工程材料及熱加工工藝基礎(chǔ)課件-在線瀏覽
2025-04-05 16:02本頁面
【正文】 體或部分，在一定時期內(nèi)治療、增強或替換機體的組織、器官或功能。 非晶態(tài)材料 是由原子或分子排列無明顯規(guī)律的固體材料，如玻璃、高分子材料。通過 Solgel法、多相沉積或激光等方法，可以制備出亞微米級的陶瓷或金屬粉末，大小 1— 100nm的超微粒比表面積大（可作為高效催化劑）、比表面能高、熔點低、燒結(jié)溫度下降、擴散速度快、強度高而塑性下降慢、電子態(tài)由連續(xù)能帶變?yōu)椴贿B續(xù)、光吸收也發(fā)生異?，F(xiàn)象（可以成為高效微波吸收材料）。如光導(dǎo)纖維由于其信息傳輸量遠比銅、鉛的同軸電纜大，而且光纖有很強的保密性，所以發(fā)展很快。實用纖維為碳纖維、硼纖維、陶瓷纖維。由于薄膜的電子所處狀態(tài)和外界環(huán)境的影響，可表現(xiàn)出不同的電子遷移規(guī)律，完成特定的電學(xué)、光學(xué)或電子學(xué)功能，如成為絕緣體、鐵電體、導(dǎo)體或半導(dǎo)體等，從而有可能作為光學(xué)薄膜用于非線性光學(xué)、光開關(guān)、放大或調(diào)幅、敏感與傳感元件，用于顯示或探測器，用于環(huán)?；虮砻娓男缘谋Ｗo膜。 材料的力學(xué)性能 一、彈性與剛度 二、強度與塑性 三、硬度 四、沖擊韌度 五、疲勞強度 六、斷裂韌度 材料在承受各種載荷時的行為 （靜載荷，動載荷，變載荷） 各類材料的應(yīng)力 應(yīng)變行為 應(yīng)力 ? = P/F0 應(yīng)變 ? = (ll0)/l0 低碳鋼的應(yīng)力 應(yīng)變曲線 拉伸試樣 拉伸試驗機 ?p Proportional limit 比例極限 ?e Elastic limit 彈性極限 ?s Yeild strength (limit) 屈服強度（極限） ?b Tensile strength 抗拉強度 ?k Breaking strength 斷裂強度 低碳鋼的應(yīng)力 應(yīng)變曲線 一、彈性和剛度 材料的 E越大，剛度越大； ? 彈性： 指標為彈性極限 ?e，即 材料承受最大彈性變形時的應(yīng)力。 指標為彈性模量 E?？梢酝ㄟ^增加橫截面積或改變截面形狀來提高零件的剛度。 當(dāng)承受拉力時，主要是 屈服強度和抗拉強度 。即 在拉伸試驗過程中，載荷不增加，試樣仍能繼續(xù)伸長時的應(yīng)力。 抗拉強度 σb ： 試樣在斷裂前所能承受的最大應(yīng)力，表示材料抵抗斷裂的能力。 ② 直徑 d0 相同時， l0?， d?。 當(dāng) l0=10d0 時，伸長率用 d 表示； 當(dāng) l0=5d0 時，伸長率用 d5 表示。布氏硬度值 HB=P / F ? 當(dāng)測試壓頭為淬火鋼球時，只能測試布氏硬度小于 450的材料，以 HBS表示 ? 當(dāng)測試壓頭為硬質(zhì)合金時，可測試布氏硬度為450~650的材料，以 HBW表示 )(22 dDDDPHB??? ? 120HBS10/1000/30表示直徑為 10mm的鋼球在 1000kgf（ ）載荷作用下保持 30s測得的布氏硬度值為 120。 缺點：壓痕大，不能用于太薄件、成品件及比壓頭還硬的材料。 材料的 ?b與 HB之間的經(jīng)驗關(guān)系： 對于低碳鋼 : ?b(MPa)≈ 對于高碳鋼： ?b(MPa)≈ 對于鑄鐵： ?b(MPa)≈1HB 或 ?b(MPa)≈ (HB 40) HB ? b(MPa) 鋼 黃銅 球墨鑄鐵 洛氏硬度 HR 原理：洛氏硬度試驗是用特殊的壓頭（ 金剛石壓頭或鋼球壓頭 ）在先后施加的兩個載荷（預(yù)載荷和總載荷）的作用下壓入金屬表面來進行的。 HR=k(h1h0)/ 優(yōu)點： 操作簡便，壓痕小，適用范圍廣。 圖 14 洛氏硬度試驗示意圖 a)HR(A、 C、 D)標尺 b)HRB標尺 鋼球壓頭與金剛石壓頭 維氏硬度 HV ? 維氏硬度的測量原理與布氏硬度相同，不同點是壓頭為一相對面夾角為 136176。 ? 在用規(guī)定的壓力 P將金剛石壓頭壓入被測試件表面并保持一定時間后卸去載荷，測量壓痕投影的兩對角線的平均長度 d，據(jù)此計算出壓痕的表面積 S，最后求出壓痕表面積上平均壓力（ P/S），以此作為被測材料的維氏硬度值。 ? 根據(jù)載荷范圍不同，規(guī)定了三種測定方法 —維氏硬度試驗 、小負荷維氏硬度試驗、顯微維氏硬度試驗。 小負荷維氏硬度計 顯微維氏硬度計 三、沖擊韌性 ? 是指材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。 韌脆轉(zhuǎn)變溫度 韌 ? 材料的沖擊韌性隨溫度下降而下降。發(fā)生韌脆轉(zhuǎn)變的溫度范圍稱韌脆轉(zhuǎn)變溫度。 體心立方金屬具有韌脆轉(zhuǎn)變溫度，而大多數(shù)面心立方金屬沒有。 五、疲勞極限 疲勞 （ Fatigue） :零件在交變載荷下經(jīng)過較長時間工作而發(fā)生斷裂的現(xiàn)象 （ 80%的斷裂由疲勞造成 ） 扭轉(zhuǎn) : r= 1 曲軸 彎曲 : r= 0 齒輪齒根 壓縮 : r= ∞ 球軸承 小拉大壓 : r0 連桿 大拉小壓 0r1 缸蓋螺釘 常見的交變應(yīng)力 r=σmin /σmax ? 材料在低于 ?s的重復(fù)交
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