工程材料及其性能ppt課件-資料下載頁
2024-09-20 18:52本頁面
【正文】 變溫度 （ Tt ） 。 ?轉(zhuǎn)變溫度 （ Tt ） 越低 ， 表明材料的低溫韌性越好 ，對于在寒冷地區(qū)使用的材料要十分 重要 。 （疲勞極限） 想一想人工作久了就會感到疲勞，難道金屬工作久了也會疲勞嗎？ 金屬的疲勞能得到恢復(fù)嗎？ ?金屬材料在受到交變應(yīng)力或重復(fù)循環(huán)應(yīng)力時，往往在工作應(yīng)力小于屈服強度的情況下突然斷裂，這種現(xiàn)象稱為疲勞。 ? 1998年 6月 3日，德國發(fā)生了戰(zhàn)后最慘重的一起鐵路交通事故。一列高速列車脫軌，造成 100多人遇難。 ? 事故的原因已經(jīng)查清，是因為一節(jié)車廂的車輪 “ 內(nèi)部疲勞斷裂 ” 引起的。首先是一個車輪的輪箍發(fā)生斷裂，導致車輪脫軌，進而造成車廂橫擺，此時列車正好過橋，橫擺的車廂以其巨大的力量將橋墩撞斷，造成橋梁坍塌，壓住了通過的列車車廂，并使已通過橋洞的車頭及前 5節(jié)車廂斷開，而后面的幾節(jié)車廂則在巨大慣性的推動下接二連三地撞在坍塌的橋體上，從而導致了這場近 50年來德國最慘重的鐵路事故。 疲勞斷裂 零件在循環(huán)應(yīng)力作用下 ,在一處或幾處產(chǎn)生局部永久性累積損傷 ,經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后突然產(chǎn)生斷裂的過程 ,稱為疲勞斷裂 . 疲勞斷裂由疲勞裂紋產(chǎn)生 — 擴展 — 瞬時斷裂三個階段組成。 ? 盡管疲勞失效的最終結(jié)果是部件的突然斷裂 ,但實際上它們是一個逐漸失效的過程，從開始出現(xiàn)裂紋到最后破斷需要經(jīng)過很長的時間。 ? 疲勞斷裂的宏觀斷口一般由三個區(qū)域組成，即疲勞裂紋產(chǎn)生區(qū)（裂紋源）、裂紋擴展區(qū)和最后斷裂區(qū)。 軸的疲勞斷口 疲勞輝紋（掃描電鏡照片） ?當應(yīng)力低于某值時，材料經(jīng)受無限次循環(huán)應(yīng)力也不發(fā)生疲勞斷裂，此應(yīng)力稱為材料的 疲勞極限 ，記作 σR（ R為應(yīng)力比），就是 SN曲線中的平臺位置對應(yīng)的應(yīng)力。 ?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。 ?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。 ? 對一般低、中強度鋼： 107周次 ? 對高強度鋼： 108周次 ? 對鋁合金，不銹鋼： 108周次 ? 對鈦合金： 107周次 ?在工程中，有時根據(jù)零件壽命的要求，在規(guī)定的某一循環(huán)周次下，測出 σmax，并稱之為 疲勞強度 ，實際上就是條件疲勞極限。 (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 。 (2) 提高零件表面加工質(zhì)量 。 (3) 對材料表面進行強化處理。 金屬材料的物理性能和化學性能 ． 物理性能 密度：單位體積的質(zhì)量 ， ρ＝ m/V。 熔點：金屬或合金從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度 。 導熱性：金屬材料傳導熱量的性能 。 通常用熱導率來衡量 。 導電性：金屬材料傳導電流的性能 。 通常用電阻率來衡量 。 熱膨脹性：金屬材料隨溫度的變化而膨脹或收縮的性能 。通常用線膨脹系數(shù)或體膨脹系數(shù)來表示 。 磁性：金屬材料在磁場中受到磁化的性能。根據(jù)磁化程度不同，金屬材料可分為鐵磁性材料、順磁性材料和抗磁性材料三類。 ． 化學性能 耐腐蝕性：金屬材料在常溫下抵抗氧 、 水蒸氣和其他化學介質(zhì)腐蝕破壞的性能 。 抗氧化性：金屬材料在加熱時抵抗氧化作用的能力 。 化學穩(wěn)定性：對金屬材料耐蝕性和抗氧化性的總稱。金屬材料在高溫下的化學穩(wěn)定性稱為 “ 熱穩(wěn)定性 ” 。 金屬材料的工藝性能 鑄造性能：材料在鑄造過程中呈現(xiàn)出的工藝性能 ， 包括流動性 、 收縮性等 。 鍛造性能：材料在鍛壓過程中表現(xiàn)出的工藝性能 ， 包括可鍛性 、 沖壓性 、 冷鐓性等 。 焊接性能：材料在一定生產(chǎn)條件下接受焊接的能力 。 切削加工性：材料能夠進行切削加工的能力 。 用切削抗力 、刃具磨損等衡量 。 熱處理性：材料在熱處理過程中的工藝性能，包括淬透性、回火脆性等。
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