第一章材料的力學性能工藝性能使用性能物理性能化學性能力學性能鑄造性能鍛造性能切削加工性能焊接性能熱處理性能彈性塑性強度硬度韌性疲勞強度材料在外加載荷作用時所表現(xiàn)出的性能。評價材料力學性能最簡單有效的方法就是進行靜態(tài)拉伸實驗-測定材料的拉伸曲線應力-應變曲線σsσeseσp

σσbbpOε塑性變形彈性變形——材料在外力作用下抵抗變形和破壞的能力。屈服強度抗拉強度——材料在應力幾乎不增加時應變增加的現(xiàn)象，稱為屈服。對應的應力σs稱為屈服強度，是反映材料抵抗永久變形的能力的指標?！牧蠑嗔亚八惺艿淖畲髴ΨQ為抗拉強度。反映材料抵抗斷裂破壞的能力。強度斷裂強度——材料斷裂時所承受的應力稱為斷裂強度。反映材料抵抗斷裂的能力?！牧显谑芰ζ茐那爱a(chǎn)生最大塑性變形的能力。斷后伸長率斷面收縮率——試樣被拉斷后，標距部分的殘余伸長與原始標距之比的百分率?！嚇訑嗔押螅瑱M截面積最大縮減量與原始橫截面積之比的百分率。塑性僅在金屬表面產(chǎn)生很小壓痕，可在成品上試驗不需專門加工試樣；易于檢查金屬表面層的質量；設備簡單，操作方便迅速。

硬度測量方法布氏硬度HB洛氏硬度HR維氏硬度HV彈性回跳法—肖氏硬度壓入法劃痕法—莫氏硬度硬度——材料抵抗局部塑性變形的能力，是表現(xiàn)材料軟硬程度的一個指標。（1）布氏硬度（HB）D=10、5、2.5的淬火鋼球或硬質合金球壓入試樣表面保持一定時間后卸除試驗力測量壓痕平均直徑，求出球形面積用試驗力除以球冠面積

壓痕面積大，硬度值能反映金屬在較大范圍內各組成相的平均性能，而不受個別組成相及微小不均勻性的影響，試驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復性強。缺點是壓痕大，不能用于太薄件、成品件及硬度大于650HBW的材料。特點：——測面積（2）洛氏硬度（HR）主試驗力預試驗力F1F0h0表盤壓頭試樣F1F0h1F1F0h1200特點：操作簡便迅速，硬度值可直接讀出，壓痕較小，可在工件上進行試驗；缺點是壓痕小，代表性差，所測硬度值重復性差，分散度大。應用：廣泛用于熱處理質量的檢驗——測深度HRA是采用60Kg載荷和鉆石錐壓入器求的硬度，用于硬度較高的材料。HRB是采用100Kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球求得的硬度，用于硬度較低的材料。HRC是采用150Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料。（3）維氏硬度（HV）

測試原理與布氏相同，根據(jù)壓痕面積計算硬度值。壓頭為兩對面夾角為136o的金剛石四棱錐體，測定壓痕對角線長度進行查表。

維氏硬度保留了布氏硬度和洛氏硬度的優(yōu)點，既可測量由極軟到極硬的材料的硬度，又能互相比較。既可測量大塊材料、表面硬化層的硬度，又可測量金相組織中不同相的硬度。但是，要測量對角線，工作效率低。d1d2TEMofAl85Ni10Ce5HV的特點及應用：不同材料、不同標尺下的轉換機制不同受沖擊載荷的構件沖擊韌性——材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。

擺錘式一次沖擊試驗——沖斷試樣時，在試樣橫截面的單位面積上所消耗的功。小能量多次沖擊試驗——以某種沖擊吸收功A作用下開始出現(xiàn)裂紋和最后斷裂的沖擊次數(shù)表示。

材料的沖擊韌性隨溫度下降而下降。在某一溫度范圍內Ak值發(fā)生急劇下降的現(xiàn)象稱為韌脆轉變。發(fā)生韌脆轉變的溫度范圍稱為韌脆轉變溫度。韌脆轉變溫度對組織和成分很敏感，如細化鋼的晶粒和降低鋼的含碳量可降低其韌脆轉變溫度。耗資7500萬英鎊，噸位46328噸的“夢幻之船”Titanic號鋼板和近代船用鋼板的沖擊試驗結果20世紀初由英國白星航運公司制造的一艘世界上最大的超一流豪華客輪，被稱為永不沉沒的船。長883ft，寬93ft，高度相當于11層樓。1912年4月10日，從南安普頓出發(fā)至紐約，開始處女航。4月14日晚11時40分，在北大西洋撞上冰山，兩小時40分鐘后沉沒，1503人葬身海底。電影中泰坦尼克被撞出92m長的裂縫，實際上當時冰山只是擦傷了船體，造成6個小傷口，受損面積不到4平米。斷裂韌性測試方法1943年美國T-2油輪發(fā)生斷裂1950年，美國北極星A-1導彈實驗發(fā)射時，固體燃料發(fā)動機殼體發(fā)生爆炸。該發(fā)動機殼體所用材料是超高強度鋼。北極星A-3導彈全長9.85米，直徑1.37米，最大射程4600公里，起飛重量16.4噸，投擲重量0.5噸。于1960年9月開始研制。先后裝備28艘導彈核潛艇，每艘潛艇裝備16枚A-3導彈。此外，還裝備4艘英國核潛艇共64枚每枚北極星A-3導彈的價格是198萬美元(1964年)，北極星A-3導彈服役至1964年為新的海神導彈所汰換。北極星A-1導彈疲勞是低應力循環(huán)延