸试验测定出来的。
2、拉伸过程将试样装在拉伸试验机夹头上,缓慢加载,通过自动记录装置得到试样所受载荷F和伸长量△L的关系曲线称为拉伸曲线。
拉伸试样的颈缩现象
3、拉伸曲线
4、应力与应变曲线
(3)应力-应变曲线( σ- ε曲线):
形状和拉伸曲线相同,单位不同。
(1)应力σ:单位面积上试样承受的载荷。
——
F
σ=
S 0
( M pa )
F:载荷( N )
S 0:原始横截面积( mm2)
(2)应变ε:单位长度的伸长量。
Δl
ε=
l 0
——
Δl:伸长量(mm )
l 0:原始长度( mm)
5、不同材料的拉伸曲线
45钢
铝青铜
35钢
硬铝
纯铜
二、通过拉伸试验测得的性能指标
刚度、
强度
屈服强度
抗拉强度
塑性
伸长率
断面收缩率
1)刚度表征金属材料抵抗弹性变形的能力。
弹性模量E(GPa) :表示引起单位变形时
所需要的应力。即材料的E越大,产生
的弹性变形越小,刚度越大。
E值主要取决于材料的本性。
碳钢为210 GPa ,铝合金为70 GPa
σ= E ε
e
σ
σ
ε
通过改变横截面积来提高材料的刚度
2)、强度
—材料在外力作用下,抵抗塑性变形和断裂的抗力。
有屈服强度和抗拉强度之分。
螺栓的变形与折断
齿轮轮齿的
折断
o
k
b
Fs
s
Δl (ε)
F(σ)
Fb
e
Fe
低碳钢的力-伸长曲线