機(jī)械基礎(chǔ)-第一節(jié) 金屬材料的性能

汽車機(jī)械(jīxiè)基礎(chǔ)這是一門專業(yè)基礎(chǔ)課。主要(zhǔyào)內(nèi)容：汽車常用材料構(gòu)件受力分析桿件的承載能力分析機(jī)構(gòu)的組成及汽車常用機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動軸系零部件液壓傳動精品資料

汽車常用(chánɡyònɡ)材料第一章精品資料概述汽車(qìchē)是由上萬個零部件組裝而成,而這些零部件又是由幾百個品種、上千個規(guī)格的材料加工制成的,可以說材料是汽車(qìchē)的基礎(chǔ)。精品資料概述汽車常用(chánɡyònɡ)材料黑色金屬(hēisèjīngshǔ)有色金屬及其合金（鋼和鑄鐵）（鋁、銅、鉛等及其合金）金屬材料非金屬材料有機(jī)高分子材料（塑料、橡膠等）無機(jī)非金屬材料（玻璃、陶瓷等）新型的復(fù)合材料占汽車重量的65%～70%占汽車重量的10%～15%占汽車重量的20%左右精品資料第一節(jié)金屬材料的性能(xìngnéng)金屬材料的力學(xué)性能金屬材料的工藝性能精品資料金屬材料的力學(xué)性能是指金屬材料在各種載荷(外力)作用下表現(xiàn)出來的抵抗能力力學(xué)性能指標(biāo)強(qiáng)度金屬材料在載荷作用下抵抗永久變形(biànxíng)和斷裂的能力稱為強(qiáng)度。彈性變形(biànxíng)、塑性變形(biànxíng)？拉伸試驗(yàn)(shìyàn)視頻測試方法：通常采用拉伸試驗(yàn)法，在拉伸機(jī)上進(jìn)行。把標(biāo)準(zhǔn)試樣裝夾在試驗(yàn)機(jī)上，然后對試樣緩慢施加拉力，使之不斷變形直到拉斷為止。在此過程中，試驗(yàn)機(jī)能自動繪制出載荷F和試樣變形量△L的關(guān)系曲線。此曲線叫做拉伸曲線。斷裂后精品資料金屬材料的力學(xué)性能1．拉伸曲線圖2-1為低碳鋼的拉伸曲線，圖中縱坐標(biāo)表示(biǎoshì)載荷單位為N；橫坐標(biāo)表示(biǎoshì)絕對伸長量△L，單位為mm。可以(kěyǐ)看出下面幾個變形階段：（1）Oe———彈性變形階段（2）es———屈服階段（3）sd———明顯塑性變形階段（4）db———強(qiáng)化階段 （5）bk———縮頸階段 拉伸試驗(yàn)視頻精品資料金屬材料的力學(xué)性能載荷的種類(zhǒnglèi)：按載荷的作用形式分為拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)等幾種。材料受到外力作用會發(fā)生變形，同時在材料內(nèi)部產(chǎn)生一個抵抗變形的力稱為內(nèi)力。單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力，單位為Pa（帕），即N/m2，工程上常用MPa(兆帕)，1MPa=106pa，或1Pa=1N/m2，或1MPa=1N/mm2。2．強(qiáng)度(qiángdù)指標(biāo)屈服強(qiáng)度：產(chǎn)生屈服時的應(yīng)力（屈服點(diǎn)）

σs=Fs/So

用于有明顯屈服現(xiàn)象的材料抗拉強(qiáng)度：斷裂前最大載荷時的應(yīng)力（強(qiáng)度極限）

σb=Fb/So精品資料金屬材料的力學(xué)性能強(qiáng)度塑性塑性是指材料在載荷作用下，產(chǎn)生塑性變形而不被破壞（不斷裂）的能力材料良好原塑性，有利于金屬的冷沖壓成型。如汽車(qìchē)駕駛室外殼、車廂板、油箱等。常用塑性值的指標(biāo)是伸長率和斷面收縮率。精品資料常用塑性(sùxìng)指標(biāo)有：斷后伸長率和斷面收縮率。

伸長率：斷面收縮率：斷裂后拉伸試樣的頸縮現(xiàn)象精品資料金屬材料的力學(xué)性能強(qiáng)度(qiángdù)、塑性硬度是指材料表面抵抗局部塑性變形、壓痕或劃痕的能力。常用硬度試驗(yàn)方法有布氏硬度和洛氏硬度。精品資料1．布氏硬度試驗(yàn)法如圖2-2所示采用直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球，在規(guī)定載荷F的作用下，壓入被測金屬表面，保持一定時間后卸除載荷，測定壓痕直，求出壓痕球形的表面積，壓痕單位表面積上所承受的平均(píngjūn)壓力（F/A）即為布氏硬度值，壓頭為淬火鋼球時用HBS表示，壓頭為硬質(zhì)合金球時用HBW表示。例如120HBS，450HBW。布氏硬度計精品資料2．洛氏硬度試驗(yàn)法采用頂角為120°的金剛石圓錐體或直徑(zhíjìng)為1.588mm的淬火鋼球作為壓頭．如圖2-3所示。試驗(yàn)時先施加初載荷，使壓頭與試樣表面接觸良好，保證測量準(zhǔn)確，再施加主載荷，保持到規(guī)定的時間后再卸除主載荷，依據(jù)壓痕的深度來確定材料的硬度值。用HRC表示。h1-h0洛氏硬度測試示意圖洛氏硬度計精品資料金屬材料的力學(xué)性能強(qiáng)度、塑性、硬度韌性汽車在啟動(qǐdòng)、制動及變速時，汽車的許多零件要受到突然施加的外力作用。這種突然作用的力稱為沖擊載荷。受到?jīng)_擊載荷作用的零件不僅要有較高的強(qiáng)度和一定的硬度，還要有足夠的韌性，以防止零件受沖擊載荷作用而被破壞。沖擊韌性是指金屬承受沖擊載荷的能力。用ak表示。此值越大表示材料的韌性越好，耐沖擊。測定方法：擺錘式一次能量沖擊試驗(yàn)。沖擊韌性試驗(yàn)(shìyàn)視頻精品資料金屬材料的力學(xué)性能強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性疲勞(píláo)強(qiáng)度許多汽車零件，如齒輪、軸、彈簧等，往往在工作時并不產(chǎn)生明顯的塑性變形而會突然發(fā)生斷裂，有很大的危險性。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)這些零件在工作中受到大小或大小及方向隨時間呈周期性變化的應(yīng)力作用（交變應(yīng)力），在這種交變應(yīng)力的作用下，雖然零件所承受的應(yīng)力遠(yuǎn)低于材料的抗拉強(qiáng)度（強(qiáng)度極限）就發(fā)生了斷裂，這種現(xiàn)象稱為金屬的疲勞(píláo)或疲勞(píláo)斷裂。疲勞(píláo)強(qiáng)度：在無數(shù)次(鋼鐵約為107、有色金屬和不銹鋼為108)重復(fù)交變載荷作用下不產(chǎn)生斷裂的最大應(yīng)力。精品資料金屬材料的力學(xué)性能強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性(rènxìnɡ)疲勞強(qiáng)度疲勞破壞的主要原因：由于材料內(nèi)部有氣孔、疏松、夾雜等組織缺陷