【正文】 ε=tanα （ MPa） 式中， σ 為彈性變形階段的應力， ε 為相應的應變， tanα 為拉伸曲線的斜率。屈服點也稱為屈服強度。 抗拉強度 ： σ b， 它是設計和選材的主要依據(jù)之一，是工程技術上的主要強度指標。 比強度： σ b/ρ ，它表征了材料強度與密度之間的關系。 （ 2） 斷面收縮率 ψ ： 是指試樣拉斷后橫截面積的縮減量與原始橫截面積之比。 1．布氏硬度 測試原理：用一定大小的荷載 F，把直徑為 D的 硬質(zhì)合金球 壓入被測試樣表面，保持規(guī)定時間后卸除荷載，移去壓頭，用讀數(shù)顯微鏡測出壓痕平均直徑 d。f ）、試驗荷載保持時間（ S）（ 10～ 15S不標注）。 洛氏硬度值的表示方法 規(guī)定為：硬度符號前面注明硬度值，例如 52HRC、 70HRA。 沖擊韌度通常是采用一次擺錘沖擊試驗來測定的。 將沖擊功 Ak除以缺口處的截面積，即為材料的沖擊韌度 ak,則 ak = （ J 材料 韌性 狀態(tài)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)的溫度 TK稱為該材料的脆性轉變溫度。可以通過疲勞試驗，繪制疲勞曲線進行測定。 實際上零件內(nèi)往往存在著 微裂紋以及夾雜、氣孔 等類裂紋的缺陷。 對于金屬材料來說，指 耐蝕性 和 抗氧化性 。 完全破壞 包括 嚴重損壞 未達功能要求（安全工作） 七、零件材料的選用 菜單 (一 )零件常見的失效形式 ? 過量變形失效 —— 彈變、塑變、蠕變 ? 斷裂失效 —— 過載斷裂，疲勞斷裂 ? 表面損傷失效 —— 磨損，點蝕、膠合 1）輪齒折斷 ： 輪齒象一個懸臂梁，受載后齒根部 產(chǎn)生的彎曲應力最大。 齒輪常見的失效形式 : 2）齒面磨損： 灰塵、砂粒、金屬微粒等落入輪齒間，會使齒面間產(chǎn)生摩擦磨損。 3）齒面點蝕： 輪齒工作面某一固定點受到近似脈動的變應力作用，由于疲勞而產(chǎn)生的麻點狀剝蝕損傷的現(xiàn)象。 主要措施：提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；增大潤滑油黏度；采用合理變位。 措施：提高齒面硬度；增大潤滑油黏度。 ２ )工作環(huán)境 —— 溫度，介質(zhì)（如腐蝕，摩擦）。 ２ )環(huán)境污染小 廢氣排放少 材料回收及降解 儲量（ 106t） 可用年數(shù) 再生率 (%) Fe 1 106 109 Al 1170 35 Cu 308 24 Zn 123 18 Mo 36 Ag 14 Cr 775 112 Ti 147 51 —— 貫穿材料生產(chǎn)、使用、廢棄的全過程 重要金屬的世界儲量 選材方法與步驟 1） 周密分析零件的工作特性和使用條件。 4)預選方案材料進行計算，以確定是否能滿足上述工作條件要求。 7)最后，在中試生產(chǎn)的基礎上，接受生產(chǎn)考驗，以檢驗選材的合理與否。 （ 5）合金滲碳齒輪的工藝路線 下料 → 鍛造 → 正火 → 切削加工 → 滲碳、淬火及低溫回火 → 噴丸 → 磨削加工 圖 253 汽車變速齒輪 2）汽車發(fā)動機曲軸 （ 1）汽車發(fā)動機曲軸的工作條件 曲軸在工作中受到彎曲、扭轉、剪切、拉壓、沖擊等交變應力。 （ 4）典型曲軸的選材 鍛鋼曲軸一般采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼和中碳合金鋼制造，如 4 35Mn 40Cr、 35 Cr Mo等。因此，對汽車板簧的性能要求是材料要有較高的屈服強度和疲勞強度。 （一）汽車結構零件用材 1）發(fā)動機缸體和缸套材料 缸體常用的材料有灰鑄鐵和鋁合金兩種。 常用缸套材料為耐磨合金鑄鐵，主要有高磷鑄鐵、硼鑄鐵、合金鑄鐵等。鑄鐵發(fā)動機缸蓋具有高溫強度、鑄造性能好、價格低等優(yōu)點，但其導熱性差、重量輕，但其高溫強度低，使用中容易變形、成本較高。 活塞銷材料一般用 20Cr、 20CrMnTi等低碳、低碳合金鋼，表面進行滲碳或碳氮共滲處理，以滿足材料外表面硬而耐磨、內(nèi)部韌而耐沖擊的要求。其他表面處理的方法還有噴鉬、磷化、氧化、涂敷合成樹脂等。 半軸 汽車半軸通常選用調(diào)質(zhì)鋼制造。 （二）汽車冷沖壓零件用材 在汽車零件中，冷沖壓零件種類繁多，約占總零件數(shù)的 50%～ 60%。冷軋鋼板主要用來制造一些形狀復雜，受力不大的機器外殼、駕駛室、轎車的車身等覆蓋零件。 ? 非金屬材料的原料來源廣泛，自然資源豐富，成形工藝簡單，具有一些特殊性能，應用日益廣泛，已成為機械工程材料中不可缺少的重要組成部分。 ? 高分子化合物包括 有機高分子化合物 和 無機高分子化合物 兩類。 （一）塑料 ? 1）塑料的組成 ? 塑料是以合成樹脂為主要成分，加入一些用來改善使用性能和工藝性能的添加劑而制成的高分子材料。泡沫塑料的密度約 0． 01g／ cm3。例如，聚四氟乙烯在沸騰的“王水”中仍很穩(wěn)定。 (5)消聲和吸振性好 塑料軸承和齒輪工作時平穩(wěn)無聲，大大減小了噪音污染。 3）常用塑料類零件 各種把手、儀表盤、坐墊、保險杠等。 1）復合材料的分類 ? 按基體不同，分為兩類：非金屬基復合材料和金屬基復合材料。 2．抗疲勞性能好 ? 例如碳纖維 聚酯樹脂復合材料的疲勞強度是其抗拉強度的 70％ 80％，而大多數(shù)金屬的疲勞強度是其抗拉強度的 30％～ 50％。碳或硼纖維增強的鋁復合材料，在上述溫度時，其彈性模量和強度基本不變。與熱塑性塑料相比，當基體材料相同時，強度和疲勞強度提高 2 ～ 3倍，沖擊韌度提高 2 ～ 4倍，抗蠕變能力提高 2 ～ 5倍，強度超過某些金屬。但剛度差，為鋼的 1／ 10～ 1／ 5。玻璃鋼在 300℃ 以上，強度會逐漸下降，而碳纖維的高溫強度好。用層疊法增強的復合材料可使強度、剛度、耐磨、耐蝕、絕熱、隔聲、減輕自重等性能分別得到改善。例如，鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具就是一種金屬陶瓷 。 ? 3. 顆粒復合材料 ? 是由一種或多種材料的顆粒均勻分散在基體材料內(nèi)所組成的。 ? 此外，碳纖維復合材料還具有優(yōu)良的減摩性、耐蝕性、導熱性和較高的疲勞強度。主要制作要求自重輕的受力件，例如汽車車身，直升機旋翼，氧氣瓶，輕型船體，耐海水腐蝕件，石油化工管道和閥門等。 ②熱固性玻璃鋼 ? 以玻璃纖維為增強劑，熱固性樹脂為黏結劑。 3）常用汽車復合材料 1．纖維增強復合材料 (1)玻璃纖維增強復合材料 (俗稱 玻璃鋼 ) 按黏結劑不同，分為熱塑性玻璃鋼和熱固性玻璃鋼。例如，尺寸形狀相同的梁，金屬梁 9s停止振動，碳纖維復合材料制成的梁 可停止振動。 ? 按性能，分為結構復合材料、功能復合材料等。 ? 橡膠具有彈性大（最高伸長率可達 800％～1000％，外力去除后能迅速恢復原