工程材料与热加工基础教学课件作者高美兰白树全主编第1章金属材料的力学性能课件.ppt

*第1章 金属材料的力学性能  主编：高美兰 白树全 Engineering materials and thermal processing base 机械工业出版社 第1章 金属材料的力学性能 1.1 强度与塑性 1.2 硬度 1.3 冲击韧性 1.4 疲劳强度 强度：金属在静载荷作用下，抵抗塑变（永久）和断裂的能力； 包括：拉伸、压缩、弯曲、扭转等强度。 塑性：金属在静载荷作用下，产生塑性变形而不破坏的能力。 静载荷: 载荷从0逐渐增加到max 测定：拉伸强度和塑性都是通过拉伸试验测定的。 第1章 金属材料的力学性能 1.1 强度与塑性 （1）设备 （2）试样 拉伸试样 L0=100㎜ D0=10㎜ （3）试样材料 退火低碳钢 铸铁 WE-300kN万能材料试验机 1.1.1 拉伸试验 图1-5 铸铁拉伸曲线 1.1.1 拉伸试验 ——（4）拉伸曲线 韧性断口 脆性断口 图1-4 低碳钢的F-ΔL曲线 弹性变形阶段——（op、pe段） 屈服阶段—— （es段） 强化阶段——（sb段） 缩颈阶段——（bk段） 退火低碳钢拉伸曲线 1.1.1 拉伸试验 低碳钢拉伸过程中的变形阶段 （1）屈服强度——试样产生屈服现象时的最小应力。 ReL= (MPa) 脆性材料的屈服强度表示为：Rr0.2 （2）抗拉强度——试样被拉断前所承受的最大应力。 Rm = (MPa) （3）意义——金属材料的强度越高，则越结实。 在承受相同载荷的条件下，零件的 尺寸减小，重量减轻，可实现汽车 的轻量化——节油、环保。 退火低碳钢拉伸曲线 2.强度指标 铸铁拉伸曲线 Z= ×100% A= ×100% 1.1.3塑性指标 （1）断后伸长率——试样拉断后，标距长度的伸长量与原标距长度的百分比， 用A表示。 （2）断面收缩率——试样拉断后，缩颈处横截面积的收缩量与原横截面积的百分比 用Z表示。 塑性材料：δ＞5%，低碳钢 脆性材料：δ＜5%，铸铁、高碳钢 （3）意义——塑性好的材料 A.万一超载，有一定的安全储备，避免突然断裂、安全； B.能通过塑变实现成型加工。 汽车车身覆盖件、油箱等大多是采用塑性好的冷轧钢板冲压而成。 车身 油箱 1.1.3塑性指标 表1-1 金属材料强度与塑性的新、旧标准名词和符号对照 GB/T228.1-2010新标准 GB/T228-1987旧标准 名 称 符 号 名 称 符 号 屈服强度 Re 屈服点 σs 上屈服强度 ReH 上屈服点 σsU 下屈服强度 ReL 下屈服点 σsL 规定残余伸长强度 Rr，如Rr0.2 规定残余伸长应力 σr，如σr0.2 抗拉强度 Rm 抗拉强度 σb 断后伸长率 A和A11.3 断后伸长率 δ5和δ10 断面收缩率 Z 断面收缩率 ψ 1.布氏硬度……重点 2.洛氏硬度……重点 3.维氏硬度……了解 第1章 金属材料的力学性能 1.2 硬度 试验原理： 将直径为D 的硬质合金球作为压头，以规定的试 验载荷F 压入被测金属表面，保持规定时间后卸除 载荷，此时在被测金属表面上会留下直径为d 的球 形压痕。计算压痕单位面积上所受的平均压力，即 为该金属布氏硬度值。用符号HBW表示。 HBW= 读数显微镜 表示方法 ：120HBS/10/3000/30 500HBW5/750 布氏硬度计 1.布氏硬度 附录A 压痕直径与布氏硬度对照表 234 231 229 226 224 222 219 217 215 213 211 209 207 204 202 200 198 197 195 193 191 189 187 185 184 182 180 179 177 1