金屬材料的力學(xué)性能

金屬材料的性能分為使用性能和工藝性能。使用性能為保證工件正常工作材料應(yīng)具備的性能。金屬使用性能包括力學(xué)性能、物理性能，化學(xué)性能。工藝性能材料在加工過程中所表現(xiàn)出的性能。金屬使用性能包括包括鑄造、鍛壓、焊接、熱處理和切削加工性能等。常用的力學(xué)性能指標(biāo)強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性和疲勞強(qiáng)度等。第一節(jié)強(qiáng)度與塑性一、強(qiáng)度金屬在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的能力。第2頁,共13頁，2024年2月25日，星期天（一）拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試樣。拉伸曲線：拉伸過程中，每一瞬間的載荷F與伸長量Δl之間的變化曲線。低碳鋼的拉伸曲線第3頁,共13頁，2024年2月25日，星期天op段：屬于彈性變形階段；pe段：該階段仍屬于彈性變形階段；es段：開始出現(xiàn)塑性變形；sb段：均勻變形階段；bk段：產(chǎn)生“縮頸”現(xiàn)象，第4頁,共13頁，2024年2月25日，星期天（二）強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)力：材料單位面積上的內(nèi)力。用σ表示。

1.彈性極限彈性極限是指試樣產(chǎn)生完全彈性變形時(shí)所能承受的最大應(yīng)力值。單位MPa。

2.屈服點(diǎn)材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時(shí)的最小應(yīng)力值。單位MPa。第5頁,共13頁，2024年2月25日，星期天屈服強(qiáng)度：試樣標(biāo)距部分產(chǎn)生0.2%殘余伸長時(shí)所對應(yīng)的應(yīng)力值。

3.抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度是指試樣拉斷前所能承受的最大應(yīng)力值。單位MPa。第6頁,共13頁，2024年2月25日，星期天二、塑性材料在外力的作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。常用塑性指標(biāo)：伸長率和斷面收縮率。（一）伸長率（斷后伸長率）試樣拉斷后的標(biāo)距增長量與原始標(biāo)距之比。（二）斷面收縮率試樣拉斷后縮頸處橫截面積的縮減量與原始橫截面積之比。第7頁,共13頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)硬度布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度試驗(yàn)法。硬度是指材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。一、布氏硬度布氏硬度的試驗(yàn)原理第8頁,共13頁，2024年2月25日，星期天布氏硬度值的計(jì)算布氏硬度的特點(diǎn)：壓痕面積大，試驗(yàn)結(jié)果較準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)重復(fù)性強(qiáng)，但不宜測試成品或薄片零件。第9頁,共13頁，2024年2月25日，星期天二、洛氏硬度洛氏硬度試驗(yàn)原理洛氏硬度值的計(jì)算洛氏硬度的特點(diǎn)：壓痕?。徊僮骱啽?。缺點(diǎn)是所測結(jié)果不夠準(zhǔn)確。第10頁,共13頁，2024年2月25日，星期天維氏硬度的測定原理。維氏硬度值的計(jì)算：

三、維氏硬度維氏硬度特點(diǎn)：適用范圍廣，連續(xù)性好。但測試過程麻煩，效率較低，所測數(shù)據(jù)精確度不高。第11頁,共13頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)沖擊韌性與疲勞強(qiáng)度一、沖擊韌性沖擊韌性：金屬材料抵抗沖擊力而不破壞的能力。沖擊功AK=mg（h1-h2）

沖擊韌度：二、疲勞強(qiáng)度（一）疲勞現(xiàn)象交變應(yīng)力與重復(fù)應(yīng)力。第12頁,共13頁，2024年2月25日，星期天（二）疲勞強(qiáng)度疲勞極限：當(dāng)循環(huán)應(yīng)力降低到某一值后，循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到很大，甚至無限大，而試樣