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1、金属材料及热处理,电子课件,湖南工学院：唐明华,第一章 金属材料的性能 Performance of Metal Material,金属材料的力学性能 金属材料的其他性能,第一节 金属材料的力学性能,一.定义 : 力学性能是指材料在外力的作用下抵抗变形和断裂的能力。 二.指标 : 弹性 、 塑性 、 韧性 、 强度、 硬度和疲劳强度等。,三.拉伸试验,拉伸试样,拉伸试验机,拉伸试样的颈缩现象,四.拉伸图,1.弹性( elasticity ):金属材料受外力作 用时产生变形,当外力去掉后能恢复 到原来形状及尺寸的性能。,2.弹性变形( elastic deformation ): 随载荷撤除而消
2、失的变形。,4.强度(strength): 材料在载荷作用下抵抗 变形和破坏的能力。,种类: 抗拉强度、 抗压强度、 抗弯强 度 、 抗剪强度 、 抗扭强度等。,(2)屈服强度( yield strength): 屈服点 S,(3)条件屈服强度( 塑性变形量为0.2%),(4)抗拉强度( tensile strength ): 试样在断裂前所能承受的最大应力。,四.塑性(plasticity):是指材料在载荷作用下 产生塑性变形而不被破坏的能力。,(1)断面收缩率(percentage reduction in area): 是指试样拉断处横截面积S k 的收缩量与原始横截面积S0之比。,(2
3、)伸长率(延伸率) specific elongation: 是指试样拉断后的标距伸长量L k与 原始标距L 0之比。, 10% 属塑性材料,五.硬度( hardness ):是指材料抵抗其他 硬物体压入其表面的能力。,布氏硬度HB 洛氏硬度HR 维氏硬度HV 肖氏硬度HS 锉刀法,常用测量硬度的方法,(1)布氏硬度 HB ( Brinell-hardness ),(1)布氏硬度 HB ( Brinell-hardness ),适用范围:,450HBS;,650HBW;,(1)布氏硬度 HB ( Brinell-hardness ),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
4、分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。如:120HBS10/1000/30表示直径为10mm的钢球在1000kgf（9.807kN）载荷作用下保持30s测得的布氏硬度值为120。,(2)洛氏硬度 HR ( Rockwll hardness ),10HRCHBS,(3)维氏硬度 HV ( diamond penetrator hardness ),适用范围:,测量薄板类 ;,HVHBS ;,(4)肖氏硬度 HS (drop hardness ),h,(5) 锉刀法:,一组硬度差为5HRC的锉刀。例如: 10HRC、15HRC、20HRC等。,六.冲击韧性( notch toughness ):,
5、材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。,冲击试验机,冲击试样和冲击试验示意图,试样冲断时所消耗的冲击功A k为:,A k = m g H m g h (J),冲击韧性值a k 就是试样缺口处单位 截面积上所消耗的冲击功。,七.疲劳强度( fatigue strength ): 表示材料经无数次交变载荷作 用而不致引起断裂的最大应力值。,钢材的循环次数一般取 N = 107,有色金属的循环次数一般取 N = 108,钢材的疲劳强度与抗拉强度之间的关系: -1 = (0.450.55) b,1943年美国T-2油轮发生断裂,八.比强度 ( specific strength ): 材料的强度值与密度值之比。,第二节 金属材料的其他性能,物理性能 化学性能 工艺性能,本章的作业,P 8 1. 3.,欢迎进入第二章学习内容,
