【2017年整理】材料科学基础-八.ppt

材料特性;§8.1 金属中的应力与应变;§8.2 拉伸试验和应力—应变图;力—伸长曲线;拉伸试样的颈缩现象;3. 抗拉强度; 测定断后伸长率时,可将拉断的试样在断口处对紧,用卡尺测量标距的最终长度,然后根据下式计算出断后伸长率： (8.7) 式中, 为标距原始长度; 为标距最终长度。;8.3? 金属的塑性加工 ? 8.3.1 金属的塑性变形? 　 概述 金属材料通过冶炼、铸造，获得铸锭后，可通过塑性加工获得型材、板材、管材或线材，以及零件毛坯或零件。 塑性加工:锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压; 塑性加工时，金属产生塑性变形，对金属的组织结构和性能会产生重要的影响。;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;滑移的机理： ;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　;??　; 8.6、金属的断裂 1. 韧（塑）性断裂 断裂前有明显的塑性变形。 (1) 宏观特征?? 宏观变形方式为颈缩，典型断口为杯锥状断口，底部成纤维状剪切断口，其平面和拉伸轴大致成45?角。???; 2. 脆性断裂 断裂前无塑性变形。 脆断时承受的工作应力较低，通常不超过材料的屈服强度，甚至不超过常规的许用应力，所以又称为低应力脆断。 脆性断裂以零件内部存在的宏观裂纹(如肉眼可见的0.1 mm～1 mm)作为源开始的。 中、低强度钢在10 ℃～15 ℃以下会由韧性状态转变为脆性状态（韧-脆转变）。 　; 脆性断裂 (1) 宏观特征 断口一般与正应力垂直，断口表面平齐，断口边缘没有剪切“唇口”(或很小)。 ; 解理断裂 因原子间结合键的破坏而造成的穿晶断裂。 断裂速度快，一般钢中的解理速度大约是1030 m/s，在低温和三向应力状态时更快； 沿着特定的晶面(称为解理面)发生，这些晶面一般是属于低指数的。 在不同高度的平行解理面之间产生解理台阶。裂纹扩展过程中，台阶相互汇合，形成河流花样，河流的流向与裂纹扩展方向一致。 ; 3. 其它断裂失效形式 　 (1) 疲劳断裂?? 在交变应力作用下，虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作而产生裂纹导致发生断裂，称金属的疲劳断裂。 ; (2) 蠕变断裂?? 在高温下钢的强度较低，当受一定应力作用时，变形量随时间而逐渐增大的过程，这种过程叫蠕变，产生的断裂叫做蠕变断裂。;;§8.7 金属的疲劳; 金属的疲劳强度除了与其化学成分有关外,还受其它一些因素的影响,其中最重要的一些列举如下：;;§8.8 金属的蠕变和持久强度; 第二阶段蠕变时,蠕变曲线的斜率( )就是最小蠕变速率,此时金属的蠕变抗力最大。最后,在蠕变的第三阶段,由于试样产生颈缩以及孔洞的形成,特别是其沿晶界形成时,蠕变速率加快,直到断裂。;第三阶段;§8.9 金属的硬度;金属的硬度;布氏硬度;布氏硬度;布氏硬度;布氏硬度试验规范;布氏硬度几点说明;2、洛氏硬度;洛氏硬度;洛氏硬度;洛氏硬度;洛氏硬度试验规范 ;洛氏硬度几点说明;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;§8.10 陶瓷材料力学性能的特点和变形机制; 晶态陶瓷缺乏塑性是由于其离子键和共价键造成的。在共价镶键合的陶瓷中,原子之间的键合是特定的并具???方向性,包括一对对电子之间的电荷交换。因此,当受力达到一定程度时,由于电子对键的分离不能再恢复,晶体就要产生脆性断裂。因此,以共价键键合的陶瓷,不论是单晶体还是多晶体,都是脆的。;§8.11 陶瓷材料的应力—应变行为; 弯曲试验时的最大应力即断裂应力,又称抗弯强度,这是脆性陶瓷的一个重要力学件能参数。;§8.12影响陶瓷材料强度的因素; 从以上所述可知，多晶陶瓷材料的强度取决于许多因素，其中包括化学成分、显微组织、表面状态等主要因素。温度和环境以及应力的类型和施加方式也是重要因素。大