【正文】 是指金屬材料在受外力作用時所反映出來的性能。 :因為零件在工作時萬一超載，也會由于塑性變形使材料強化而避免突然斷裂 第二節(jié) 沖擊韌性 在設(shè)計和制造受沖擊載荷的零件和工具（如鍛錘、沖床、鉚釘槍等）時，必須考慮所用材料的沖擊吸收功或沖擊韌度。 。 ，應(yīng)選用（ ）。 疲勞曲線： 實驗證明，一般鋼鐵材料所受交變應(yīng)力最大值 ζmax與其失效前的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（疲勞壽命） N的曲線關(guān)系。 ?因此 ζs和 ζb是機械零件設(shè)計計算的主要依據(jù)。 的應(yīng)力下失效（出現(xiàn)裂紋或完全斷裂） 疲勞破壞的原因： 應(yīng)力集中 ——微裂紋 ——擴展 ——斷裂破壞。 ? 通常，材料的疲勞極限是在對稱彎曲疲勞條件下（ R＝－ 1）測定的， 對稱彎曲疲勞極限記作 σ1。 TITANIC 建造中的 Titanic 號 TITANIC的沉沒與船體材料的質(zhì)量直接有關(guān) 1912年 4月號稱永不沉沒的泰坦尼克號（ Titanic）首航沉沒于冰海，成了20世紀令人難以忘懷的悲慘海難。一般把沖擊吸收能量低的材料稱為脆性材料，沖擊吸收能量高的材料稱為韌性材料。由于加載速率提高，金屬形變速率也隨之增加。但通過細化金屬材料的顯微組織，可以同時提高材料的強度和塑性。 拉伸實驗 （金屬的抗拉強度和塑性都是通過拉伸試驗測定） （ GB/T2282022） 1. 拉伸試樣 2. 力 —伸長曲線（以低碳鋼試樣為例） 3. 脆性材料的拉伸曲線 1. 拉伸試樣（ GB639786） 長試樣： L0=10d0 短試樣： L0=5d0 萬能材料試驗機 a) WE系列液壓式 b) WDW系列電子式 2. 力－伸長曲線 彈性變形階段 屈服階段 頸縮現(xiàn)象 拉伸試驗 中得出的拉伸力與伸長量的關(guān)系曲線。 第一章 金屬的性能 金屬材料的性能 〈 使用性能 —力學、物理、化學 力學性能 ： 受外力作用下所表現(xiàn)出的性能 。 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，當外力卸除后物體又恢復到其原始形狀和尺寸的特性。 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。 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 。 ? 沖擊載荷對材料的作用效果或破壞效應(yīng)大于靜載荷。 【 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，為方便讀者學習，將關(guān)于金屬材料沖擊韌性的新、舊標準名稱和符號對照列于下表中。 20世紀 80年代后，材料科學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。 ? 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。 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。 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。 一、判斷題 表示 。 作業(yè)一 １．熟悉拉伸曲線 ２．掌握強度、塑性及硬度指標，了解這些指標在工程上的應(yīng)用 ３．課后習題： （ 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=。 250HBS，乙零件的硬度為 52HRC，則甲比乙的硬度高。 ?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 : 。 第一章 金屬材料的力學性能 本節(jié)重點： 金屬材料的力學性能 主要內(nèi)容： 金屬材料的力學性能 ,包括材料的強 度 、硬度、塑性、沖擊韌性、疲勞 強度等。 (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 。所以，當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。 ? 用來評定材料的冷脆傾向（測定韌脆轉(zhuǎn)變溫度）。 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。 GB/T 2282022新標準 GB/T 2281987舊標準 名稱 符號 名稱 符號 屈服強度 ① － 屈服點 σs 上屈服強度 ReH 上屈服點 σsU 下屈服強度 ReL 下屈服點 σsL 規(guī)定殘余延伸強度 Rr 規(guī)定殘余延伸應(yīng)力 σr 抗拉強度 Rm 抗拉強度 σb 斷后伸長率 A或 斷后伸長率 δ5或 δ10 斷面收縮率 Z 斷面收縮率 ψ 三、硬 度 硬度： 硬度試驗方法 : 壓入法 它是材料性能的一個綜合的物理量。 ?若零件在使用時只要求不發(fā)生破壞，則以材料的 ζb來設(shè)計計算。 應(yīng)力：單位面積上的內(nèi)力。 d 為后續(xù)課程和從事技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。 ?=F/S ?應(yīng)力 Pa 1 Pa=1N/m2 1M Pa=106Pa 按載荷的作用方式不同，強度可分為：抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度、和抗扭強度。反之，要改善塑性，就必須犧牲一部分強度。 在設(shè)計和制造受沖擊載荷的零件和工具（如鍛錘、沖床、鉚釘槍等）