第1章-工程材料-文庫吧
2025-07-31 23:20 本頁面
【正文】 料的力學(xué)性能 里氏硬度是一種動載荷試驗(yàn)方法。其基本原理是用規(guī)定質(zhì)量的沖擊體 (碳化鎢球沖頭 )在彈力作用下以一定速度沖擊試樣表面 .用沖頭在距試樣表面 1mm處的回彈速度 vR與沖擊、速度 vA的比值計算硬度值。 里氏硬度試驗(yàn)法有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn) .它主要用于大型金屬產(chǎn)品及部件的硬度檢驗(yàn) .特別適用于其他硬度計難以勝任的、不易移動的大型工件和不易拆卸的大型部件及構(gòu)件的硬度檢驗(yàn)。其缺點(diǎn)是試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性受人為因索影響較大 .硬度測量精度較低。 下一頁 返回 上一頁 金屬材料的力學(xué)性能 金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。 1)沖擊試驗(yàn)的原理 沖擊韌性通常采用擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)測定。測定時一般是將帶缺日的標(biāo)準(zhǔn)沖擊試樣放在試驗(yàn)機(jī)上 .然后用擺錘將其一次沖斷 .并以試樣缺口處單位截面積上所吸收的沖擊功表示其沖擊韌性。 下一頁 返回 上一頁 金屬材料的力學(xué)性能 2)小能量多次沖擊試驗(yàn) 機(jī)器零件在實(shí)際工作中承受沖擊載荷時 .很少是在大能量下一次沖擊而破壞的 .大多是受到小能量多次重復(fù)沖擊而破壞的 . 因此 .在大能量、一次沖斷條件下來測定沖擊韌度 .雖然方法簡便 .但對大多數(shù)在工作中承受小能量、重復(fù)沖擊的機(jī)器零件來說就不一定適合。 實(shí)踐表明一次沖擊韌度高的金屬材料 .在小能量多次沖擊試驗(yàn)條件下其抗力卻不一定高 .反過來也一樣。 試驗(yàn)研究表明 .金屬材料受大能量的沖擊載荷作用時 .其沖擊抗力主要取決于沖擊韌度的大小 .而在沖擊載荷不太大的情況下 .金屬材料承受多次重復(fù)沖擊的能力 .主要取決于金屬材料的強(qiáng)度 .而不要求過高的沖擊韌度 . 下一頁 返回 上一頁 金屬材料的力學(xué)性能 1)疲勞的概念 機(jī)械上的許多零件是在周期性或非周期性動載荷的作用下工作的。在疲勞載荷的作用下 .雖然零件所承受的應(yīng)力低于金屬材料的屈服點(diǎn)，但經(jīng)過較長時間的工作后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現(xiàn)象稱為金屬材料的疲勞。 2)疲勞破壞的特征 (1)疲勞斷裂時并沒有明顯的宏觀塑性變形 .斷裂前沒有征兆 .而是突然破壞 。 (2)引起疲勞斷裂的應(yīng)力很低 .正常低于金屬材料的屈服點(diǎn) 。 (3)疲勞破壞的宏觀斷口由兩部分組成 .即疲勞裂紋的產(chǎn)生及擴(kuò)展區(qū)和最后斷裂區(qū)。 下一頁 返回 上一頁 金屬材料的力學(xué)性能 3)疲勞曲線和疲勞極限 金屬材料的疲勞極限通常都是在旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)上測定的 .疲勞試驗(yàn)證明在交變載荷作用下 .材料承受的交變應(yīng)力值與斷裂前的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)之間的關(guān)系稱為疲勞曲線 .在應(yīng)力下降到某值之后 .疲勞曲線成為水平線 .這表示該材料可經(jīng)受無數(shù)次應(yīng)力循環(huán)而仍不發(fā)生疲勞斷裂 .這個應(yīng)力值稱為疲勞極限或疲勞強(qiáng)度 .亦即金屬材料在無數(shù)次循環(huán)載荷作用下不致引起斷裂的最大應(yīng)力。顯然疲勞極限的數(shù)值愈大 .材料抵抗疲勞破壞的能力愈強(qiáng)。 返回 上一頁 鐵碳合金 鋼和鑄鐵是現(xiàn)代工業(yè)上使用最廣泛的金屬材料 .它們都是主要由鐵與碳兩種元索所組成的合金。鋼鐵的成分不同 .其組織和性能也不同。下面將依據(jù)鐵碳合金相圖及對典型鐵碳合金結(jié)晶過程的分析 .研究鐵碳合金的成分、組織、性能之間的關(guān)系。 鐵碳合金相圖是研究鋼和鑄鐵的基礎(chǔ) .對于鋼鐵材料的應(yīng)用以及制定熱加工和熱處理丁藝也具有重要的指導(dǎo)意義。 鐵和碳的結(jié)合方式有兩種其一是碳溶于鐵中形成間隙固溶體 . 其二是鐵和碳發(fā)生化學(xué)作用形成一系列化合物 . 下一頁 返回 鐵碳合金 1. FeFe3C相圖中的相 (1)液相，鐵和碳的液溶體。 (2)高溫鐵索體。 (3)鐵索體 (4)奧氏體 (5)滲碳體 下一頁 返回 上一頁 鐵碳合金 2. FeFe3C相圖中的特性點(diǎn)和特性線 FeFe3C相圖中部分特性點(diǎn)的溫度、碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)及含義如 表11所示。 在 FeFe3C相圖上 .有若干合金狀態(tài)的分界線 .它們是不同成分合金具有相同含義的臨界點(diǎn)的連線幾條主要特性線的物理含義如 表 12所示。 返回 上一頁 鋼的熱處理 1. 3. 1鋼的退火和正火 退火和正火主要用于各種鑄件、鍛件、熱軋型材及焊接構(gòu)件 .由于處理時冷卻速度較慢 .故對鋼的強(qiáng)化作用較小 .在許多情況下不能滿足使用要求。除少數(shù)性能要求不高的零件外一般不作為獲得最終使用性能的熱處理 .而主要用于改善其工藝性能 .故稱為預(yù)備熱處理。退火和正火的目的有以下幾點(diǎn) : (1
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