第一章 金屬材料的機(jī)械(力學(xué))(2)新

1、包括兩方面 材料材料使用性能使用性能 材料材料工藝性能工藝性能 力學(xué)性能力學(xué)性能（強(qiáng)度、塑性、韌性等）強(qiáng)度、塑性、韌性等） 物理性能物理性能（光、熱、電、磁等）（光、熱、電、磁等） 化學(xué)性能化學(xué)性能（氧化、腐蝕等）（氧化、腐蝕等） 生物性能（生物性能（相容性、自恢復(fù)性等）相容性、自恢復(fù)性等） 加工性能加工性能（切削、鍛造等）（切削、鍛造等） 鑄造性能鑄造性能（適合鑄造與否）（適合鑄造與否） 焊接性能焊接性能（容易焊接與否）（容易焊接與否） 熱處理性能熱處理性能（可熱處理強(qiáng)化）（可熱處理強(qiáng)化） 機(jī)械工程材料的常用性能機(jī)械工程材料的常用性能 l第一章第一章 金屬材料的機(jī)械（力學(xué)）性能金屬材料的機(jī)械

2、（力學(xué)）性能 l材料的性能包括材料的性能包括 : l 使用性能使用性能 ( 力學(xué)性能、物理、化學(xué)性能力學(xué)性能、物理、化學(xué)性能) l 工藝性能工藝性能 ( 鑄造性、可鍛性、切削加工性鑄造性、可鍛性、切削加工性) l力學(xué)性能力學(xué)性能 ( 機(jī)械性能機(jī)械性能 ) l _ 材料在載荷材料在載荷 (外力或能量外力或能量) 以及環(huán)境因素作用下表現(xiàn)出以及環(huán)境因素作用下表現(xiàn)出 l 的變形和破斷的特性。的變形和破斷的特性。 l 材料受外力作用時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生變形和破壞。其過(guò)程一般是：材料受外力作用時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生變形和破壞。其過(guò)程一般是：彈性變形彈性變形 塑性變形塑性變形斷裂。斷裂。彈性變形彈性變形是外力去除后能夠自行恢

3、復(fù)的變形。是外力去除后能夠自行恢復(fù)的變形。塑性變形塑性變形是是 外力去除后不能完全自動(dòng)恢復(fù)而保留下來(lái)的變形，又稱(chēng)永久變形外力去除后不能完全自動(dòng)恢復(fù)而保留下來(lái)的變形，又稱(chēng)永久變形 。 l1-1 1-1 靜載時(shí)材料的機(jī)械性能靜載時(shí)材料的機(jī)械性能 l一、靜拉伸試驗(yàn)一、靜拉伸試驗(yàn) l 各種性能指標(biāo)含義、單位、及影響因素。各種性能指標(biāo)含義、單位、及影響因素。 l1. 1. 應(yīng)力應(yīng)力- -應(yīng)變應(yīng)變 曲線曲線（分為四階段）：（分為四階段）： l 彈性變形彈性變形 l 屈服變形屈服變形 l 均勻塑性變形階段均勻塑性變形階段 l 局部集中塑性變形局部集中塑性變形 l 頸縮頸縮 拉伸試樣拉伸試樣 拉伸試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)

4、機(jī)機(jī) * 拉伸試樣： 長(zhǎng)試樣：L0=10d0 短試樣：L0=5d0 d0 L0 0 拉伸試樣的頸縮現(xiàn)象拉伸試樣的頸縮現(xiàn)象 力力伸長(zhǎng)曲線伸長(zhǎng)曲線 F e s b k L Fs Fb O 屈服屈服 彈彈 性性 變變 形形 縮頸縮頸 斷裂斷裂 塑塑 性性 變變 形形 b s e 彈性變形彈性變形彈性變形、彈性變形、 塑性變形塑性變形 非線性彈非線性彈 性變形性變形 l2. 2. 強(qiáng)度強(qiáng)度 l 材料抵抗變形、斷裂的能力，材料抵抗變形、斷裂的能力， l 單位單位 MN/mMN/m2 2 ( MPa( MPa ） l 屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度s s l 材料開(kāi)始明顯塑性變形的抗力材料開(kāi)始明顯塑性變形的抗力, ,

5、是設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì) l 和選材的主要依據(jù)之一。和選材的主要依據(jù)之一。 l s s = = F Fs / s / A Ao o 工業(yè)上的屈服強(qiáng)度規(guī)定產(chǎn)生工業(yè)上的屈服強(qiáng)度規(guī)定產(chǎn)生0.2%0.2%變形時(shí)應(yīng)力值變形時(shí)應(yīng)力值 為屈服強(qiáng)度為屈服強(qiáng)度. . 即即: : s s = = 0.2 0.2 l 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度b b ( ( 質(zhì)量控制指標(biāo)質(zhì)量控制指標(biāo) ) ) l 抗拉強(qiáng)度是指試樣拉斷前所承受的最大拉應(yīng)力，抗拉強(qiáng)度是指試樣拉斷前所承受的最大拉應(yīng)力， l 用用 符號(hào)符號(hào)bb表示。是零件設(shè)計(jì)的重要依據(jù)表示。是零件設(shè)計(jì)的重要依據(jù), ,也是也是 l 評(píng)定金屬材料質(zhì)量的重要指標(biāo)。評(píng)定金屬材料質(zhì)量的重要指標(biāo)。 b b

6、 = = F Fb b / / A Ao o l 鑄鐵、陶瓷、復(fù)合材料等脆性材料鑄鐵、陶瓷、復(fù)合材料等脆性材料 l b b = = s s l 中、高碳鋼等無(wú)明顯屈服現(xiàn)象中、高碳鋼等無(wú)明顯屈服現(xiàn)象. . l 比強(qiáng)度比強(qiáng)度b b /d /d 玻璃鋼玻璃鋼 d = 2.0, d = 2.0, l b b = 1060MN/m = 1060MN/m2 2， 為鋁的三倍。為鋁的三倍。 l 3. 塑性塑性 、 塑性是材料在靜載荷作用下產(chǎn)生變形而不破壞的能力。塑性是材料在靜載荷作用下產(chǎn)生變形而不破壞的能力。 評(píng)定材料塑性的指標(biāo)是斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。評(píng)定材料塑性的指標(biāo)是斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。 塑性直接

7、影響到零件的成形及使用。塑性好的材料，不僅能塑性直接影響到零件的成形及使用。塑性好的材料，不僅能 順利地進(jìn)行軋制、鍛壓等成形工藝，而且在使用中萬(wàn)一超截，由順利地進(jìn)行軋制、鍛壓等成形工藝，而且在使用中萬(wàn)一超截，由 于變形而能避免突然斷裂。所以大多數(shù)機(jī)械零件除要求具有較高于變形而能避免突然斷裂。所以大多數(shù)機(jī)械零件除要求具有較高 的強(qiáng)度外，還必須有一定的塑性。一般情況，伸長(zhǎng)率達(dá)的強(qiáng)度外，還必須有一定的塑性。一般情況，伸長(zhǎng)率達(dá)5 5或斷面或斷面 收縮率達(dá)收縮率達(dá)1010的材料，即可滿足大多數(shù)零件的使用要求。的材料，即可滿足大多數(shù)零件的使用要求。 、是表示材料塑性好壞的指標(biāo)。是表示材料塑性好壞的指標(biāo)。

8、塑性好的材料易加工、使用時(shí)不易突然斷裂。塑性好的材料易加工、使用時(shí)不易突然斷裂。 (1)斷面收縮率斷面收縮率(percentage reduction in area): 是指試樣拉斷處橫截面積是指試樣拉斷處橫截面積A1 的收縮量與原始橫截面積的收縮量與原始橫截面積A0之比。之比。 A0 A1 = 100% A0 (2)伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率(延伸率延伸率) specific elongation: 是指試樣拉斷后的標(biāo)距伸長(zhǎng)量是指試樣拉斷后的標(biāo)距伸長(zhǎng)量L k與與 原始標(biāo)距原始標(biāo)距L 0之比。之比。 L k L 0 = 100% L 0 10% 屬塑性材料屬塑性材料 二二.硬度硬度( hardness )

9、:是指材料抵抗其他是指材料抵抗其他 硬物體壓入其表面的能力。硬物體壓入其表面的能力。 布氏硬度布氏硬度HB 洛氏硬度洛氏硬度HR 維氏硬度維氏硬度HV 肖氏硬度肖氏硬度HS 銼刀法銼刀法 常用測(cè)量硬度的方法常用測(cè)量硬度的方法 l硬度硬度 l 硬度是指材料抵抗局部變形，特別是塑性變硬度是指材料抵抗局部變形，特別是塑性變 形、壓痕或劃痕的能力，是衡量材料軟硬的判據(jù)，是一形、壓痕或劃痕的能力，是衡量材料軟硬的判據(jù)，是一 個(gè)綜合的物理量。是工業(yè)上質(zhì)量檢驗(yàn)、工藝設(shè)計(jì)最常用個(gè)綜合的物理量。是工業(yè)上質(zhì)量檢驗(yàn)、工藝設(shè)計(jì)最常用 的試驗(yàn)方法。材料的硬度越高，耐磨性越好，故常將硬的試驗(yàn)方法。材料的硬度越高，耐磨性越

10、好，故常將硬 度值作為衡量材料耐磨性的重要指標(biāo)之一。抵抗外物壓度值作為衡量材料耐磨性的重要指標(biāo)之一。抵抗外物壓 入的能力入的能力 。 l 硬度的應(yīng)用：硬度的應(yīng)用： l 檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量 l 衡量刀具、軸承等軟硬程度和耐磨性衡量刀具、軸承等軟硬程度和耐磨性 l 可換算為強(qiáng)度極限可換算為強(qiáng)度極限 l1 1布氏硬度布氏硬度 l 用直徑為用直徑為D D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球，以相應(yīng)的試驗(yàn)力的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球，以相應(yīng)的試驗(yàn)力F F 壓入試樣表面，保持規(guī)定的時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，在試樣表面留下壓入試樣表面，保持規(guī)定的時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，在試樣表面留下 球形壓痕，如左圖所示。球形壓痕，如左圖所示。 l

11、 布氏硬度值用球面壓痕單位面積上布氏硬度值用球面壓痕單位面積上 l所承受的平均壓力表示。用淬火鋼球作所承受的平均壓力表示。用淬火鋼球作 l壓頭時(shí)，布氏硬度用符號(hào)壓頭時(shí)，布氏硬度用符號(hào)“HBS”HBS”表示表示; ;用用 l硬質(zhì)合金球作壓頭，布氏硬度用符號(hào)硬質(zhì)合金球作壓頭，布氏硬度用符號(hào)“HBW”HBW”表示。表示。 l 布氏硬度適用于未淬火的鋼、鑄鐵、有色金屬或軟質(zhì)的軸承布氏硬度適用于未淬火的鋼、鑄鐵、有色金屬或軟質(zhì)的軸承 合金。合金。 l 壓頭：壓頭： 淬火鋼球淬火鋼球 HBSHBS 硬質(zhì)合金鋼球硬質(zhì)合金鋼球 HBWHBW 布氏硬度計(jì)布氏硬度計(jì) l HB = F/S HB = F/S （ M

12、Pa MPa 或或 kgfkgf/mm/mm2 2 ） ， l F F 施加的載荷施加的載荷 l S S 壓頭表面積壓頭表面積 l l 特點(diǎn)特點(diǎn)： l 平均、重復(fù)性好；平均、重復(fù)性好； l 壓痕面積大，不適合于成品檢驗(yàn)；壓痕面積大，不適合于成品檢驗(yàn)； l HBS - HBS - 鋼球壓頭（鋼球壓頭（450450）；）； l HBW - HBW - 硬質(zhì)合金鋼球壓頭（硬質(zhì)合金鋼球壓頭（450450） 表示方法：表示方法：符號(hào)符號(hào)HBS或或HBW之前的數(shù)字表示硬度值，符號(hào)之前的數(shù)字表示硬度值，符號(hào) 后面的數(shù)字按順序分別表示球體直徑、載荷及載荷保持時(shí)間。后面的數(shù)字按順序分別表示球體直徑、載荷及載荷保

13、持時(shí)間。 如如: :120HBS10/1000/30表示表示直徑為直徑為10mm的鋼球的鋼球在在1000kgf （9.807kN）載荷載荷作用下作用下保持保持30s測(cè)得的測(cè)得的布氏硬度值為布氏硬度值為120。 h1-h0 洛氏硬度測(cè)試示意圖洛氏硬度測(cè)試示意圖 洛氏硬度計(jì)洛氏硬度計(jì) 10HRCHBS l洛氏硬度洛氏硬度 洛氏硬度是以頂角為洛氏硬度是以頂角為120120的金剛石圓錐體或直徑為的金剛石圓錐體或直徑為 1.5881.588的淬火鋼球作壓頭，以規(guī)定的試驗(yàn)力使其壓入試的淬火鋼球作壓頭，以規(guī)定的試驗(yàn)力使其壓入試 樣表面。試驗(yàn)時(shí)，先加初試驗(yàn)力，然后加主試驗(yàn)力。壓入樣表面。試驗(yàn)時(shí)，先加初試驗(yàn)力，

14、然后加主試驗(yàn)力。壓入 試樣表面之后卸除主試驗(yàn)力，在保留初試驗(yàn)力的情況下，試樣表面之后卸除主試驗(yàn)力，在保留初試驗(yàn)力的情況下， 根據(jù)試樣表面壓痕深度，確定被測(cè)金屬材料的洛氏硬度值。根據(jù)試樣表面壓痕深度，確定被測(cè)金屬材料的洛氏硬度值。 優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便、可直接讀數(shù)。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便、可直接讀數(shù)。 壓痕小；適于各種硬度值的測(cè)量；壓痕?。贿m于各種硬度值的測(cè)量； 是目前工廠應(yīng)用最為廣泛的試驗(yàn)方法。是目前工廠應(yīng)用最為廣泛的試驗(yàn)方法。 缺點(diǎn)：重復(fù)率低缺點(diǎn)：重復(fù)率低 HRHR （120120金剛石圓錐體壓頭或金剛石圓錐體壓頭或1.588mm1.588mm的鋼球）的鋼球） l HRB HRB（鋼球壓頭，（鋼球壓頭，1

15、00kg100kg載荷）載荷） l 測(cè)量未淬火鋼，有色金屬。測(cè)量未淬火鋼，有色金屬。 l HRC HRC（圓錐壓頭，（圓錐壓頭，150kg150kg載荷）載荷） l 測(cè)量調(diào)質(zhì)鋼、淬硬鋼制品。測(cè)量調(diào)質(zhì)鋼、淬硬鋼制品。 l HRA（圓錐壓頭，（圓錐壓頭，60kg載荷）載荷） l 測(cè)量硬、薄試件、硬質(zhì)合金。測(cè)量硬、薄試件、硬質(zhì)合金。 l 表面洛氏硬度（表面洛氏硬度（HR15N HR30N HR45NHR15N HR30N HR45N） 鋼球壓頭鋼球壓頭 與金剛石與金剛石 壓頭壓頭 洛氏硬度壓痕洛氏硬度壓痕 適用范圍適用范圍: 測(cè)量薄板類(lèi)測(cè)量薄板類(lèi) ; HVHBS ; 用壓痕兩對(duì)角 線的平均長(zhǎng)度 來(lái)計(jì)

16、算。 H V=F/S a a d l維氏硬度（維氏硬度（HVHV） l 金剛石正四棱錐壓頭，精確，但操作復(fù)雜，金剛石正四棱錐壓頭，精確，但操作復(fù)雜， l 用于科學(xué)試驗(yàn)。用于科學(xué)試驗(yàn)。 l 壓力可選壓力可選5 5120kg120kg間的特定值；適于各種間的特定值；適于各種 l 硬度值的測(cè)量；壓痕小，可測(cè)表面硬化層、硬度值的測(cè)量；壓痕小，可測(cè)表面硬化層、 l 薄片零件。薄片零件。 工工 件件 254mm 2.5g h l5顯微硬度（顯微硬度（HM） l壓力小于壓力小于10kg的的HV，可測(cè)組成相的硬度。，可測(cè)組成相的硬度。 小負(fù)荷維氏小負(fù)荷維氏 硬度計(jì)硬度計(jì) 顯微維氏硬度顯微維氏硬度 計(jì)計(jì) l一組

17、硬度差為一組硬度差為5HRC的銼刀。例如的銼刀。例如: 10HRC、15HRC、20HRC等。等。 HRA、HRB、HRC分別測(cè)得的硬度， 不可直接比較大小 例如：例如： 50HRC70HRA 50HRC40HRC 50HRB40HRC l硬度之間互換的關(guān)系硬度之間互換的關(guān)系： l 200 600HBS時(shí)時(shí)： 10HRc HBS l硬度小于硬度小于450HBS時(shí)時(shí)： HBS HV l1-2 1-2 動(dòng)載時(shí)材料的機(jī)械性能動(dòng)載時(shí)材料的機(jī)械性能 一、沖擊韌性一、沖擊韌性（impact toughnessimpact toughness） l 材料抵抗沖擊載荷的能力材料抵抗沖擊載荷的能力 l a ak

18、u ku = = 沖擊破壞所消耗的功沖擊破壞所消耗的功 A Ak k / / 試樣斷口截面積試樣斷口截面積 F F l ( J/cm ( J/cm2 2 或或 MJ/mMJ/m2 2 ) ) l A Ak k變形功及斷裂功（變形功及斷裂功（ J J ） l 影響因素影響因素 ：材料、：材料、T T、試樣大小、缺口形狀等。、試樣大小、缺口形狀等。 l 應(yīng)用應(yīng)用 汽車(chē)緊急制動(dòng)；蒸汽錘；沖床等動(dòng)載荷。汽車(chē)緊急制動(dòng)；蒸汽錘；沖床等動(dòng)載荷。 l 脆性材料脆性材料 斷裂前無(wú)明顯變形，斷口呈結(jié)晶狀，有金屬光澤。斷裂前無(wú)明顯變形，斷口呈結(jié)晶狀，有金屬光澤。 l 韌性材料韌性材料 斷裂前明顯塑變，斷口呈灰色纖維

19、狀，無(wú)光澤。斷裂前明顯塑變，斷口呈灰色纖維狀，無(wú)光澤。 材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力。材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力。 沖擊試驗(yàn)機(jī)沖擊試驗(yàn)機(jī) 沖擊試樣和沖擊試驗(yàn)示意圖沖擊試樣和沖擊試驗(yàn)示意圖 試樣沖斷時(shí)所消耗的試樣沖斷時(shí)所消耗的沖擊功沖擊功A k為為: A k = m g H m g h (J) 沖擊韌性值沖擊韌性值a k 就是試樣缺口處單位就是試樣缺口處單位 截面積上所消耗的沖擊功。截面積上所消耗的沖擊功。 AK a k = (J/cm) S0 TITANIC 建造中的建造中的Titanic 號(hào)號(hào) TITANIC的沉沒(méi)的沉沒(méi) 與船體材料的質(zhì)量與船體材料的質(zhì)量 直接有關(guān)直接有關(guān) Ti

20、tanic 號(hào)鋼板號(hào)鋼板（左圖）（左圖）和和近代船用鋼板近代船用鋼板（右圖）（右圖） 的沖擊試驗(yàn)結(jié)果的沖擊試驗(yàn)結(jié)果 Titanic近代船用鋼板近代船用鋼板 l二、二、疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度( fatigue strength ): 疲勞疲勞：材料在交變應(yīng)力作用下，在遠(yuǎn)小于強(qiáng)度極限，：材料在交變應(yīng)力作用下，在遠(yuǎn)小于強(qiáng)度極限， l 甚至小于屈服極限的應(yīng)力下發(fā)生斷裂。甚至小于屈服極限的應(yīng)力下發(fā)生斷裂。 l 疲勞占失效零件的疲勞占失效零件的70%70%以上，以上，80%80%的斷裂由疲勞造成。的斷裂由疲勞造成。 疲勞極限疲勞極限：表示材料經(jīng)無(wú)數(shù)次交變載荷作用而不致引表示材料經(jīng)無(wú)數(shù)次交變載荷作用而不致引 起斷

21、裂的最大應(yīng)力值。起斷裂的最大應(yīng)力值。 對(duì)稱(chēng)彎曲疲勞強(qiáng)度對(duì)稱(chēng)彎曲疲勞強(qiáng)度-1 -1 l 疲勞原因疲勞原因 劃痕、內(nèi)應(yīng)力集中引起微裂紋展劃痕、內(nèi)應(yīng)力集中引起微裂紋展 l 影響因素影響因素：循環(huán)應(yīng)力特征、溫度、材料成分和組織、：循環(huán)應(yīng)力特征、溫度、材料成分和組織、 l 夾雜物、表面狀態(tài)、殘余應(yīng)力等。夾雜物、表面狀態(tài)、殘余應(yīng)力等。 l 陶瓷、高分子材料的疲勞抗力很低；陶瓷、高分子材料的疲勞抗力很低； l 金屬材料，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料疲勞強(qiáng)度較高。金屬材料，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料疲勞強(qiáng)度較高。 鋼材的循環(huán)次數(shù)鋼材的循環(huán)次數(shù)一般取一般取 N = 107 有色金屬的循環(huán)次數(shù)有色金屬的循環(huán)次數(shù)一般取一般取 N = 1

22、08 鋼材的鋼材的疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度與與抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系之間的關(guān)系: -1 = (0.45 (0.450.55)0.55) b 疲勞斷口的特點(diǎn)疲勞斷口的特點(diǎn) l疲勞源區(qū)和疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)的微觀形貌疲勞源區(qū)和疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)的微觀形貌 一個(gè)疲一個(gè)疲 勞源勞源 兩個(gè)疲兩個(gè)疲 勞源勞源 微裂紋微裂紋 疲勞疲勞 條紋條紋 疲疲 勞勞 源源 區(qū)區(qū) 疲疲 勞勞 裂裂 紋紋 擴(kuò)擴(kuò) 展展 區(qū)區(qū) 本節(jié)中本節(jié)中 所講的所講的 材料的材料的 力學(xué)性力學(xué)性 能指標(biāo)能指標(biāo) 及應(yīng)用及應(yīng)用 剛度剛度：在設(shè)計(jì)中，考慮構(gòu)件在受在設(shè)計(jì)中，考慮構(gòu)件在受 力時(shí)發(fā)生的彈性變形量，需要用力時(shí)發(fā)生的彈性變形量，需要用 剛度。主要力學(xué)性

23、能是材料的彈剛度。主要力學(xué)性能是材料的彈 性模量。如鏜床的鏜桿、齒輪軸性模量。如鏜床的鏜桿、齒輪軸 等等 彈性指標(biāo)彈性指標(biāo)：彈性極限和彈性模彈性極限和彈性模 量是設(shè)計(jì)彈性零件考慮的性能指量是設(shè)計(jì)彈性零件考慮的性能指 標(biāo)。如汽車(chē)板簧和各類(lèi)彈簧等標(biāo)。如汽車(chē)板簧和各類(lèi)彈簧等 強(qiáng)度和塑性指標(biāo)強(qiáng)度和塑性指標(biāo)：屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 和塑性用于一般零件的抗斷裂設(shè)和塑性用于一般零件的抗斷裂設(shè) 計(jì)。計(jì)。 硬度硬度：在耐磨零件中必須考慮的在耐磨零件中必須考慮的 性能指標(biāo)。如滾珠軸承、活塞環(huán)性能指標(biāo)。如滾珠軸承、活塞環(huán) 等等. 1-3 1-3 高溫下的機(jī)械性能高溫下的機(jī)械性能 溫度升高溫度升高 硬度、強(qiáng)度、彈性模量下降

24、；塑性、韌性硬度、強(qiáng)度、彈性模量下降；塑性、韌性 增加。增加。 蠕變?nèi)渥?常溫下工作的有機(jī)材料，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，應(yīng)變量常溫下工作的有機(jī)材料，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，應(yīng)變量 緩慢增加，甚至發(fā)生斷裂。緩慢增加，甚至發(fā)生斷裂。 1-4 1-4 斷裂韌性斷裂韌性 K KIC IC 低應(yīng)力脆斷低應(yīng)力脆斷 應(yīng)力遠(yuǎn)小于屈服強(qiáng)度時(shí)發(fā)生突然脆性應(yīng)力遠(yuǎn)小于屈服強(qiáng)度時(shí)發(fā)生突然脆性 斷裂斷裂 機(jī)理機(jī)理 微裂紋、缺陷、應(yīng)力集中微裂紋、缺陷、應(yīng)力集中 裂紋擴(kuò)展裂紋擴(kuò)展 失穩(wěn)擴(kuò)展失穩(wěn)擴(kuò)展 。 斷裂韌性斷裂韌性 裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展抗力裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展抗力 影響因素影響因素 成分、熱處理、加工工藝。成分、熱處理、加工工藝。 低應(yīng)力脆斷：低應(yīng)力脆斷：

25、 有些零件在工作應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于屈服點(diǎn)時(shí)就會(huì)發(fā)生有些零件在工作應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于屈服點(diǎn)時(shí)就會(huì)發(fā)生 脆性斷裂脆性斷裂.這種現(xiàn)象稱(chēng)為低應(yīng)力脆斷這種現(xiàn)象稱(chēng)為低應(yīng)力脆斷 。 如如1943.1.161943.1.16日日, , 美國(guó)美國(guó)T-2T-2型油船停泊在裝貨碼頭時(shí)沿甲型油船停泊在裝貨碼頭時(shí)沿甲 板擴(kuò)展板擴(kuò)展, ,斷成兩半斷成兩半, ,計(jì)算的甲板應(yīng)力為計(jì)算的甲板應(yīng)力為7kg/mm2.7kg/mm2.破壞是突然發(fā)破壞是突然發(fā) 生的生的, , 當(dāng)時(shí)海面平靜當(dāng)時(shí)海面平靜, ,天氣溫和天氣溫和, ,其計(jì)算的甲板應(yīng)力只有其計(jì)算的甲板應(yīng)力只有 7.0kg/mm27.0kg/mm2，遠(yuǎn)低于，遠(yuǎn)低于b(30-40kg/mm2)b(30-40kg/mm2)。 1-5 1-5 工藝性能工藝性能 是力學(xué)性能、物理化學(xué)性能的綜合是力學(xué)性能、物理化學(xué)性能的綜合 l 鑄造性鑄造性：包括流動(dòng)