工程材料學-1材料的力學性能-wenkub
2023-01-17 14:54:25 本頁面
【正文】 屈服階段時 ， 則塑性變形突然增加 。 它說明此時拉力雖然沒有增加 ， 但試樣好象屈服于外力而自行伸長 ，這種現(xiàn)象稱為屈服現(xiàn)象 。 而該點對應的外力 Fp稱為 比例變形的極限外力 。 超過 b點它就會產(chǎn)生塑性變形 。 材料的靜載力學性能指標： 主要有 強度、塑性、硬度 等。 概念與定義 材料的力學性能： 概念與定義 ? 材料用于結(jié)構(gòu)零件時，其力學性能是工程設計的基本依據(jù)；以其它性能如物理、化學性能作為主要使用要求時，其力學性能同樣也是設計的重要參考依據(jù)。 2. 了解 強度 、 塑性 、 硬度 及 沖擊韌性 指標的 測試方法 以及使用這些指標時應注意的 局限性 ，重點掌握 布氏硬度 和 洛氏硬度 的 優(yōu)缺點 、 相互關(guān)系 以及 應用場合 。 材料的性能： 材料在外界因素作用下所表現(xiàn) 出來的行為。 ? 不同的工作條件和環(huán)境下，對力學性能的要求與側(cè)重各有不同。 拉伸試驗 拉伸試驗 標 準 拉 伸 試 樣 GB/T2282023 拉伸曲線 應力 應變曲線 應力 ζ＝ F / S0 應變 ε＝ Δl / l0 拉伸試驗 拉伸試驗 試樣在拉伸時的伸長和斷裂過程 a）試樣 b）伸長 c）產(chǎn)生縮頸 d）斷裂 拉伸曲線 分成 彈性變形 、 屈服 、 均勻塑性變形 和 局部塑性變形 等四個階段。 b點所對應的外力為試樣產(chǎn)生 彈性變形的極限外力 ， 以 Fe表示 。 ab段為彈性變形的非線性階段 ， 此階段很短 ， 一般不容易觀察到 。 cd段稱為 屈服階段 ，它所對應的外力稱為屈服力 ， 以 Fs表示 。 因此 ， 可以把這種 拉力不增加而變形仍能繼續(xù)增加的現(xiàn)象 ， 表觀上看作是金屬從彈性變形階段到塑性變形階段的 — 個明顯標志 。 表現(xiàn)在拉伸曲線上就是 de段不斷上升 。 曲線上的 d點是屈服階段結(jié)束點也是 加工硬化開始點 。 因此外力 F不斷降低 ， 縮頸部位仍繼續(xù)伸長 ， 最后就在縮頸處產(chǎn)生斷裂 。 這樣的曲線稱為工程應力 應變曲線 。 比例極限 ζp ： 金屬拉伸曲線的初始階段，力與變形成直線比例關(guān)系，而這個階段的最大應力稱為比例極限。 改變材料的成分和組織會對材料的強度 （ 如屈服強度 、 抗拉強度 ） 有顯著影響 ， 但對材料的剛度影響不大 。 屈服是指拉伸過程中，應力不增加或有所下降而試樣能繼續(xù)變形的狀態(tài)。 2. 強度指標： 比強度 ： 材料的強度值與密度值之比 名稱 密度 (g / cm3) 強度 ( MPa ) 比強度 純鋁 80～ 100 30～ 37 純鐵 180～ 280 23～ 36 純鈦 405～ 500 90～ 111 塑性變形： 不可恢復的永久變形。 材料具有一定塑性可保證某些成型工藝（如冷沖壓、軋制、冷彎等）順利迚行。主要有鑄鐵、有色金屬、低合金結(jié)構(gòu)鋼、結(jié)構(gòu)調(diào)質(zhì)鋼等。 布氏硬度值的表示方法 符號 HBS或 HBW之前的數(shù)字表示硬度值，符號后面的數(shù)字按順序分別表示球體直徑 （ mm） 、載荷及 （ N） 載荷保持時間 （ s） 。 h1h0 洛氏硬度測試示意圖 HR ( Rockwell hardness ) ? 測試原理： 用一定規(guī)格的壓頭，在一定載荷作用下壓入試樣表面，然后測定壓痕的深度來計算并表示其硬度的大小，用符號 HR來表示。 HR ( Rockwell hardness ) 3. 維氏硬度 HV (Viker’ s hardness) 測試原理： 維氏硬度測試原理與布氏硬度相同，不同點是壓頭為金剛石四方角錐體，所加負荷較小。 4. 顯微硬度 測試原理： 與維氏硬度完全相同，只是所用載荷要小得多。 里氏硬度計均為手提式 ， 使用方便 ， 可在現(xiàn)場測量大型工件的硬度 。金剛石四棱錐 5－ 120 01000 經(jīng)表面處理后的材料表面層 167。 沖擊韌性 韌性： 材料在塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力。 沖擊韌性是材料強度和塑性綜合作用的結(jié)果 。 循環(huán)應力： 周期性變動載荷作用下產(chǎn)生 循環(huán)周次 循環(huán)應力特征參數(shù)：
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