材料的力學(xué)性能

1、2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)2.1.2 硬度硬度常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)2.1.1 強(qiáng)度與塑性強(qiáng)度與塑性一、強(qiáng)度一、強(qiáng)度所謂強(qiáng)度，是指金屬材料在靜載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)1.拉伸試樣b)圖2.1圓形拉伸試樣a)2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)2.力一伸長(zhǎng)曲線

2、力一伸長(zhǎng)曲線2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)應(yīng)力應(yīng)力彈性極限彈性極限屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度3.強(qiáng)度指標(biāo)強(qiáng)度指標(biāo)2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè) 強(qiáng)度指標(biāo)是用應(yīng)力值來表示的。單位截面積上的內(nèi)力，稱為應(yīng)力，用符號(hào)表示。應(yīng)力2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè) 金屬材料能保持彈性變形的最大應(yīng)力，用e表示。彈性極限彈性極限2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè) 使材

3、料產(chǎn)生屈服現(xiàn)象的最小應(yīng)力，用s表示抗拉強(qiáng)度 試樣斷裂前能夠承受的最大應(yīng)力，稱為抗拉強(qiáng)度，用b表示。屈服強(qiáng)度2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè) 金屬材料的載荷作用下，斷裂前材料發(fā)生不可逆 久變形的能力稱為塑性。二、塑性2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè) 試樣拉伸斷裂時(shí)的絕對(duì)伸長(zhǎng)量與原始長(zhǎng)度值的百分率，用符號(hào)表示2.斷面收縮率 試樣拉斷后，試樣斷口處橫截面積的縮減量與原始橫截面積之比值的百分度，用符號(hào)表示。 1.伸長(zhǎng)率2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能

4、檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)2.1.2硬度硬度2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)可用硬度試驗(yàn)機(jī)測(cè)定，常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度HBW、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC等）和維氏硬度HV。 硬度是指金屬材料抵抗局部變形， 特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè) 2.標(biāo)注標(biāo)注 .應(yīng)用應(yīng)用 1.原理原理一、布氏硬度一、布氏硬度2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)1.原理原理圖2.3布氏硬度原理圖2.1 常用

5、工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè) 當(dāng)壓頭為淬火鋼球時(shí)，用HBS表示，適合于布氏硬度值在450以下的材料； 當(dāng)壓頭為硬質(zhì)合金球時(shí)，用HBW表示，適合于布氏硬度值為450-650的材料。3.應(yīng)用應(yīng)用2.標(biāo)注標(biāo)注 布氏硬度試驗(yàn)常用來測(cè)定原材料、半成品和性能不均勻材料（如鑄鐵）的硬度。2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè) 2.常用洛氏硬度常用洛氏硬度標(biāo)尺及適用范圍標(biāo)尺及適用范圍 3.試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn) 1.原理原理二、洛氏硬度二、洛氏硬度2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料

6、的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)圖圖2.4 洛氏硬度試驗(yàn)原理洛氏硬度試驗(yàn)原理1.原理原理2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)2.常用洛氏硬度標(biāo)尺及適用范圍常用洛氏硬度標(biāo)尺及適用范圍 硬度符號(hào) 所用壓頭 總試驗(yàn)力F/N適用范圍HR應(yīng)用范圍HRA金剛石圓錐 588.42088碳化物、硬質(zhì)合金、淬火工具鋼、淺層表面硬化鋼HRB1.588mm鋼球 980.720100軟鋼、銅合金、鋁合金、可鍛鑄鐵HRC金剛石圓錐147120-70淬火鋼、調(diào)質(zhì)鋼、深層表面硬化鋼2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能

7、檢測(cè)3.試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn) 操作簡(jiǎn)單迅速，效率高，直接從指示器上讀出硬度值；壓痕小，故可直接測(cè)量成品或較薄工件的硬度；對(duì)于HRA和HRC采用金剛石壓頭，可測(cè)量高硬度薄層和深層的材料。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)由于壓痕小，測(cè)得的數(shù)值不夠準(zhǔn)確，通常要在試樣不同部位測(cè)定四次以上，取其平均值為該材料的硬度值 缺點(diǎn)缺點(diǎn)2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè) 2.常用試驗(yàn)力及其常用試驗(yàn)力及其適用范圍適用范圍 3.試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)1.原理原理三、維氏硬度三、維氏硬度2.1 常

8、用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)維氏硬度值用四棱錐壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示，符號(hào)HV。1.原理原理2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)圖2.5 維氏硬度試驗(yàn)原理示意圖2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)2.常用試驗(yàn)力及其適用范圍常用試驗(yàn)力及其適用范圍維氏硬度試驗(yàn)適用范圍寬，尤其適用測(cè)定金屬鍍層、薄片金屬及化學(xué)熱處理的表面層（滲碳層、滲氮層等）硬度，其結(jié)果精確可靠。維氏硬度試驗(yàn)所用試驗(yàn)力視其試樣大小、薄厚及其他條件，可在49.

9、03980.7N的范圍內(nèi)選擇試驗(yàn)力。2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)3.試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 與布氏、洛氏硬度試驗(yàn)比較，維氏硬度試驗(yàn)不存在試驗(yàn)力與壓頭直徑有一定比例關(guān)系的約束；也不存在壓頭變形問題，壓痕輪廓清晰，采用對(duì)角線長(zhǎng)度計(jì)量，精確可靠，硬度值誤差較小。2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè) 其硬度值需要先測(cè)量對(duì)角線長(zhǎng)度，然后經(jīng)計(jì)算或查表確定，故效率不如洛氏硬度試驗(yàn)高。缺點(diǎn)缺點(diǎn)2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)一、概

10、念一、概念二、沖擊試驗(yàn)二、沖擊試驗(yàn)三、沖擊韌度指標(biāo)三、沖擊韌度指標(biāo)2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)加載速度很快而作用時(shí)間很短的突發(fā)性載荷。2.沖擊韌度1.沖擊載荷一、概念一、概念金屬抵抗沖擊載荷而不破壞的能力。2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)1.原理 試樣缺口有U和V兩種2.試樣二、沖擊試驗(yàn)二、沖擊試驗(yàn)?zāi)壳俺Ｓ靡淮螖[錘沖擊彎曲試驗(yàn)來測(cè)定金屬材料的韌度,其試驗(yàn)原理如圖2.6所示。2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè) a）試

11、樣安放位置 b）沖擊示意圖圖2.6 沖擊試驗(yàn)原理a）b）2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)三、沖擊韌度指標(biāo)三、沖擊韌度指標(biāo)沖擊韌度值分別以KU和KV表示。 KV值越大，材料的沖擊韌度越好; KV值越小，材料的沖擊韌度越差2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè)一、概念一、概念二、疲勞曲線與疲勞極限二、疲勞曲線與疲勞極限 1.交變載荷2.金屬的疲勞3.疲勞強(qiáng)度2.1.4 疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè) 在交變載荷作用下經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間工作發(fā)生的破壞現(xiàn)象。2.金屬的疲勞 大小和方向隨時(shí)間作用期性變化的載荷。1.交變載荷交變載荷2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二章第二章 常用工程材料的性能檢測(cè)常用工程材料的性能檢測(cè) 材料在無數(shù)次交變載荷作用下而不破壞的最大應(yīng)力。在對(duì)稱彎曲循環(huán)載荷作用下的疲勞強(qiáng)度用-1表示。3.疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度2.1 常用工程材料的力學(xué)性能檢測(cè)第二