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1、增补章: 金属材料与金属热处理工艺基本知识1. 金属材料的力学（机械）性能1） 强 度 2）塑 性 3） 硬 度 4） 冲击韧性 5）疲劳 强 度 1） 强 度 强度的概念 强度的测定拉伸实验 强度指标A 金属材料基本知识力学性能的定义：材料在外力作用下，表现出（静载荷、动载荷 、交变载荷）的性能 强度的概念 定义指金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形 或断裂的能力。 强度是机械零件（或工程构件）在设计、加工、使用过程中的主要性能指标，特别是选材 和设计 的主要依据。 应用 拉伸试样（GB6397-86） 力伸长曲线（以低碳钢试样为例） 脆性材料的拉伸曲线 强度的测定拉伸实验 强度的测定拉伸实验
2、（GB6397-86）长试样：L0=10d0短试样：L0=5d0图1 拉伸试样示意图图2 强度的测定拉伸实验 力伸长曲线拉伸试验中得出的拉伸力与伸长量的关系曲线。拉伸实验录像弹性变形阶段 屈服阶段颈缩现象强化阶段图3 拉伸试样断裂示意图 图4 低碳钢拉伸曲线 关键词：LF0 脆性材料的拉伸曲线（与低碳钢试样相对比）脆性材料在断裂前没有明显的屈服现象。图4 低碳钢拉伸曲线图5 脆性材料拉伸曲线 强度指标 屈服点 抗拉强度在拉伸试验过程中，载荷不增加，试样仍能继续伸长时的应力，用符号s表示。材料在断裂前所能承受的最大应力，用符号b表 示。脆性材料的屈服点：试样卸除载荷后，其标距部分的残余伸长率达到
3、试样标距长度的0.2%时的应力，用符号0.2表示。Fs A0s= 屈服点计算公式应用：s和0.2常作为零件选材 和设计 的依据。脆性材料的屈服点LF0F0.20.2%L0F0.2A00.2=图6b=FbA0 抗拉强度计算公式应用：脆性材料制作机械零件和工程构件时的选材和设计的依据。图4 低碳钢拉伸曲线 衡量指标2） 塑 性断面收缩率：伸长率：试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比。试样拉断后，颈缩处的横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比。 定义金属材料断裂前发生永久变形（不可恢复）的能力。伸长率（ ）l1-l0l0100%=l1试样拉断后的标距,mm; l0试样的原始标距,mm。图7 伸长
4、率计算示意图断面收缩率（ ）S0-S1S0=100%S0试样原始横截面积,mm2；S1颈缩处的横截面积,mm2 。图8 断面收缩率计算示意图3） 硬 度硬度的定义： 抵抗更硬物体压入的能力。常用的硬度衡量：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬 度等。硬度的其它衡量：肖氏硬度HS、锉氏硬度、显微 硬度HM硬度的数值越大，硬度越高。但相互之间不能比 较，必须查表为同单位才行。 布氏硬度：HB 原理布氏硬度= FA凹=2FDD-（D-d ）图9 图10 布氏硬度计 布氏硬度：HB试验：GB84。一定直径的钢球HBS（硬质合金HBW）规 定的载荷及时间。 HBF/S (N/mm2)060的钢。(2)按钢的用途分类 碳素结构钢：用于制造各种工程结构件的机械零件的碳素钢，这类 钢大多数属于低碳或中碳钢，也有高碳钢作为结构件如弹簧类结构件等。 碳素工具钢：用于制造各种刀具、模具与量具的碳素钢，含碳量大 多在070以上。 4 、硬度的定义？（见课件）5 、布氏硬度、洛氏硬度的应用范围与优缺点？ （见课件）
