1、復(fù)習(xí)！,你過關(guān)了嗎？,1、塑性變形的定義？ 2、應(yīng)力的定義？ 3、金屬變形的種類？ 4、影響塑性變形的因素？ 5、形變強化的定義？,22 金屬的力學(xué)性能,一、強度 二、塑性 三、硬度 四、沖擊韌性 *五、疲勞強度,任何機械零件或工具，在使用過程中，往往要受到各種形式外力的作用，這就要求金屬材料必須具有一種承受機械載荷而不超過許可變形或不破壞的能力，這種能力就是材料的力學(xué)性能。,一、強度,1、 強度的概念 1）定義：金屬在靜載荷作用下抵抗塑性變形或斷裂的能力。其大小用應(yīng)力表示。 2）應(yīng)用：強度是機械零件（或工程構(gòu)件）在設(shè)計、加工、使用過程中的主要性能指標(biāo)，特別是選材和設(shè)計的主要依據(jù)。,抗拉強度拉

2、伸實驗測定 抗壓強度 抗剪強度 抗扭強度 抗彎強度,2拉伸試樣,d試樣直徑 L0標(biāo)距長度,3力伸長曲線,彈性變形階段 屈服階段 強化階段 縮頸階段,4. 脆性材料的拉伸曲線（與低碳鋼試樣相對比）,脆性材料在斷裂前沒有明顯的屈服現(xiàn)象。,低碳鋼,脆性材料,5強度指標(biāo),（1）屈服強度當(dāng)金屬材料出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時，在實驗期間發(fā)生塑性變形而力不增加的應(yīng)力點。屈服強度分為上屈服強度ReH和下屈服強度ReL。,ReL 試樣的下屈服強度，N/mm2； FeL 試樣屈服時的最小載荷，N； S0 試樣原始橫截面面積，mm2。,規(guī)定產(chǎn)生0.2殘余伸長時的應(yīng)力為條件屈服強度Rp0.2，替代ReL，稱為條件（名義）屈服強度

3、。,（2）抗拉強度Rm,抗拉強度材料在斷裂前所能承受的最大的應(yīng)力。 應(yīng)用：金屬材料制作機械零件和工程構(gòu)件時選材和設(shè)計的依據(jù)。,Rm 抗拉強度，MPa； Fm 試樣在屈服階段后所能抵抗的最大力（無明顯屈服的材料，為試驗期間的最大力）， N； S0 試樣原始橫截面面積，mm2 。,四、作業(yè) 習(xí)題冊P5（第二章）： 1、填空題（2、3）； 2、判斷題（2、3）； 3、選擇題（1,4,5）； 3、名詞解釋（1-2）。,二、塑性,1、定義 塑性材料受力后在斷裂前產(chǎn)生塑性變形的能力。,1）斷后伸長率A,試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長量與原始標(biāo)距之比的百分率。,2、衡量指標(biāo),2）斷面收縮率Z,試樣拉斷后，縮頸處面積

4、變化量與原始橫截面面積比值的百分率。,【例】有一直徑 d =10mm，Lo=100mm 的低碳鋼試樣，拉身實驗時測得FeL=21kN，F(xiàn)m=29kN，du=5.65mm，Lu=138mm。求此試樣的ReL、Rm、A11.3、Z。,三、硬度,硬度材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。硬度是通過在專用的硬度試驗機上實驗測得的。,布氏硬度試驗機,洛氏硬度試驗機,維氏硬度試驗機,1布氏硬度,布氏硬度值用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力來表示，單位為MPa，但一般均不標(biāo)出，用符號HBW表示：,表示方法：,布氏硬度用硬度值、硬度符號、壓頭直徑、實驗力及實驗力保持時間表示。當(dāng)保持時間為101

5、5s時可不標(biāo)。,例：,170HBW10/1000/30： 直徑10mm的壓頭，在9807N（1000kg）的試驗力作用下，保持30 s時測得的布氏硬度值為170。 600HBW1/30/20： 直徑為1mm壓頭，在294.2N（30kg）的實驗力作用下，保持20 s時測得的布氏硬度值為600。,應(yīng)用范圍：,主要用于測定鑄鐵、有色金屬及退火、正火、調(diào)質(zhì)處理后的各種軟鋼等硬度較低的材料。,2洛氏硬度,洛氏硬度計表盤,洛氏硬度試驗原理,表示方法：,符號HR前面的數(shù)字表示硬度值。HR后面的字母表示不同的洛氏硬度標(biāo)尺。 例：45HRC表示用C標(biāo)尺測定的洛氏硬度值為45。,常用的三種洛氏硬度標(biāo)尺的試驗條件

6、和適用范圍,四、沖擊韌性,沖擊韌性金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。材料的沖擊韌性用一次擺錘沖擊彎曲試驗來測定。,沖擊試樣,試樣從一定高度被擊斷后，缺口處單位橫截面面積上吸收的功，即表示沖擊韌度值。,23 金屬的工藝性能,金屬材料的一般加工過程,金屬材料的工藝性能金屬材料對不同加工工藝方法的適應(yīng)能力。它包括鑄造性能、鍛造性能、切削加工性能和焊接性能、熱處理性能等。,一、鑄造性能 二、鍛壓性能 三、焊接性能 四、切削加工性能及熱處理性能,一、鑄造性能,鑄造成形過程中獲得外形準(zhǔn)確、內(nèi)部健全鑄件的能力，主要取決于金屬的流動性、收縮性和偏析傾向等。,1流動性 熔融金屬的流動能力。 2收縮性 鑄造合金由液態(tài)凝固和冷卻至室溫的過程中，體積和尺寸減小的現(xiàn)象。 3偏析傾向 金屬凝固后，內(nèi)部化學(xué)成分和組織不均勻現(xiàn)象。,二、鍛壓性能,用鍛壓成形方法得優(yōu)良鍛件的難易程度。常用塑性和變形抗力兩個指標(biāo)來綜合衡量。,三、焊接性能,金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性，也就是在一定焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。 對碳鋼和低合金鋼而言，焊接性能主要與其化學(xué)成分有關(guān)（其中碳的影響最大）。,四、切削加工性能及熱處理性能,1切削加工性能,切削加工性能切削金屬材料的難易程度。一般用工件切削時的切削速度、切削抗力的大小、斷屑能力、刀具的耐用度以及加工后的表面粗糙度來衡量。 表面