金屬材料的韌性

1、1第二講硬度、韌性與疲勞第二講硬度、韌性與疲勞 【教學(xué)內(nèi)容】1、硬度、韌性的概念及其意義 ；2、疲勞的概念及其意義 。 【教學(xué)要求】1、較深入地認(rèn)識(shí)硬度、韌性的概念、試驗(yàn)原理和方法，有一定的分析和運(yùn)用能力；2、認(rèn)識(shí)疲勞的危害和提高疲勞強(qiáng)度的措施。 2第一章第一章 金屬的力學(xué)性能金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度一、韌性韌性是指金屬在斷裂前吸收變形能量的能力,可用來衡量金屬材料抵抗沖擊載荷能力。韌性的判據(jù)通過沖擊試驗(yàn)來測(cè)定。1擺錘式一次沖擊試驗(yàn)沖擊吸收功:試樣在沖擊試驗(yàn)力一次作用下折斷時(shí)所吸收的功(Ak)。Ak=mgh-mgh13第一章第一章 金屬的力學(xué)性能金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度一、

2、韌性1擺錘式一次沖擊試驗(yàn)沖擊吸收功:試樣在沖擊試驗(yàn)力一次作用下折斷時(shí)所吸收的功(Ak)。Ak=mgh-mgh1沖擊韌度:沖擊試樣缺口底部單位橫截面積上的沖擊吸收功(a k）。AAakkAk越大，材料的韌性越好。4第一章第一章 金屬的力學(xué)性能金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度一、韌性1擺錘式一次沖擊試驗(yàn)40Cr40Cr鋼沖擊吸收功測(cè)定試驗(yàn)鋼沖擊吸收功測(cè)定試驗(yàn)5第一章第一章 金屬的力學(xué)性能金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度一、韌性1擺錘式一次沖擊試驗(yàn)沖擊吸收功 Ak 與溫度有關(guān)。由左圖可知，Ak 隨溫度降低而減少，在某一溫度區(qū)域，Ak急劇變化，此溫度區(qū)域稱為韌脆轉(zhuǎn)變溫度。脆轉(zhuǎn)變溫度越低，材料的低溫

3、沖擊性能越好。6第一章第一章 金屬的力學(xué)性能金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度一、韌性2小能量多次沖擊試驗(yàn)簡(jiǎn)介金屬材料抵抗小能量多次沖擊的能力叫做多沖抗力。機(jī)械零件一般是在受多次小能量重復(fù)沖擊后才破壞的。多沖抗力可用一定沖擊能量下沖斷周次N表示。試驗(yàn)證明，材料的多沖抗力取決于材料強(qiáng)度與韌性的綜合力學(xué)性能，沖擊能量高時(shí)，主要取決于材料的韌性；沖擊能量低時(shí),主要取決于強(qiáng)度。7第一章第一章 金屬的力學(xué)性能金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度二、疲勞強(qiáng)度循環(huán)應(yīng)力：應(yīng)力的大小和方向隨時(shí)間作周期性的變化。零件在循環(huán)應(yīng)力作用下，常在遠(yuǎn)小于該材料的b，甚至小于S強(qiáng)度的情況下發(fā)生斷裂的現(xiàn)象稱為金屬的疲勞，金屬疲勞的判據(jù)是疲勞強(qiáng)度。8第一章第一章 金屬的力學(xué)性能金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度二、疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)證明，當(dāng)?shù)陀谀骋粩?shù)值時(shí)，材料可經(jīng)過無數(shù)次循環(huán)應(yīng)力作用而不斷裂，這一應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度。在工程上，疲勞強(qiáng)度是指在一定的循環(huán)次數(shù)下不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力。一般規(guī)定，鋼鐵材料的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)取108，有色金屬取107。合