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第一章工程資料的性能金屬資料在運(yùn)用條件下所表現(xiàn)出來的性能。物理性能、化學(xué)性能、機(jī)械性能工藝性能：機(jī)械性能：金屬資料在外力作用下表現(xiàn)出的力學(xué)行為。性能運(yùn)用性能：制造工藝過程中資料順應(yīng)加工的性能。鑄造性、可鍛性、焊接性、切削加工性、熱處置工藝性。最根本的目的是強(qiáng)度，塑性，硬度和沖擊韌性。一、強(qiáng)度二、塑性三、硬度四、沖擊韌性終了第一章工程資料的性能第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能σ=—〔MPa)PS0ε=——×100%L1-L0L0一、靜拉伸實(shí)驗(yàn)此實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)展?L=L1－Lo第一章工程資料的性能第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能一、靜拉伸實(shí)驗(yàn)靜拉伸實(shí)驗(yàn)可知：低碳鋼經(jīng)三個(gè)階段而破壞：彈性階段〔OPE〕彈—塑性階段〔ESB〕斷裂階段〔BK〕靜拉伸曲線上：①OE直線段—彈性變形階段撤去外力，完全消逝的變形，彈性變形量與外力大小成正比。第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能一、靜拉伸實(shí)驗(yàn)彈性變形靜拉伸曲線上：②ES段〔偏離直線〕—微量塑性變形階段一、靜拉伸實(shí)驗(yàn)塑性變形：撤去外力，不能消逝而保管下來的變形。第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能比例極限σp彈性極限σe屈服強(qiáng)度σs抗拉強(qiáng)度σb強(qiáng)度目的單位：MPa靜拉伸曲線上：第一章工程資料的性能第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能一、靜拉伸實(shí)驗(yàn)靜拉伸曲線上：①OE直線段——彈性變形階段彈性極限σe：只發(fā)生彈性變形，不產(chǎn)生塑性變形的最大應(yīng)力。工程上常用σ0.01表示?！鱈=0.01%L0一、靜拉伸實(shí)驗(yàn)第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能靜拉伸曲線上：③SS′程度〔或波浪〕線段—屈服階段屈服極限σs：資料屈服時(shí)的最小應(yīng)力。表示資料抵抗微量塑性變形的才干。σs是零件設(shè)計(jì)的重要根據(jù)之一。脆性資料不思索σs一、靜拉伸實(shí)驗(yàn)第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能脆性資料靜拉伸曲線脆性資料〔鑄鐵，高碳鋼，經(jīng)熱處置鋼〕在破斷前沒明顯的塑性變形，稱為脆性斷裂條件屈服極限σ0.2：資料產(chǎn)生塑性變形量△L=0.2%L0時(shí)的應(yīng)力值。一、靜拉伸實(shí)驗(yàn)第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能靜拉伸曲線上：④ESB為彈—塑性變形階段一、靜拉伸實(shí)驗(yàn)第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能⑤BK為下降線段——頸縮斷裂階段抗拉強(qiáng)度σb：試樣被拉斷前所能承受的最大載荷處的應(yīng)力。工程平安的保證。〔一〕彈性與剛度一、靜拉伸實(shí)驗(yàn)第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能彈性—資料產(chǎn)生彈性變形而不產(chǎn)生塑性變形的才干。剛度—資料抵抗彈性變形的才干。E=σ/ε△L=E和So↑，那么△L↓，剛度越好?！捕硰?qiáng)度特性目的主要是屈服強(qiáng)度〔σs〕和抗拉強(qiáng)度〔σb〕一、靜拉伸實(shí)驗(yàn)第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能資料抵抗變形和斷裂的才干稱為強(qiáng)度。單位MPa(MN/mm2)分：抗拉強(qiáng)度σb、抗壓σbc、抗彎σbb、抗剪τb、抗扭τt。1.屈服極限σs〔屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)〕金屬資料開場(chǎng)發(fā)生明顯塑性變形的抗力。σs=Ps/Fo〔MPa〕

2.抗拉強(qiáng)度σb〔強(qiáng)度極限〕是試樣被拉斷前的最大承載才干。屈強(qiáng)比：σs與σb的比值叫屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比太小，那么資料強(qiáng)度的有效利用率太低?！捕硰?qiáng)度第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能一、靜拉伸實(shí)驗(yàn)(三)塑性金屬資料在外力作用下，產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的才干。1.延伸率δ＝————×100%L1－L0L02.斷面收縮率ψ＝————×100%F0－F1F03.意義：δ和ψ越大，表示資料的塑性越好。第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能一、靜拉伸實(shí)驗(yàn)二、硬度金屬資料抵抗其他更硬物體壓入的才干。或是資料對(duì)部分塑性變形的抗力。〔一〕布氏硬度〔HB〕〔二〕洛氏硬度〔HRA、HRB、HRC…〕第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能定義：三、硬度〔一〕布氏硬度〔HB〕實(shí)驗(yàn)原理HB＝——(Mpa)PFπd↓HB↑布氏硬度↑第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能F＝—D(D－D2－d2)2圖1-2布氏硬度〔HB〕實(shí)驗(yàn)原理三、硬度〔一〕布氏硬度特點(diǎn)③當(dāng)HB＞450時(shí)，丈量結(jié)果無效第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能①與強(qiáng)度之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系軋、鍛鋼：σb≈2.5～3.5HB鑄鋼：σb≈2.9～3.9HB灰鑄鐵：σb≈1.6(HB－40)②適用于組織不均勻的資料〔鑄、鍛、軋制件〕。三、硬度〔二〕洛氏硬度：〔HRA、HRB、HRC〕實(shí)驗(yàn)原理h=h2－h(huán)1HR=K－h(huán)h↓HR↑洛氏硬度↑第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能三、硬度〔二〕洛氏硬度：〔HRA、HRB、HRC〕特點(diǎn)③由于壓痕較小，代表性差，硬度值反復(fù)性差。第一節(jié)靜載時(shí)資料的機(jī)械性能①直接讀數(shù)，效率高。②適用于組織均勻的資料，如淬火鋼件。定義：金屬資料抵抗沖擊破壞的才干實(shí)驗(yàn)方法aK＝——AKFN＝—————W(h1－h(huán)2)FNaK↑沖擊韌性↑第二節(jié)動(dòng)載時(shí)資料的機(jī)械性能一、沖擊韌〔ａ〕K圖1-2沖擊實(shí)驗(yàn)表示圖沖擊韌性實(shí)驗(yàn)Ak=h1-h2一、沖擊韌性影響要素塑性↑韌性↑溫度↓韌性↓第二節(jié)動(dòng)載時(shí)資料的機(jī)械性能圖1-2沖擊實(shí)驗(yàn)表示圖二、疲勞強(qiáng)度定義：金屬資料抵抗疲勞破壞的才干1.金屬的疲勞〔疲勞破壞〕資料在交變載荷的反復(fù)作用下(最大應(yīng)力＜σs)，忽然斷裂的景象。第二節(jié)動(dòng)載時(shí)資料的機(jī)械性能拉應(yīng)力→外表微裂紋→向內(nèi)部擴(kuò)展→忽然斷裂2.疲勞破壞機(jī)理二、疲勞強(qiáng)度3.疲勞強(qiáng)度的表示→疲勞極限σrr:應(yīng)力循環(huán)特征r＝———σminσmax第二節(jié)動(dòng)載時(shí)資料的機(jī)械性能二、疲勞強(qiáng)度4.疲勞強(qiáng)度的丈量在某一應(yīng)力循環(huán)特征的交變載荷作用下，經(jīng)無限次循環(huán)而不斷裂的最大應(yīng)力值。第二節(jié)動(dòng)載時(shí)資料的機(jī)械性能二、疲勞強(qiáng)度5.提高疲勞強(qiáng)度的方法a.改善零件外表情況b.強(qiáng)化