工程材料及其性能ppt課件(編輯修改稿)
2024-10-08 18:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 性，除隨溫度升高而逐漸降低外，其他強化材料的手段如熱處理、冷熱加工、合金化等對彈性模量的影響很小。 可以通過增加橫截面積或改變截面形狀來提高零件的剛度。 材 料 彈性模量 E/105MPa 彈性極限 σe/MPa 中 碳 鋼 310 彈 簧 鋼 965 硬 鋁 125 銅 鈹 青 銅 588 磷 青 銅 450 ?結(jié)構(gòu)的剛度除取決于組成材料的彈性模量外，還同其幾何形狀 、截面尺寸等因素以及外力的作用形式有關(guān)，在彈性模量 E一定時，零件或構(gòu)件的截面尺寸越大，其剛度越高。 ?對于一些須嚴格限制變形的結(jié)構(gòu)（如機翼、高精度的裝配件等），須通過剛度分析來控制變形。許多結(jié)構(gòu)（如建筑物、船體結(jié)構(gòu)等）也要通過控制剛度以防止發(fā)生振動、顫振或失穩(wěn)。 塑性指標 （二）衡量指標 金屬材料斷裂前發(fā)生永久變形的能力。 斷面收縮率 ψ： 伸長率 δ： 試樣拉斷后，標距的伸長與原始標距的百分比。 試樣拉斷后，頸縮處的橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比。 返 回 上一頁 下一頁 回主頁 （一） 定義 （ δ ） l1l0 l0 100% δ= l1——試樣拉斷后的標距 ,mm。 l0——試樣的原始標距 ,mm。 返 回 上一頁 下一頁 回主頁 是指試樣拉斷后的伸長量與試樣原長度比值的百分數(shù)。 ?同一材料的試樣長短不同，測得的斷后伸長率略有不同。 ?由于大多數(shù)韌性金屬材料的集中塑性變形量大于均勻塑性變形量，因此，比例試樣的尺寸越短，其斷后伸長率越大，用短試樣（ L0＝ 5d0）測得的斷后伸長率 δ略大于用長試樣（ L0＝ 10d0）測得的斷后伸長率 。 （ ψ ） S0S1 S0 ψ= 100% S0—— 試樣原始橫截面積 ,mm2； S1—— 頸縮處的橫截面積 ,mm2 。 返 回 上一頁 下一頁 回主頁 是指試樣拉斷處的橫截面積的收縮量與試樣原橫截面積之比的百分數(shù)。 ?任何零件都要求材料具有一定的塑性。很顯然，斷后伸長率 δ和斷面收縮率 ψ越大，說明材料在斷裂前發(fā)生的塑性變形量越大，也就是材料的塑性越好。 ?意義： a）安全，防止產(chǎn)生突然破壞； b）緩和應力集中； c）軋制、擠壓等冷熱加工變形。 ?強度與塑性是一對相互矛盾的性能指標。在金屬材料的工程應用中，要提高強度，就要犧牲一部分塑性。反之，要改善塑性，就必須犧牲一部分強度。 ?正所謂 “ 魚和熊掌二者不能兼得 ” 。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。 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 。 由于超塑性狀態(tài)具有異常高的塑性 ， 極小的流動應力 ， 極大的活性及擴散能力 ， 在壓力加工 、 熱處理 、 焊接 、 鑄造 、 甚至切削加工等很多領(lǐng)域被中應用 。 .4 硬 度 ?材料抵抗表面局部塑性變形的能力。 （一）布氏硬度 （二）洛氏硬度 1. 原理 2. 應用 3. 優(yōu)缺點 1. 原理 2. 應用 3. 優(yōu)缺點 返 回 上一頁 下一頁 回主頁 （一）布氏硬度 ① 布氏硬度試驗是指用一定直徑的 硬質(zhì)合金球以相應的試驗力壓入式樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗力，用測量的表面壓痕直徑計算硬度的一種壓痕硬度試驗。 返 回 上一頁 下一頁 回主頁 布氏硬度試驗原理圖 1. 原理 布氏硬度 = F S凹 = 2F πD[D（ D178。d 178。） 189。] （一）布氏硬度 返 回 上一頁 下一頁 回主頁 ?
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