材料的種類與性能ppt課件(參考版)
2025-01-17 21:39本頁面
【正文】 (105小時(shí)總變形量為 1%) ?Td/t ?5001/105 ?100MPa 持久強(qiáng)度 : 在給定溫度和規(guī)定時(shí)間內(nèi)使試樣發(fā)生斷裂的應(yīng)力 （ 1 103小時(shí)） ?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(shí)發(fā)生低應(yīng)力脆斷時(shí)裂紋的臨界尺寸各是多少（假設(shè)裂紋的幾何形狀因子 ） ?何者更適宜做壓力容器？ ，在 500186。 高溫對(duì)金屬力學(xué)性能的影響 溫度 ↑ 強(qiáng)度降低 ↓ 時(shí)間 ↑ 強(qiáng)度降低 ↓ 蠕變極限 持久強(qiáng)度 材料高溫力學(xué)性能指標(biāo) 高溫蠕變失效 蠕變：材料在長(zhǎng)時(shí)間的恒溫、恒應(yīng)力的作用下緩慢地產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象稱為蠕變 應(yīng)變 ? I II III 時(shí)間 t 蠕變極限 ： 1， 在規(guī)定的溫度下，使試樣產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)的蠕變速率的應(yīng)力。例如：滾動(dòng)軸承的滾珠，后期表面形成的 麻點(diǎn) 。 磨損速度較大： ～ 5μ m/h； 磨粒 腐蝕磨損 corrosive wear：環(huán)境介質(zhì)與摩擦力聯(lián)合腐蝕、磨損： 1，氧化腐蝕剝落：部件接觸面產(chǎn)生氧化膜 →剝落 → 露出新金屬 → 再生成新氧化膜 → 再剝落→ 反復(fù)損耗的過程 磨損速度： ～ m/h； (屬正常失效 ) 2，機(jī)械微動(dòng)磨損 fretting： 緊配合構(gòu)件的微動(dòng)區(qū)內(nèi)，產(chǎn)生磨痕蝕坑，亦稱咬蝕， 微動(dòng)區(qū)內(nèi)有粉末產(chǎn)生，因此微動(dòng)磨損包含了：氧化磨損、磨粒磨損、粘著磨損。例如：曲軸燒瓦了；蝸輪、 蝸桿咬死了等現(xiàn)象 磨損速度大： 10～ 15μ m/h 磨粒磨損 Abrasive wear ： 硬質(zhì)磨粒使摩擦面產(chǎn)生 塑性變形 或 嵌入 或 切割 的過程。 失效 (failure) 機(jī)械零件失去在一定的載荷、溫度、介質(zhì)作用下保持一定的幾何形狀、尺寸、實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)、傳遞力和能的效能。 ? 鋼鐵材料規(guī)定次數(shù)為 ， 有色金屬合金為 。 ? 材料在規(guī)定次數(shù)應(yīng)力循環(huán)后仍不發(fā)生斷裂時(shí)的最大應(yīng)力稱為疲勞極限。 斷裂（ fracture） 韌性斷裂 （ Ductile fracture） 斷裂前發(fā)生明顯的宏觀塑性變形，斷口為杯形，暗灰纖維狀 脆性斷裂 （ brittle fracture） : ： 斷裂前不發(fā)生塑性變形，斷口平齊，由無數(shù)發(fā)亮的小平面組成 a 軟金屬、聚合物 b 低碳鋼 c 鑄鐵、陶瓷、玻璃 Ductile fracture Brittle fracture The RMS Titanic leaves port in the 1998 movie Titanic. Wreck of Titanic 現(xiàn)代造船用鋼（左）與 TITANIC號(hào)殘骸上的鋼（右）沖擊韌性試樣 modern steel and Titanic steel 四、 斷裂韌性 工作應(yīng)力 ? ?[?] = ?s /k k 為安全系數(shù) 要求材料具有足夠的 d y,指標(biāo)和韌性 A k 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法： 不能保證不發(fā)生低應(yīng)力下的脆斷?。? 斷裂韌度 KIc : 材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的能力，單位是 MPa?m1/2 裂紋尖端強(qiáng)度場(chǎng)因子 KI= Y ? a1/2 Y 是裂紋的幾何形狀因子 值為 1~2 ?是零件的工作應(yīng)力 a 是裂紋的半長(zhǎng)度 ? 2a 反映材料抵抗脆性斷裂能力的性能指標(biāo) 前面所述的力學(xué)性能，都是假定材料內(nèi)部是完整、連續(xù)的，但是實(shí)際上，內(nèi)部不可避免的存在各種缺陷（夾雜、氣孔等）， 由于缺陷的存在，使材料內(nèi)部不連續(xù)，這可看成材料的裂紋，在裂紋尖端前沿有應(yīng)力集中產(chǎn)生，形成一個(gè)裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng) 斷裂微觀機(jī)制 necking microvoid small cavitites coalesce to cracks cracks propogate
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1