6.1-金属材料的力学性能

第一节金属材料的力学性能第二节金属的晶体结构与结晶第三节合金的相结构与相图第四节铁碳合金第五节钢的热处理强度塑性硬度韧性力学性能——材料在外力作用下所表现出的特性。第一节金属材料的力学性能疲劳强度作用在机件上的外力——载荷FFF=F’（MPa）外力——内力——应力（单位截面上的内力）F’Fσ=F’/SSFSF'材料受力（1）弹性变形：材料受外力作用时产生变形，当外力去除后恢复其原来形状，这种随外力消失而消失的变形，称为弹性变形。两种基本变形FFF（2）塑性变形:材料在外力作用下产生永久的不可恢复的变形，称为塑性变形。FFF变形的三个阶段弹性变形塑性变形断裂kbb—极限载荷点(1)拉伸试验0L1L0SFee—弹性极限点sS—屈服点K—断裂点拉伸曲线FFL1Sl应力/应变曲线0SF0LL缩颈sFeFbFo(2)弹性极限0/eeFS拉伸试验当材料单位面积上所受的应力σeσσs时，只产生微量的塑性变形。当σσs时，材料将产生明显的塑性变形。条件屈服强度(0.2%残余应变时）:σ0.2=F0.2/S0（MPa）材料在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。（1）屈服强度（σS）指材料在恒定外力作用下，产生屈服现象时的应力。（MPa）它表征了材料抵抗微量塑性变形的能力。屈服强度—是塑性材料选材和评定的依据。强度:0/ssFS（2）抗拉强度（σb）抗拉强度是材料在拉断前承受最大载荷时的应力。它表征了材料在拉伸条件下所能承受的最大应力。抗拉强度—是脆性材料选材的依据。（MPa）0/bbFS常用δ和ψ作为衡量塑性的指标。伸长率：材料在外力作用下，断裂前产生不可逆永久变形的能力。断面收缩率:100100%LLL010100%SSS0L1L0SFFL1S良好的塑性是金属材料进行塑性加工的必要条件。塑性：是材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。(1)布氏硬度（HB）：DdDF硬度:2NHBmm压入载荷（）压痕的表面积（）2220.102()FDDDd布氏硬度适用：HBS450HBW450HBS:钢球硬度；HBW:硬质合金球硬度(2)洛氏硬度（HRC）洛氏硬度一般用于HB45010()HRCHBSHBW()100,130HRAHRCeHRBe洛氏硬度试验1－试样表面2－基准线F0－初始试验力F1－主试验力F－总试验力A、c标尺－金刚石圆锥压头B标尺－钢球压头e－残余压痕深度增量，0.002mm为单位冲击吸收功：AK=G（h1–h2）（J）冲击韧度：ak=AK/S（J/cm2）材料断裂前吸收变形能量的能力。1h2h在冲击载荷下工作的零件，很少是受大能量一次冲击而破坏的；往往是受小能量多次重复冲击而破坏的。韧性：材料韧性判据为冲击韧度ak，低值为脆性材料，高值为韧性材料。冲击试验1n材料在无数次重复或交变载荷作用下不引起破坏的最大应力。—循环基数钢：如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等受交变载荷作用的零件，在其所受应力远远低于该材料的屈服强度时，会发生突然的断裂。而且是脆性断裂。据统计，约80%的机件失效为疲劳破坏。0n0n7010n8010n有色金属：疲劳强度：断裂不断裂断裂点