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1、理化检验概述,讲师简介,课程大纲,一、本次课程的主要内容 二、理化检验基本概念 三、材料的力学性能 四、案例分析 五、内容回顾,1,2,3,4,什么是理化检验，理化检验的手段都有那些？,理化检验的基本流程怎么走？,什么是材料的力学性能，各个特性是用什么指标评判的？,低碳钢的拉伸曲线及拉伸各阶段的特性。,一、本次课程的主要内容,引言：现代企业对理化检验的要求。理化检验是检查和提高产品内在质量的基础技术,又是开展试验研究的重要手段.因此,做好理化检验工作,是防止产品的早期失效,提高产品可靠性和技术水平的主要法宝，对企业的经济发展具有极为重要的意义。,一、理化检验基本概念,什么是理化检验,理化检验是
2、质量检验的方式之一，借助物理的、化学的技术手段，使用仪器仪表、测试设备、化学物质和试验方法 ，对产品的物理和化学特性进行测定，以确定其是否符合规定要求的检验方法。,理化检验的基本手段,物理检验方法力学性能检验主要检验金属和非金属材料的力学特性，如抗拉强度、抗弯强度、抗扭特性等，所用设备主要有：电子万能试验机、电子扭转试验机、摆锤冲击试验机等。,30T电子万能试验机,1T电子万用试验机,电子扭转试验机,摆锤冲击试验机,金相分析金相分析是金属材料试验研究的重要手段之一，采用定量金相学原理，由二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌，从而建立合金成分、组织和性能间
3、的定量关系。所用设备主要有：金相显微镜、体视显微镜等。,金相显微镜,体视显微镜,无损探伤无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。所用设备主要有：磁粉探伤仪、超声波探伤仪等。,荧光磁粉探伤机,超声波探伤仪,化学检验方法,化学检验可对金属和非金属材料进行定性和定量分析，并能快速获得材料的组成及其质量分数。所用设备主要有：等离子发射光谱仪、CS分析仪、自动电位滴定仪等。,电感耦合等离子体发射光谱仪,高频碳硫分析仪,自动电位滴定仪,理化检验的基本流程,样品的采集和保存 样品的制备和预处理 检验测定 分析数据处理 检验报告,三、 材料的力学性能
4、,1、金属材料的性能,使用性能：,指材料在使用过程中所表现的性能，主要包括力学性能、物理性能和化学性能。,工艺性能：,指金属材料在加工过程中表现的性能。,2、材料力学性能,包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、冲压性能、切削加工性能和热处理工艺性能等。,指材料在外力作用下表现出来的特性，主要有强度、塑性、硬度、冲击韧度和疲劳强度等。,一、强度,强度指金属材料在静载荷的作用下抵抗变形和断裂的能力 。,常见的强度形式有抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗扭强度、抗剪强度等。一般以抗拉强度作为判别金属强度指标。,1、拉伸试样,第一部分 金属的力学性能,2、材料的拉伸曲线,1、op段：直线、弹性变形,2、ps
5、段：曲线、弹性变形+塑性变形,5、b点：出现缩颈现象，即试样局部截面明显缩小试样承载能力降低，拉伸力达到最大值，试样即将断裂。,3、ys段：水平线（略有波动）明显的塑性变形屈服现象，作用的力基本不变，试样连续伸长。,4、sb曲线：弹性变形+均匀塑性变形,1-1 强度与塑性,强度指标用应力值来表示 。,3、强度的指标,1、弹性极限,符号： e 指材料能保持弹性变形的最大应力。,e = Fe/S0,Fe：弹性变形范围内的最大拉伸力（N） S0 ：试样原始横截面积（mm2）,1-1 强度与塑性,2、屈服点（屈服强度）,s = Fs/S0,符号： s 材料产生屈服现象时的最小应力。,Fs：试样屈服时所
6、承受的拉伸力（N） S0 ：试样原始横截面积（mm2）,3、抗拉强度,指试样拉断前所承受的最大拉应力。 其物理意义是在于它反映了最大均匀变形的抗力。,对低塑性和脆性材料,b = Fb/S0,当材料的内应力b时，材料将产生断裂。 b常用作脆性材料的选材和设计的依据。材料具有较高的s，同时具有较低的屈强比，那么材料可靠性较高。,符号： 0.2 称为条件屈服强度,0.2 = F0.2/S0,F0.2：塑性变形为试样长度0.2的拉伸力（N） S0 ：试样原始横截面积（mm2）,二、塑性指标,塑性是材料在静载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。评定指标是断后伸长率和断面收缩率。,1、断后伸长率,2、断面
7、收缩率,指试样拉断后标距的伸长量与原标距长度的百分比。,指试样拉断后缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。,=(L1- L0)/L0 x 100%,L0 :原始标距长度 L1:拉断后标距长度。将断口密合在一起，用卡尺直接量出。,=(S0-S1)/S0 x 100%,S0:试件原横截面积。 S1:断裂后颈缩处的横截面积，用卡尺直接量出。,1-1 强度与塑性,常见做拉伸压缩试验设备,冲击载荷：指加载速度很快而作用时间很短的突发性载荷。,金属抵抗冲击载荷而不破坏的能力称为冲击韧度。,常用一次摆锤冲击弯曲实验来测定金属材料的韧度。,第二部分 冲 击 韧 度,1-2 冲击韧度,常见摆锤冲击试验机,冲击试样缺口底部单位横截面积上的冲击吸收功，称为冲击韧度。一般来说，强度、塑性均好的材料，韧度值也高。在实际工作中常见的是承受多次小能量冲击。对多次冲击问题：1） 如果冲击能量低，冲击周次较多时，KV主要取决于材料的强度，强度高则冲击韧度较好；2） 如果冲击能量高，则主要取决于材料的塑性，材料塑性越高则冲击韧度较好。,交变应力大小和方向随时间作周期性变化的应力。,什么是金属的疲劳？,疲劳强度 材料在无数次交变载荷作用下而不破坏的最大应力值。,第四节 疲 劳 强 度,通常规定钢铁材料的循环基数取107，有色金属取108。,1-4 疲劳强度,金属的疲劳强度,谢 谢！,
