材料力学性能.ppt

TITANIC的沉没与船体材料的质量直接有关TITANIC第31页，共43页，星期日，2025年，2月5日关于材料力学性能第1页，共43页，星期日，2025年，2月5日金属材料的性能工艺性能使用性能物理性能化学性能力学性能铸造性能锻造性能切削加工性能焊接性能热处理性能弹性塑性强度硬度韧性疲劳断裂第2页，共43页，星期日，2025年，2月5日静态拉伸实验第3页，共43页，星期日，2025年，2月5日*2013-2014学年第1学期材料力学性能1.试样制备中华人民共和国国标GB/T228-2002《金属材料室温拉伸实验方法》1.1实验方法第4页，共43页，星期日，2025年，2月5日*工作部分过渡部分夹持部分试样表面光洁2014-2015学年第1学期材料力学性能第5页，共43页，星期日，2025年，2月5日*2014-2015学年第1学期材料力学性能第6页，共43页，星期日，2025年，2月5日*2014-2015学年第1学期材料力学性能第7页，共43页，星期日，2025年，2月5日*第8页，共43页，星期日，2025年，2月5日2.试验设备2014-2015学年第1学期材料力学性能第9页，共43页，星期日，2025年，2月5日低碳钢的应力-应变曲线拉伸试样拉伸试验机应力?=F/A0应变?=(l-l0)/l0第10页，共43页，星期日，2025年，2月5日σsσesσσbbOε塑性变形弹性变形e第11页，共43页，星期日，2025年，2月5日1.弹性与刚度——e点对应的应力σe。应力低于e点时，产生弹性变形，超过e点时，产生塑性变形。弹性极限比例极限——p点对应的应力σp。Oe线上Op部分为一条斜直线，应力与应变始终成比例。——材料在弹性范围内，应力与应变的比值σ/ε（Mp）称为弹性模数E，表示材料抵抗弹性变形的能力，用来表示材料的刚度。E值主要取决于各种材料的本性，而工艺参数对它的影响很小。弹性模数?e第12页，共43页，星期日，2025年，2月5日2.强度与塑性强度——指材料在外力作用下抵抗永久变形和破坏的能力，最常用的是拉伸实验测得的抗拉强度σb＝Fb/A0.2％塑性变形σOεσ0.2σsσeseσpσσbbpOεb屈服强度?s：材料发生微量塑性变形时的应力值。条件屈服强度?0.2：残余变形量为0.2%时的应力值。抗拉强度?b：材料断裂前所承受的最大应力值.第13页，共43页，星期日，2025年，2月5日——指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力塑性断后伸长率断面收缩率断裂后拉伸试样的颈缩现象第14页，共43页，星期日，2025年，2月5日说明：①用面缩率表示塑性比伸长率更接近真实变形。②直径d0相同时，l0?，??。只有当l0/d0为常数时，塑性值才有可比性。当l0=10d0时，伸长率用?10表示；当l0=5d0时，伸长率用?5表示。显然?5?10③??时，无颈缩，为脆性材料表征??时，有颈缩，为塑性材料表征第15页，共43页，星期日，2025年，2月5日3.硬度——材料对局部塑性变形、压痕或划痕的抗力。是表现材料软硬程度的一种性能。金属硬度试验也是应用最广泛的力学性能试验方法。仅在金属表面产生很小压痕，可在成品上试验不需专门加工试样易于检查金属表面层的质量（如脱碳、表面淬火和化学热处理后的表面性能）设备简单，操作方便迅速。测量方法布氏硬度HB洛氏硬度HR维氏硬度HV弹性回跳法—肖氏硬度压入法划痕法—莫氏硬度第16页，共43页，星期日，2025年，2月5日（1）布氏硬度（HB）D=10、5、2.5的淬火钢球或硬质合金球压入试样表面保持一定时间后卸除试验力测量压痕平均直径，求出球形面积用试验力除以球冠面积第17页，共43页，星期日，2025年，2月5日布氏硬度计第18页，共43页，星期日，2025年，2月5日符号HBS或HBW之前的数字表示硬度值,符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。如12