材料的種類與性能ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 21:39本頁面
【正文】 。 失效的原因 機械零件的失效形式 (第 11章 ) ?零件的結構設計 ?材料的選擇 ?材料的加工制造 ?裝配調整 ?使用和保養(yǎng) 材料的失效形式 過量變形 斷裂 磨損 腐蝕 高溫蠕變 過量變形 彈性變形 塑性變形 抗力指標 條件比例極限 條件彈性極限 條件屈服極限 %% σ %% σ %% 彈性變形量 Δl（剛度） 精密機床絲杠 炮筒、彈簧 ?一般機器的機座、機架、橋梁、容器 斷裂 韌性斷裂 脆性斷裂 抗力指標 沖擊韌度 ak 斷裂韌度 KIC 計算 ? 疲勞斷裂 靜、沖擊載荷 交變載荷 斷口特征 疲勞極限 過載持久值 磨損 粘著磨損 磨粒磨損 腐蝕磨損 氧化磨損 接觸疲勞：麻點磨損 微動磨損 高溫蠕變 持久強度 蠕變極限 腐蝕 高溫氧化腐蝕 電化學腐蝕 電偶腐蝕 小孔腐蝕 縫隙腐蝕 應力腐蝕 防腐蝕措施？ 磨損失效 一、磨損 Wear： 零件在磨擦過程中其表面發(fā)生尺寸變化和物質耗損的現象 粘著磨損 adhesive wear： 摩擦副局部發(fā)生冷焊合 （擠破潤滑膜和部件表面的氧化膜，原子間結合），隨后撕裂的過程。例如：曲軸燒瓦了；蝸輪、 蝸桿咬死了等現象 磨損速度大： 10～ 15μ m/h 磨粒磨損 Abrasive wear ： 硬質磨粒使摩擦面產生 塑性變形 或 嵌入 或 切割 的過程。 例如：礦山用的粉碎機，磨粒磨損嚴重。 磨損速度較大： ～ 5μ m/h； 磨粒 腐蝕磨損 corrosive wear：環(huán)境介質與摩擦力聯合腐蝕、磨損： 1，氧化腐蝕剝落：部件接觸面產生氧化膜 →剝落 → 露出新金屬 → 再生成新氧化膜 → 再剝落→ 反復損耗的過程 磨損速度： ～ m/h； (屬正常失效 ) 2，機械微動磨損 fretting： 緊配合構件的微動區(qū)內，產生磨痕蝕坑，亦稱咬蝕， 微動區(qū)內有粉末產生，因此微動磨損包含了：氧化磨損、磨粒磨損、粘著磨損。 蝕坑處 dL 微動磨損 麻點磨損 Surface fatigue（接觸疲勞）： 接觸疲勞：滾動點接觸處，在交變應力下產生的疲勞剝落，形成的小凹坑現象現象。例如：滾動軸承的滾珠，后期表面形成的 麻點 。又例如：嚙合的齒面會產生麻點，使振動、噪聲、沖擊增大，嚴重齒根可能沖擊斷裂 。 高溫對金屬力學性能的影響 溫度 ↑ 強度降低 ↓ 時間 ↑ 強度降低 ↓ 蠕變極限 持久強度 材料高溫力學性能指標 高溫蠕變失效 蠕變：材料在長時間的恒溫、恒應力的作用下緩慢地產生塑性變形的現象稱為蠕變 應變 ? I II III 時間 t 蠕變極限 ： 1， 在規(guī)定的溫度下，使試樣產生穩(wěn)態(tài)的蠕變速率的應力。 (1 105 %/h ) ?T ? ?6001?10?5 ?60MPa 2, 在規(guī)定溫度下和規(guī)定的時間內使試樣產生一定蠕變總變形量的 d的應力值。 (105小時總變形量為 1%) ?Td/t ?5001/105 ?100MPa 持久強度 : 在給定溫度和規(guī)定時間內使試樣發(fā)生斷裂的應力 （ 1 103小時） ?Tt ?6001?103 ?300MPa 作業(yè)題 1. 鋼的 ?s=1000MPa， KIc=170MPa?m1/2 鋁合金的 ?s=400MPa， KIc=25MPa?m1/2 ??Y試問這兩種材料制作壓力容器時發(fā)生低應力脆斷時裂紋的臨界尺寸各是多少（假設裂紋的幾何形狀因子 ） ?何者更適宜做壓力容器？ ，在 500186。C溫度下工作，承受交變 扭轉載荷和交變彎曲載荷，軸頸處承受摩擦力和接觸壓應力， 試分析此軸的失效形式可能有哪幾種？設計時需要考核哪幾個 力學性能指標？ ？
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