null第一章 工程材料的力学性能第一章 工程材料的力学性能null材料材料是指可以用来直接制造有用物件、构件或器件的物质。材料是物质,但不是所有物质都可以称为材料。如燃料、化学原料、工业化学品、食物和药物,一般都不算是材料
通常为固体,非流体气体null工程材料是用于制造工程结构和机械零件并主要要求力学性能的结构材料。
按组成与结合键分:
1、金属材料
2、高分子材料
3、陶瓷材料
4、复合材料null① 化学成分(成分):组成材料各元素在材料中的浓度。
② 组织:用肉眼或借助于不同放大倍数的显微镜所观察到的金属内部的情景。
习惯上把用肉眼或几十倍放大镜观察到的组织称低倍组织或宏观组织。
放大100∼2000倍的组织称高倍组织或显微组织.
在电子显微镜下放大几千∼几十万倍的组织称精细组织或电镜组织。③ 结构:材料中各原子的具体组合状态.材料的性能材料的性能使用性能:材料在使用过程中所表现的性能。包括力学性能、物理性能和化学性能。
工艺性能:材料在加工过程中所表现的性能。包括铸造、锻压、焊接、热处理和切削性能等。材料的力学性能材料的力学性能静载时材料力学性能
动载时材料力学性能
断裂韧性
材料的变形材料的变形材料在外力作用下将发生形状和尺寸变化,称为变形
外力去处后能够恢复的变形称为弹性变形。
外力去处后不能恢复的变形称为塑性变形。 第一节 静载时材料力学性能第一节 静载时材料力学性能一、拉伸实验一、拉伸实验null应力
= P/F0
应变
= (l-l0)/l0二、弹性和刚性二、弹性和刚性应力应变曲线(低碳钢) 弹性弹性 材料不产生永久变形的能力
弹性极限e,即材料承受最大弹性变形时的应力。
弹性模量E 弹性模量的大小主要取决于材料的本性,除随温度升高而逐渐降低外,其他强化材料的手段如热处理、冷热加工、合金化等对弹性模量的影响很小。 刚度刚度 材料受力时抵抗弹性变形的能力
指标为弹性模量ES 刚度的大小主要取决于材料的弹性模量与截面积。一般可以通过增加横截面积或改变截面形状来提高零件的刚度。 三、强度三、强度强度:材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。
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。
相关概念相关概念 零件设计的强度条件(极限应力/安全系数)
1. 塑性材料,屈服强度为极限应力
2. 脆性材料,抗拉强度为极限应力屈强比:屈服强度/抗拉强度
越高强度利用率越高(热处理)比强度:强度/密度四、塑性
材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。
指标为:四、塑性
材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。
指标为: 伸长率:null补充:应力应变综合性能
加工硬化
null补充:不同合金的应力应变曲线
不同碳钢、塑料的应力应变曲线
null补充:弯曲试验
null补充:蠕变强度与持久强度
固体材料在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象。
五、硬度五、硬度材料抵抗表面局部塑性变形的能力。莫氏硬度计
1822年Friedrich Mohs提出
按照材料软硬程度分为十级:
1)滑石 2)石膏 3)方解石 4)萤石
5)磷灰石 6)正长石 7)石英
8)黄玉 9)刚玉 10)金刚石 null布氏硬度HB 压头为钢球时,布氏硬度用符号HBS表示,适用于布氏硬度值在450以下的材料。
压头为硬质合金球时,用符号HBW表示,适用于布氏硬度在650以下的材料。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 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。null布氏硬度的优点:测量误差小,数据稳定。
缺点:压痕大,不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。
适于测量退火、正火、调质钢,
铸铁及有色金属的硬度。
材料的b与HB之间的经验关系:
对于低碳钢: b(MPa)≈3.6HB
对于高碳钢:b(MPa)≈3.4HB
对于铸铁: b(MPa)≈1HB或 b(MPa)≈ 0.6(HB-40)洛氏硬度洛氏硬度洛氏硬度用符号HR表示,HR=k-(h1-h0)/0.002
根据压头类型和主载荷不同,分为九个标尺,常用的标尺为A、B、C。 null符号HR前面的数字为硬度值,后面为使用的标尺。HRA用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。
HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。
HRC用于测量中等硬度材料,如调质钢、淬火钢等。
洛氏硬度的优点:操作简便,压痕小,适用范围广。
缺点:测量结果分散度大。维氏硬度维氏硬度null维氏硬度用符号HV表示,符号前的数字为硬度值,后面的数字按顺序分别表示载荷值及载荷保持时间。
根据载荷范围不同,
规定
关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定
了三种测定
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
—维氏硬度试验 、小负荷维氏硬度试验、显微维氏硬度试验。
维氏硬度保留了布氏硬度和
洛氏硬度的优点。 补充信息补充信息显微硬度
里氏硬度
巴氏硬度用一定质量的装有碳化钨球头的冲击体,在一定力的作用下冲击试件表面,然后反弹。由于材料硬度不同,撞击后的反弹速度也不同在标准弹簧试验力作用下,压入试样表面,用压针的压入深度确定材料硬度补充信息补充信息 各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高
压入法(布氏、洛氏、维氏)测量硬度,硬度值表示材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力。
回跳法(肖氏、里氏)测量硬度,硬度值代表金属弹性变形功能的大小。
刻划法测量硬度,硬度值表示金属抵抗表面局部破裂的能力。第二节 动载时材料力学性能第二节 动载时材料力学性能一、冲击韧性一、冲击韧性材料对外来冲击负荷的抵抗能力 ak冲击韧性与温度的关系
韧脆转化温度冲击韧性与温度的关系
韧脆转化温度二、疲劳强度二、疲劳强度疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限 null疲劳曲线疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限 补充、冲击疲劳补充、冲击疲劳材料对外来多次冲击负荷的抵抗能力 A第三节 断裂韧性第三节 断裂韧性null静载时材料力学性能
动载时材料力学性能
断裂韧性