【正文】 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。 ? 對一般低、中強(qiáng)度鋼： 107周次 ? 對高強(qiáng)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(qiáng)度 ，實際上就是條件疲勞極限。 (2) 提高零件表面加工質(zhì)量 。 四、 沖擊韌性 在設(shè)計和制造受沖擊載荷的零件和工具（如鍛錘、沖床、鉚釘槍等）時，必須考慮所用材料的沖擊吸收功或沖擊韌度。將質(zhì)量為m的擺錘安放到規(guī)定的高度 H， 然后下落，將試樣打斷，并擺過支點(diǎn)升到某一高度 h， 試樣在沖擊試驗力一次作用下，折斷時所吸收的功為沖擊吸收功為 Ak。) Sk 二、沖擊吸收功和沖擊韌度 就是試樣缺口處單位截面積上所消耗的沖擊功。 – 能夠靈敏地顯示材料的宏觀缺陷和組織微小變化，因此在生產(chǎn)中可用來檢驗材料的冶金質(zhì)量 ,熱加工質(zhì)量 沖擊韌度對材料的意義 : 來越低 → 冷脆現(xiàn)象 – 在韌脆轉(zhuǎn)變溫度以下，材料由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。 材料的疲勞： 材料在循環(huán)應(yīng)力和應(yīng)變作用下，在一處或幾處產(chǎn)生局部永久性 累計損傷 ，經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的過程。 的應(yīng)力下失效（出現(xiàn)裂紋或完全斷裂） 疲勞破壞的原因： 應(yīng)力集中 ——微裂紋 ——擴(kuò)展 ——斷裂破壞。 疲勞曲線： 實驗證明，一般鋼鐵材料所受交變應(yīng)力最大值 ζmax與其失效前的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（疲勞壽命） N的曲線關(guān)系。 本節(jié)難點(diǎn)： 各性能指標(biāo)的物理意義和測定方法 材料分類 復(fù)合材料 金屬材料 陶瓷材料 高分子材料 材料的性能 使用性能 工藝性能 物理性能 化學(xué)性能 力學(xué)性能 熱處理性能 鑄造性能 焊接性能 鍛造性能 切削加工性能 (指金屬材料在使用過程中表現(xiàn)出的性能 ) (指金屬材料在加工過程中表現(xiàn)出的性能 ) 金屬材料的力學(xué)性能 是指金屬材料在受外力作用時所反映出來的性能。 研究力學(xué)性能意義 ：是選擇和使用金屬材料的重要依據(jù) 第一節(jié) 剛度、強(qiáng)度、塑性 一、拉伸試驗及拉伸曲線 拉伸試驗機(jī) ? OE段： 彈性變形 階段； ? 平臺或鋸齒（ ES段 ）： 屈服階段； ? SB段： 均勻塑性變形 階段，是強(qiáng)化階段。 ? BK段： 非均勻變形 階段，承載下降，到 K點(diǎn)斷裂。這里用試樣承受的載荷除以試樣的原始橫截面積 S 0表示 : F ζ= —— ( M pa ) S 0 應(yīng)變 ε： 單位長度的伸長量。 ? E值越大，在一定應(yīng)力作用下產(chǎn)生的彈性變形越小，則剛度越大 ? 彈性模量主要取決于金屬材料的種類，即金屬的本性（晶格類型、晶格常數(shù)等）。 三、強(qiáng)度 ——金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形和破壞的能力 工程上 常用 的金屬材料的 強(qiáng)度指標(biāo) ： ?屈服點(diǎn)（ ζs ）或規(guī)定殘余伸長應(yīng)力（ ζr） ?抗拉強(qiáng)度 (ζb) ?屈服點(diǎn) （ ζs ） :指材料產(chǎn)生屈服時的應(yīng)力 :r?規(guī)定殘余伸長率為 %時的應(yīng)力 0ssFS? ?材料屈服時的拉力（ N） 屈服點(diǎn) （屈服極限） ?原標(biāo)準(zhǔn)（ GB22876）： 屈服強(qiáng)度 很重要，大多數(shù)零件不允許有塑性變形 ?規(guī)定殘余伸長應(yīng)力 : 對有明顯屈服現(xiàn)象的材料 對無明顯屈服現(xiàn)象的材料 ?抗拉強(qiáng)度 :材料在拉伸條件下所能承受最大力的應(yīng)力值 0bbFS? ?拉伸過程中最大的拉力（ N） ?若零件在使用時不允許產(chǎn)生過量塑性變形，應(yīng)以材料的 ζs或。 ?因此 ζs和 ζb是機(jī)械零件設(shè)計計算的主要依據(jù)。如 : δ10——試樣 L0=10d0 δ5 ——試樣 L0=5d0 10100%oLLL????試樣拉斷后的標(biāo)距（ mm） 1L ?oL ?試樣原始標(biāo)距（ mm） 斷面收縮率 010100%SSL????試樣斷裂后縮頸處的最小橫截面積（ mm2） 1S ?oS ?試樣原始截面積（ mm2） ?δ和 ψ是用來判斷材料在斷裂前所能產(chǎn)生的最大塑性變形量大小。 :因為零件在工作時萬一超載，也會由于塑性變形使材料強(qiáng)化而避免突然斷裂 第二節(jié) 沖擊韌性 在設(shè)計和制造受沖擊載荷的零件和工具（如鍛錘、沖床、鉚釘槍等）時，必須考慮所用材料的沖擊吸收功或沖擊韌度。將質(zhì)量為m的擺錘安放到規(guī)定的高度 H， 然后下落，將試樣打斷，并擺過支點(diǎn)升到某一高度 h， 試樣在沖擊試驗力一次作用下，折斷時所吸收的功為沖擊吸收功為 Ak。) Sk 二、沖擊吸收功和沖擊韌度 就是試樣缺口處單位截面積上所消耗的沖擊功。 – 能夠靈敏地顯示材料的宏觀缺陷和組織微小變化，因此在生產(chǎn)中可用來檢驗材料的冶金質(zhì)量 ,熱加工質(zhì)量 沖擊韌度對材料的意義 : 來越低 → 冷脆現(xiàn)象 – 在韌脆轉(zhuǎn)變溫度以下，材料由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。 材料的疲勞： 材料在循環(huán)應(yīng)力和應(yīng)變作用下，在一處或幾處產(chǎn)生局部永久性 累計損傷 ，經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的過程。 的應(yīng)力下失效（出現(xiàn)裂紋或完全斷裂） 疲勞破壞的原因： 應(yīng)力集中 ——微裂紋 ——擴(kuò)展 ——斷裂破壞。 疲勞曲線： 實驗證明，一般鋼鐵材料所受交變應(yīng)力最大值 ζmax與其失效前的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（疲勞壽命） N的曲線關(guān)系。 ，材料硬度越高。 。 ，韌性都低。 ，也能發(fā)生突然性斷裂。 ，而仍能繼續(xù)伸長（變形）時的應(yīng)力。 二、選擇題 拉伸試驗可測定材料的（ ）。 Bδ D. σ 1 （ ）作為強(qiáng)度判據(jù)。 ，應(yīng)選用（ ）。問買回的材料合格嗎？ （ 2）下列硬度要求或?qū)懛ㄊ欠裾_？為什么？ 12HRC～ 15HRC， 550HBS～ 600HBS， 70HRC～ 75HRC， HBS30～ HBS40， HRC50kgf/mm2～ HRC60kgf/mm2