【文章內(nèi)容簡介】 屈服點 ” ss sb 金屬在拉伸條件下，從開始加載到發(fā)生斷裂所能承受的最大應力值，叫作抗拉強度。 持久強度 σD 蠕變強度 σn 屈服強度 σs() 抗拉強度 σb 疲勞極限 σn 材料在高溫下，在一定的應力下，抵抗發(fā)生緩慢塑性變形的能力。 持久強度 σD 蠕變強度 σn 屈服強度 σs() 抗拉強度 σb 疲勞極限 σn 材料在高溫下，抵抗發(fā)生斷裂的能力。 持久強度 σD 蠕變強度 σn 屈服強度 σs() 抗拉強度 σb 疲勞極限 σn 材料在 交變載荷 作用下，會在遠低于材料本身的屈服點時就已經(jīng)斷裂了，這種現(xiàn)象就是疲勞。我們把經(jīng)過 106~108次 循環(huán)試驗而不發(fā)生斷裂的最大應力，作為疲勞強度。 持久強度 σD 蠕變強度 σn 屈服強度 σs() 抗拉強度 σb 疲勞極限 σn 2022/4/14 54 塑性 延伸率 δ %1 0 0%1 0 0 1 ?????LLLP??斷 面收 縮 率 ψ %1 0 01 ???AAA?化工 設備 材料一般要求 δ5=10%20% “5”表示： 比例試樣原始標距與直徑的比為 5 ， 現(xiàn)標為 A5 塑性反映材料在外力作用下發(fā)生塑性變形而不破壞的能力 主要有兩個塑性指標： 韌性： 表示材料彈塑性變形為斷裂全過程吸收能量的能力，也就是材料抵抗裂紋擴展的能力。 承受 靜 載荷抗裂紋擴展的能力 —— 缺口敏感性 承受 動 載荷時抗裂紋的能力 —— 沖擊韌性 沖擊功 ， 而沖擊韌度 （ F為面積） 圖 11沖擊試樣的安放 1擺錘 2試樣 3機座 圖 12 沖擊試驗原理 1擺錘 2試樣 21 GHGHA k ?? FA kk /??（ 1） 沖擊韌度 韌性高的材料，塑性好；塑性較高的材料，韌性也好。 問題 判斷正誤并說出理由 注意！韌性是材料在外加動載荷突然襲擊時的一種 及時和迅速 塑性變形的能力。韌性高的材料，一般都有較高的塑性指標；但塑性較高的材料，卻不一定都有高的韌性。其所以如此，就是因為靜載菏下能夠緩慢塑性變形的材料．在動載荷下不一定能迅速塑性變形。 （ 2）缺口敏感性 指在帶有一定應力集中的缺口條件下，并且在靜載荷作用條件下，抵抗裂紋擴展的能力。 圖 13 沖擊試驗的標準試樣 10 2 8 10 55 R1 (a) U型缺口 10 45176。 8 10 55 (a) V型缺口 硬度 ： 金屬材料抵抗其它更硬的物體壓入其內(nèi)的能力。 表示金屬材料在一個小的體積范圍內(nèi)抵抗 彈性變形、塑性變形或破斷的能力。 布氏硬度 HB（ 一般在 HB450以上就不能使用 ) 、 洛氏硬度 HR (可以用于硬度很高的材料 ) 、 維氏硬度 HV ( 比洛氏硬度更適合于測定極薄試樣的硬度 ) ， 顯微硬度 。 材料的力學性能所包括的強度 、 塑性 、 韌性 、硬度四個指標中 ， 強度和塑性占主導地位 ，但使用時要考慮溫度的變化 。 ss ?T T ss ?小結 二、鋼的熱處理 1． 熱處理定義：就是將鋼在固態(tài)范圍內(nèi)加熱到給定的溫度，經(jīng)過保溫，然后按選定的冷卻速度冷卻，以改變其內(nèi)部組織結構，從而獲得所需要的性能的一種工藝。 熱處理的工藝過程是由 加熱 、 保溫 和 冷卻 三個階段組成的。 目的：改善金屬材料的性能，滿足使用要求。 分類：分為普通熱處理和表面熱處理兩大類。 普通熱處理包括退火、正火、淬火、回火等； 表面熱處理包括表面淬火、化學熱處理等。 一般零件的生產(chǎn)工藝過程為：鍛造一預先熱處理一機械加工（粗加工）～最終熱處 理一機械加工（精加工） 2022/4/14 64 退火和正火 退火：緩慢加熱到臨界點以上的某一溫度， 保溫一段時間，隨爐緩慢冷卻。 目的：細化晶粒，提高力學性能；降低硬 度、提高塑性、便于冷加工；消除部分內(nèi)應 力，防止工件變形。 正火是置于空氣中冷卻。晶粒變細，韌性可 顯著提高。 鑄、鍛件切削加工前一般進行退火或正火。 2022/4/14 65 淬火和回火 淬火是將鋼加熱 ， 保溫 ， 快速冷卻 （ 水冷或油冷 ） 的熱處理工藝 。 淬火后必須回火 。 淬火劑有空氣、油、水、鹽水，冷卻能力遞增。 碳鋼在水和鹽水中淬火，合金鋼在油中淬火 。 ? 按照溫度范圍不同，回火分為三類： ? （ 1）低溫回火的回火溫度范圍為 150～ 250℃ ，回火后的鋼具有 高硬度和 高耐磨性 ，主要用于各種工具、滾動軸承、滲碳件和表面淬火件； ? （ 2）中溫回火的回火溫度范圍為 350～ 500℃ ，回火后的鋼具有 較高的彈性極限 和 屈服強度 ， 一定的韌性和硬度 ，主要用于各種彈簧和模具等； ? （ 3）高溫回火的回火溫度范圍為 500～ 650℃ ，回火后的鋼具有 強度、硬度、塑性和韌性都較好的綜合力學性能 如各種軸、齒輪、連桿、高強度螺栓等。通常將淬火和高溫回火相結合的熱處理工藝稱為 調(diào)質(zhì) 。 ?3．表面熱處理 具有‘外硬內(nèi)韌”的性能。 ?（ 1）表面淬火 將鋼的表面 快速 加熱至淬火溫度， 快速 冷卻。表面淬火后一般進行低溫回火。 ?（ 2）化學熱處理 向工件表層滲入某種元素的熱處理工藝。按照滲入元素的不同，化學熱處理分為滲碳、滲氮（氨化）、碳氮共滲（氰化）、滲金屬等。 滲碳、氰化可提高零件的硬度和耐磨性； 滲鋁可提高耐熱、抗氧化性； 氮化與滲鉻的零件，表面比較硬，可顯著提高耐磨和耐腐蝕性； 滲硅可提高耐酸性等。 2022/4/14 68 三、鐵碳合金的組織結構 金屬的組織與結構 在金相顯微鏡下 看到的金屬的晶 粒，簡稱組織 2022/4/14 69 電子顯微鏡觀察到金屬原子各種規(guī)則排列，稱為金 屬的晶體結構，簡稱結構； 不同溫度下純鐵體心立方與面心立方晶格 體心立方晶格塑性比面心立方晶格的好，而后者的強度高于前者。 2022/4/14 70 鑄鐵一般碳以石墨形式存在，有不同的組織形貌。 球墨 鑄鐵 強度最高； 細 片