金屬工藝學第篇第章金屬材料的主要性能(編輯修改稿)
2025-03-15 02:04 本頁面
【文章內容簡介】 屈服階段 強度極限 ?B 頸縮階段 彈性階段 強度指標 ? 在拉伸試驗過程中 ， 外力不增加 (保持恒定 )， 但試樣仍然能繼續(xù)伸長 (變形 )， 這種現(xiàn)象稱屈服 。 S點稱屈服點 ， S點對應的應力稱屈服點應力 。 用符號 σs表示 。 屈服點應力σs可按下式計算： σs = Fs / A0 (MPa) 式中： Fs— 試樣屈服時的載荷 ， N A0— 試樣原始橫截面積 ， mm2。 ? 2． ? 抗拉強度是指試樣拉斷前承受的最大應力值 ， 用符號 σb表示 ， 單位為 Mpa， ? σb= Fb / A0 (Mpa ) ? 式中： Fb— 試樣承受的最大載荷 ， N ? A0— 試樣原始橫截面積， mm2。 ? 屈服點應力（屈服強度）和抗拉強度在設計機械和選擇、評定金屬材料時有重要意義 。 機械零件多以 σs作為強度設計的依據(jù)。 ? 對于脆性材料，在強度計算時，則以 σb為依據(jù)。 塑性指標 (1)伸長率 δ δ= （ L1L0） /L0 100% 式中： L0— 試樣原標距的長度（ mm） L1— 試樣拉斷后的標距長度（ mm） ? (2) 斷面收縮率 φ ? 斷面收縮率是指試樣拉斷后斷面處橫截面積的相對收縮值。 ? φ= （ A0A1） /A0 100% ? 式中： A0— 試樣的原始截面積（ mm2） ? A1— 試樣斷面處的最小截面積（ mm2） ? δ和 φ愈大，則塑性愈好。良好的塑性是金屬材料進行塑性加工的必要條件。 二、硬度 ? 固體材料抵抗塑性變形 、 壓入或壓痕的能力 。 ? 硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一種性能指標 。 它直接影響到材料的耐磨性及切削加工性 。 ? 硬度測定方法有壓入法、劃痕法、回彈高度法等。 ? 金屬材料的硬度可用專門儀器來測試，常用的有 布氏硬度 機、 洛氏硬度 機等。 布氏硬度 布氏硬度試驗原理圖 222 )()( mmNdDDDFHBWHBS???? ?式中： F— 試驗力 ， N D— 壓頭的直徑 ,mm HBS表示用 淬火鋼球 作為壓頭測出的硬度值。 HBW表示用 硬質合金球 作為壓頭測出的硬度值。 單位面積所受的力值即為硬度 洛氏硬度 洛氏硬度試驗原理圖 試驗時，先加初試驗力，然后加主試驗力，壓入試樣表面之后，去除主試驗力，在保留初試驗力的情況下，根據(jù)試樣殘余壓痕深度增量來衡量試樣的硬度大小。 布氏硬度與 洛氏硬度 的特點比較 ? 布氏硬度的特點： ? 布氏硬度因壓痕面積較大， HB值的代表性較全面，而且實驗數(shù)據(jù)的重復性也好，但由于淬火鋼球本身的變形問題，不能試驗太硬的材料，一般在 HB450以上的就不能使用。 ? 由于壓痕較大，成品檢驗也有困難。 ? 通常用于測定 鑄鐵、有色金屬、低合金結構鋼 等材料的硬度。 ? 洛氏硬度的特點： 洛氏硬度 HR可以用于硬度很高的材料，而且壓痕很小，幾乎不損傷工件表面，故在鋼件熱處理質量檢查中應用最多。 但洛氏硬度由于壓痕較小，硬度代表性就差些，如果材料中有偏析或組織不均的情況，則所測硬度值的重復性也差。 三、沖擊韌度（ ak） ?有些機件在工作時要受到高速作用的載荷沖擊，如鍛壓機的錘桿、沖床的沖頭、汽車變速齒輪、飛機的起落架等。
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