工程材料的性能熱

工程材料的性能熱第一頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日

２.強(qiáng)度

強(qiáng)度是指材料在外力作用下抵抗永久變形和破壞的能力，單位為MPa。（１）屈服點(diǎn)σs

表示材料抵抗微量塑性變形的能力，單位為MPa。鑄鐵等材料沒(méi)有明顯的屈服現(xiàn)象,則用條件屈服點(diǎn)（σ0.2）來(lái)表示，即產(chǎn)生0.2%殘余應(yīng)變時(shí)的應(yīng)力值。零（構(gòu)）件在工程中一般不允許發(fā)生明顯的塑性變形，所以σs是設(shè)計(jì)時(shí)的主要參數(shù)。第二頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日

（２）抗拉強(qiáng)度σb

表示材料抵抗最大均勻變形的應(yīng)力，單位為MPa。σb是設(shè)計(jì)選材的主要參數(shù)之一。

σs／σb稱(chēng)為屈強(qiáng)比，在工程上常涉及到．３.塑性是指材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。其大小以伸長(zhǎng)率和斷面收縮率來(lái)表示。

（１）伸長(zhǎng)率，以δ表示。

式中，l0為標(biāo)距原長(zhǎng)，l1為斷裂后標(biāo)距長(zhǎng)度。第三頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日（２）斷面收縮率，以ψ表示。

式中，A0為試樣原始橫截面積，A1為斷口處的橫截面積。

δ、ψ愈大，表示材料的塑性愈好。塑性是壓力加工成形的重要參數(shù)，另一方面，材料具有一定塑性可以提高零件使用的可靠性第四頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日

二、硬度

硬度是指材料對(duì)局部塑性變形、壓痕或劃痕的抗力。常用的硬度有布氏硬度（單位為MPa）、洛氏硬度和維氏硬度（單位為MPa）。各種硬度試驗(yàn)原理如下圖所示：布氏硬度原理洛氏硬度原理維氏硬度原理第五頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日硬度指標(biāo)符號(hào)壓頭類(lèi)型單位應(yīng)用特點(diǎn)HBHBS:鋼球壓頭HBW:硬質(zhì)合金球壓頭淬火鋼球、粉末冶金球MPa測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、但壓痕大，不適合成品檢驗(yàn)HRHRC:120°金剛石圓錐,150kgfHRB:φ1/16inch淬火鋼球,100kgfHRA:120°金剛石圓錐,60kgf淬火鋼球、金剛石圓錐無(wú)量綱測(cè)量操作簡(jiǎn)便，壓痕小，適合成品或零件的硬度測(cè)量，還可檢測(cè)薄工件或表面較薄硬化層的硬度HV金剛石正棱錐MPa載荷小，壓痕淺，適用于測(cè)定零件表面的薄硬化層、鍍層及薄片材料的硬度。

由于硬度測(cè)試設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便、迅速，又不必破壞工件，而且硬度與切削加工性能緊密相關(guān)，又與抗拉強(qiáng)度之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以零件圖上的技術(shù)要求往往只標(biāo)硬度值。第六頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日低碳鋼:?b=3.53HB；高碳鋼:?b=3.33HB；合金調(diào)質(zhì)鋼:?b=3.19HB；灰鑄鐵:?b=0.98HB；退火鋁合金:?b=4.70HB；第七頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日

第二節(jié)動(dòng)載時(shí)材料的力學(xué)性能

一、沖擊韌度材料抵抗沖擊載荷而不破壞的能力稱(chēng)為沖擊韌度。

1)擺錘式一次沖擊試驗(yàn)。

2)小能量多次沖擊試驗(yàn)。如圖1-26所示。沖擊韌度（性能）受溫度影響很大，溫度低則變小。圖1-26多次沖擊彎曲實(shí)驗(yàn)示意圖Ak=G(H-h)JJ/cm2第八頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日二、疲勞強(qiáng)度

指材料在大小和方向重復(fù)偱環(huán)變化載荷作用下抵抗破壞的能力，用σ-1來(lái)表示，單位為MPa。

疲勞強(qiáng)度通常遠(yuǎn)低于材料的σb

，甚至低于材料的σs。第九頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)斷裂韌性

材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展斷裂的能力。斷裂韌性指標(biāo)為KIC，單位為MPa.m1/