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1、导课：材料的性能是零件设计中选材的主要依据，也是技术工人在加工过程中合理选择加工方法、正确刃磨刀具几何参数、合理选择切削用量的重要保证。新授： 金属的力学性能教学内容: 1）金属的性能指标 2）强度的定义3) 拉伸试验教学目的: 了解材料的主要力学性能指标：屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率、硬度、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性等力学性能及其测试原理； 强调各种力学性能指标的生产实际意义； 了解工程材料的物理性能、化学性能及工艺性能。教学重点： 1）金属的性能包括的内容和指标2）力伸长曲线教学难点：力伸长曲线教学方法：讲授法、多媒体教学教学过程：一、金属的力学性能 1）定义：金属材料的力学性
2、能是指金属材料在不同环境（温度、介质）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征。 2）指标：弹性 、刚度、强度、塑性 、 硬度、冲击韧性 、断裂韧度和疲劳强度等。二、材料的其他性能1）物理性能： 密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等；2）化学性能： 耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性等；工艺性能： 3）铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性、热处理工艺性等。 三、拉伸实验与拉伸曲线1.拉伸试样GB6397-86规定金属拉伸试样有：圆形、矩形、异型及全截面常用标准圆截面试样。 长试样：L0=10d0;短试样：L0=5d02.拉伸过程3.拉伸曲线l
3、 F 1）、比例弹性变形阶段；2)、非比例弹性变形阶段；3)、屈服阶段；4)、均匀塑性变形阶段，是强化阶段。5)、形成了“缩颈”。6)、非均匀变形阶段，承载下降，到k点断裂。4.应力与应变曲线(1)应力 ：单位面积上试样承受的载荷。这里用试样承受的载荷除以试样的原始横截面积S 0表示: F 载荷( N ) = ( M pa ) S 0 原始横截面积( mm2)(2)应变：单位长度的伸长量。这里用试样的伸长量除以试样的原始标距表示: l伸长量(mm ) = l 0原始长度( mm) (3)应力应变曲线（ - 曲线）:形状和拉伸曲线相同，单位不同四、强度和刚度1.弹性:金属材料受外力作用时产生变形
4、,当外力去掉 后能恢复到 原来形状及尺寸的性能。 弹性变形: 随载荷撤除而消失的变形。2.刚度：将材料抵抗弹性变形的能力称为刚度。弹性模量：弹性下应力与应变的比值,表示材料抵抗弹性变形的能力。即： E= / 材料的E越大，刚度越大； E对组织不敏感；零件的刚度主要决定于E，也与形状、截面等有关。3.弹性极限: Fe 弹性极限载荷( N ) e = ( M pa ) S0 试样原始横截面积( mm2)4.强度: 材料在载荷作用下抵抗永久变形和破坏的能力。 种类: 抗拉强度、 抗压强度、 抗弯强 度 、 抗剪强度 、 抗扭强度等。 (1) 屈服点 与屈服强度: 产生明显塑性变形的最低应力值. (2)抗拉强度：试样在断裂前所能承受的最大应力。五、塑性: 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: 是指试样拉断处横截面积的收缩量 S与原始横截面积S0之比。(2)伸长率:是指试样拉断后的标距伸长量 L 与原始标距L 0之比。 思考:同一材料5 10？l=lub= l/l0=lu/l0 + lb/l0
