金屬材料與熱處理(存儲版)
【正文】 一個綜合的物理量。 計算公式 2189 dFHV ?表示方法 硬度值 +HV+試驗力 /保持時間 如： 640HV30/20 適用范圍 適用于測量零件薄的表面硬化層的硬度。 示例：玻璃在沖擊載荷作用下非常容易破裂，說明其沖擊韌性很低。 ? 國標(biāo) GB/T229－ 2022 ? 沖擊吸收能量：表征金屬材料沖擊韌性高低的指標(biāo)是沖擊吸收能量 。 ? 用來評定材料的冷脆傾向（測定韌脆轉(zhuǎn)變溫度）。 ? 沖擊韌性與溫度有密切的關(guān)系 ， 溫度降低 ， 沖擊韌性隨之降低 。所以，當(dāng)船在冰水中撞擊冰山時，脆性船板使船體產(chǎn)生很長的裂紋，海水大量涌入使船迅速沉沒。 ? 變動應(yīng)力可分為規(guī)則周期變動應(yīng)力 (也稱 循環(huán)應(yīng)力)和無規(guī)則隨機變動應(yīng)力兩種。 (1)在零件結(jié)構(gòu)設(shè)計中盡量避免尖角 、 缺口和截面突變 。 沖擊吸收功 Ak 作為材料韌性判據(jù)，與溫度、試樣形狀、尺寸、表面粗糙度、內(nèi)部組織和缺陷有關(guān)。 第一章 金屬材料的力學(xué)性能 本節(jié)重點： 金屬材料的力學(xué)性能 主要內(nèi)容： 金屬材料的力學(xué)性能 ,包括材料的強 度 、硬度、塑性、沖擊韌性、疲勞 強度等。這里用試樣的伸長量除以試樣的原始標(biāo)距表示 : Δl ε = —— l 0 應(yīng)力－應(yīng)變曲線 （ ζ ε曲線 ） 形狀和拉伸曲線相同，單位不同 思考 怎樣比較不同材料抵抗外力能力的大小？ 應(yīng)力與應(yīng)變曲線 ? 比例極限（ ζp ） – 例 :彈簧秤 ? 彈性極限（ ζe） – 如 :彈簧 ? 屈服極限（ ζs ） ? 抗拉極限 (ζb) 二、剛度 ——是表征金屬材料抵抗彈性變形的能力 ζ＝ E ε ? 式中的 E為與材料有關(guān)的常數(shù)，稱為彈性模量，工程上常用 E作為衡量材料剛度的指標(biāo)。 ?一般認為 ψ＞ 5％的材料為塑性材料，如低碳鋼； ψ＜ 5％的為脆性材料，如灰鑄鐵 . 塑性對材料的意義 : 。材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度越低，說明低溫沖擊性能越好 第四節(jié) 疲勞強度 交變應(yīng)力： 是指大小和方向構(gòu)隨時間周期變化的應(yīng)力 。 250HBS，乙零件的硬度為 52HRC，則甲比乙的硬度高。 ，其抵抗局部彈性變形能力越強。 作業(yè)一 １．熟悉拉伸曲線 ２．掌握強度、塑性及硬度指標(biāo)，了解這些指標(biāo)在工程上的應(yīng)用 ３．課后習(xí)題： （ 1）某工廠買回一批材料（要求： б s≥230MPa ；б b≥410MPa ； δ 5≥23% ； ψ ≥50% ）． 做短試樣 （ｌ 0=5ｄ 0；ｄ 0=10mm） 拉伸試驗，結(jié)果如下： Fs=19KN， Fb=； l1=； d1=。 ，試樣的伸長量與拉伸力總成正比。 一、判斷題 表示 。 沖擊吸收功 Ak 作為材料韌性判據(jù)，與溫度、試樣形狀、尺寸、表面粗糙度、內(nèi)部組織和缺陷有關(guān)。 很重要，表示零件破壞前能抗的最大應(yīng)力值 四、塑性 ——在外力作用下金屬材料在斷裂前產(chǎn)生不可逆永久變形的能力 ?常用的塑性判據(jù) ： 拉伸時的 斷后伸長率 和 斷面收縮率 斷后伸長率 由于同一材料用不同長度的試樣測得的斷后伸長率 δ數(shù)值不同，因此應(yīng)注明試樣尺寸比例。 彈性變形 ——去除外力后試樣恢復(fù)原狀的變形 塑性變形 ——在外力消失后留下來的這部分不可恢復(fù)的變形 1 、變形過程 應(yīng)力與應(yīng)變曲線 應(yīng)力 ζ ： 單位面積上試樣承受的載荷。 疲勞強度（ ζ1） ： 金屬材料經(jīng)無窮多次（ 107）應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值。 試樣沖斷時所消耗的 沖擊功 A k為 : A k = m g H – m g h (J) 沖擊韌度 a k AK a k = (J/cm178。 ? 若疲勞曲線上沒有水平部分，常以規(guī)定斷裂循環(huán)次數(shù)對應(yīng)的應(yīng)力為條件疲勞極限。首先是一個車輪的輪箍發(fā)生斷裂，導(dǎo)致車輪脫軌，進而造成車廂橫擺，此時列車正好過橋，橫擺的車廂以其巨大的力量將橋墩撞斷，造成橋梁坍塌，壓住了通過的列車車廂，并使已通過橋洞的車頭及前 5節(jié)車廂斷開，而后面的幾節(jié)車廂則在巨大慣性的推動下接二連三地撞在坍塌的橋體上，從而導(dǎo)致了這場近 50年來德國最慘重的鐵路事故。 20世紀 80年代后，材料科學(xué)家通過對打撈上來的泰坦尼克號船板進行研究，回答了 80年的未解之謎。 ? 對壓力容器、橋梁、汽車、船舶的影響較大。 【 小資料 】 GB/T 229－ 2022與 GB/T 229－1994相比，在金屬沖擊韌性的名稱和符號等方面有較大變化，為方便讀者學(xué)習(xí)，將關(guān)于金屬材料沖擊韌性的新、舊標(biāo)準(zhǔn)名稱和符號對照列于下表中。 ? 國標(biāo) GB/T229－ 1994 ? 沖擊功吸收功：表征金屬材料沖擊韌性高低的指標(biāo)是沖擊功吸收功，也就是材料在斷裂前所吸收的能量。 ? 沖擊載荷對材料的作用效果或破壞效應(yīng)大于靜載荷。 適用范圍 優(yōu)點：測量迅速簡便，壓痕小，可在成品零件上檢測 。 通常情況下金屬的伸長率不超過 90% ， 而有些金屬及其合金在某些特定的條件下 ， 最大伸長率可高達1000%～ 2022% ， 個別的可達 6000% ， 這種現(xiàn)象稱為超塑性 。 二、塑性 ——在外力作用下金屬材料在斷裂前產(chǎn)生不可逆永久變形的能力 ?常用的塑性判據(jù) ： 拉伸時的 斷后伸長率 和 斷面收縮率 斷后伸長率 由于同一材料用不同長度的試樣測得的斷后伸長率 δ數(shù)值不同，因此應(yīng)注明試樣尺寸比例。 強化階段 (a)試樣 (b)伸長 (c)產(chǎn)生縮頸 (d)斷裂 拉伸試樣的頸縮現(xiàn)象 Δ L F 0 3. 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。 分為彈性變形與塑性變形 外力去處后能夠恢復(fù)的變形稱為彈性變形。 不能說：機械性能 判據(jù) 如： 強度、塑性、硬度、韌性、疲勞強度等 第一節(jié) 金屬的力學(xué)性能 工藝性能 —鑄造、鍛壓、焊接、切削加工 一、基本概念 彈性：指物體在外力作用下改變基本形狀和尺寸，當(dāng)外力卸除后物
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