高分子機(jī)械性能

高分子材料機(jī)械性能

的測試低碳鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線拉伸試樣拉伸試驗(yàn)機(jī)應(yīng)力=P/F0應(yīng)變=(l-l0)/l0一、彈性和剛度彈性：指標(biāo)為彈性極限e，即材料承受最大彈性變形時的應(yīng)力。剛度：材料受力時抵抗彈性變形的能力。指標(biāo)為彈性模量E。e彈性模量的大小主要取決于材料的本性，除隨溫度升高而逐漸降低外，其他強(qiáng)化材料的手段如熱處理、冷熱加工、合金化等對彈性模量的影響很小?？梢酝ㄟ^增加橫截面積或改變截面形狀來提高零件的剛度。

二、強(qiáng)度與塑性強(qiáng)度：材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。屈服強(qiáng)度s：材料開始產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時所對應(yīng)的外加應(yīng)力，用σs表示。----屈服是指材料在外應(yīng)力不再增加的情況下，塑性變形繼續(xù)顯著增加的現(xiàn)象。

抗拉強(qiáng)度b：材料斷裂前所承受的最大應(yīng)力值。----屈強(qiáng)比σs/σb的意義：a、工程安全系數(shù);b、材料的利用率。s0.2塑性：材料受力破壞前可承受最大塑性變形的能力。

指標(biāo)為：

伸長率：斷面收縮率：斷裂后拉伸試樣的頸縮現(xiàn)象說明：①用面縮率表示塑性比伸長率更接近真實(shí)變形。②直徑d0相同時，l0，。只有當(dāng)l0/d0為常數(shù)時，塑性值才有可比性。當(dāng)l0=10d0時，伸長率用

10表示；當(dāng)l0=5d0時，伸長率用5表示。顯然5>10③

>時，無頸縮，為脆性材料表征

<時，有頸縮，為塑性材料表征三、沖擊韌性是指材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。用ak(J/cm2)表示。四、疲勞強(qiáng)度材料在低于s的重復(fù)交變應(yīng)力作用下發(fā)生突然斷裂的現(xiàn)象稱為疲勞斷裂。特點(diǎn)：交變應(yīng)力通常低于材料的屈服強(qiáng)度，斷裂時無明顯的塑性變形，而是突然發(fā)生，在工程上具有極大的危險(xiǎn)性。材料在無數(shù)次應(yīng)力循環(huán)的作用下而不斷裂時的最大交變應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度，用σ-1表示。

材料在規(guī)定次數(shù)應(yīng)力循環(huán)后仍不發(fā)生斷裂時的最大應(yīng)力稱為有限疲勞極限。鋼鐵材料規(guī)定次數(shù)為107，有色金屬合金為108。疲勞應(yīng)力示意圖疲勞曲線示意圖疲勞斷口通過改善材料的形狀結(jié)構(gòu)，減少表面缺陷，提高表面光潔度，進(jìn)行表面強(qiáng)化等方法可提高材料疲勞抗力。軸的疲勞斷口疲勞輝紋（掃描電鏡照片）五、硬度

硬度：金屬表面抵抗局部壓入變形或刻劃破壞的能力。1.布氏硬度：用載荷為P的力，將直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓入金屬表面并保持一段時間，然后去除載荷，測量金屬表面圓形凹陷壓痕的直徑d,計(jì)算出壓痕表面積A，每單位面積承受的力P/A被稱為布氏硬度值，用符號HBS（當(dāng)用淬火鋼球時，適用于布氏硬度值在450以下的材料）或HBW（當(dāng)用硬質(zhì)合金球時，適用于布氏硬度在650以下的材料）來表示。即：HB=P/A=P/πDh。布氏硬度計(jì)壓頭為鋼球時，布氏硬度用符號HBS表示，適用于布氏硬度值在450以下的材料。壓頭為硬質(zhì)合金球時，用符號HBW表示，適用于布氏硬度在650以下的材料。

符號HBS或HBW之前的數(shù)字表示硬度值（布氏硬度有單位，但不標(biāo)）,符號后面的數(shù)字按順序分別表示球體直徑、載荷及載荷保持時間。如120HBS10/1000/30表示直徑為10mm的鋼球在1000kgf（9.807kN）載荷作用下保持30s測得的布氏硬度值為120，如果保載時間為10~15s（如黑色金屬）則不標(biāo)出。布氏硬度的優(yōu)點(diǎn)：測量誤差小，數(shù)據(jù)穩(wěn)定。缺點(diǎn)：壓痕大，不能用于太薄件、成品件及比壓頭還硬的材料。適于測量退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼，鑄鐵及有色金屬的硬度。2.洛氏硬度：將標(biāo)準(zhǔn)壓頭用規(guī)定壓力壓入金屬表面并保持一段時間，然后去除載荷，測量壓痕深度，從而確定金屬的硬度值。金屬越硬，壓痕深度越淺，反之亦然。為適應(yīng)人們習(xí)慣上數(shù)字越大硬度越高的概念，人為規(guī)定一常數(shù)K減去壓痕深度h的值作為洛氏硬度值的指標(biāo)，并規(guī)定每0.002mm作為一個洛氏硬度單位，用HR表示（洛氏硬度無單位）:HR=(K-h)/0.002**洛氏硬度試驗(yàn)的壓頭有兩種：硬質(zhì)壓頭---頂角為120度的金剛石圓錐體，適用于淬火鋼等硬度值較高的材料。軟值壓頭---直徑為1.588mm的淬火鋼球，適用于退火鋼、有色金屬等硬度值較低的材料。h1-h0洛氏硬度測試示意圖洛氏硬度計(jì)符號HR前面的數(shù)字為硬度值，后面為使用的標(biāo)尺。根據(jù)壓頭類型和主載荷不同，分為九個標(biāo)尺，常用的標(biāo)尺為A、B、C。HRA用于測量高硬度材料,如硬質(zhì)合金、表淬層和滲碳