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力学性能说课稿一、引言大家好，我是今天的主讲人，今天我将为大家介绍力学性能的相关知识。
力学性能是指材料在受力作用下所表现出的力学特性，包括强度、韧性、硬度等。
了解材料的力学性能对于工程设计和材料选择具有重要意义。
接下来，我将从强度、韧性和硬度三个方面详细介绍力学性能的相关内容。
二、强度强度是材料抵抗外力破坏的能力，通常用抗拉强度来表示。
抗拉强度是指材料在拉伸过程中所能承受的最大拉应力。
以钢材为例，一般抗拉强度为400到800兆帕，高强度钢的抗拉强度可达到1000兆帕以上。
抗拉强度的高低直接影响了材料的使用范围和承载能力。
三、韧性韧性是指材料在受力作用下能够延展变形的能力。
韧性与材料的断裂性能直接相关，常用材料的韧性指标是断裂韧性。
断裂韧性是指材料在断裂前所吸收的能量。
高韧性的材料具有较强的抗冲击性能和耐久性能。
例如，汽车碰撞时需要使用高韧性材料来保护乘客的安全。
四、硬度硬度是指材料抵抗表面划伤或压痕的能力。
硬度测试是通过在材料表面施加一定压力并测量压痕的大小来确定材料硬度的。
硬度测试常用的方法有洛氏硬度、维氏硬度和布氏硬度等。
硬度高的材料通常具有较好的耐磨性和耐划伤性能，适用于制造耐磨件和切削工具等。
五、实例分析为了更好地理解力学性能的重要性，我将以汽车材料的选择为例进行实例分析。
汽车在行驶过程中需要承受各种力的作用，因此选择具有良好力学性能的材料至关重要。
例如，选择高强度钢作为车身材料可以提高车身的抗拉强度，增加车身的承载能力和安全性。
同时，选择具有较高韧性的材料来制造车身部件可以提高车辆的抗冲击性能，减少碰撞事故对车辆和乘客的伤害。
此外，选择具有较高硬度的材料来制造发动机零部件可以提高零部件的耐磨性和使用寿命。
六、总结通过以上的介绍，我们可以得出结论：力学性能对于材料的选择和工程设计具有重要意义。
强度、韧性和硬度是衡量材料力学性能的重要指标。
在实际应用中，我们需要根据具体的工程需求选择合适的材料，并且进行相应的力学性能测试。
《金属材料的力学性能》说课稿一、说教材：本任务是高等职业技术教育“十二五”规划教材《机械制造基础》项目一“机械工程材料及热处理”中的任务一。
本教材贯彻先进教育理念，以技能训练为主线、相关知识为支撑，较好的处理了理论教学和技能训练的关系，切实落实“管用、够用、适用”的教学指导思想，在内容安排上以实际案例为切入点，并尽量采用以图代文的编写形式，降低学习难度，提高学生的学习兴趣。
本任务是继“绪论”后的开篇之章，通过“绪论”的学习学生已经有了机械制造的概念：即“原材料——产品”的全过程。
万丈高楼平地起，本任务就是制造的源头，我们知道只有“知己知彼”，熟悉材料的性能，才能够正确的选择材料，应用材料为后续毛坯的成形、热处理、切削加工、质量检测、最终制造出优质的产品做保障，也只有在课程开始树立严谨的态度和质量意识，才会增强学生的职业责任感。
因此可见，本课的学习是本课程学习的重中之重。
本次授课对象：13机制1本次授课重点：材料强度和塑性的判断及实际意义本次授课难点：强度和塑性的测定本次授课时间：1课时二、说学生：我有一个愿望，希望我们的机械专业课不再是枯燥、烦闷的代名词。
能够像艺术课一样充满激情和魅力，当然，精彩的课堂是师生双方共同的努力的，我所面对的学生有这样的特点：1.大一的金工基础实习，为本课的学习奠定感性认知，可同时已经形成的重加工轻选材的思维定式也为本课的学习增加了难度。
2.大二真正进入专业课程的学习期，学生还没有专业的认同感和归属感；本课作为《机械制造基础》有通过每节课的学习潜移默化的影响学生对自我专业认同的责任。
3.尽管是网络信息化时代，学生可以自如的玩游戏，但是能够通过数字化的方式学习的意识淡薄，导致获取知识的途径受限，很多停留在被动接受的状态。
三、说目标为了使教学活动有目的，达到期望的效果。
本节课我设立了相应的专业能力目标、方法能力目标及社会能力目标。
专业能力目标：1.掌握金属材料的主要性能之：强度、塑性2.掌握强度、塑性的测量方法（拉伸实验）3.能够根据加工要求，正确地选择机械工程材料方法能力目标：1.具有较好的学习新知识的能力2.具有较好的分析和解决问题的方法和能力3.具备搜索、阅读、鉴别资料、文献、获取信息的能力社会能力目标：1.具备良好的沟通和交流能力2.具有严谨的工作态度和较强的质量和成本意识。
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案教学内容物体受外力作用后导致物体内部之间相互作用的力，称为内力。
单位面积上的内力，称为应力σ(N/mm2)。
应变是指由外力所引起的物体原始尺寸或形状的相对变化(%)。
（一）强度金属材料在力的作用下，抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。
（1）屈服强度（2）抗拉强度。
抗拉强度是指试样拉断前承受的最大标称拉应力。
用符号σb表示，单位为N/mm2或MPa。
（3）疲劳强度金属在循环应力作用下能经受无限多次循环，而不断裂的最大应力值称为金属的疲劳强度。
即循环次数值N无穷大时所对应的最大应力值，称为疲劳强度。
（二）塑性塑性是指金属材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力。
金属材料的强度和塑性指标可以通过拉伸试验测得。
（三）韧性韧性是金属材料在断裂前吸收变形能量的能力。
金属材料的韧性大小通常采用吸收能量K（单位是焦尔）指标来衡量。
强度是指金属在外力作用下抵抗产生塑性变形和断裂的能力。
由于承受载荷（又称负荷）形式的不同，金属的强度可分为拉伸强度、压缩强度、弯曲强度等，各强度之间有一定的联系，一般常以拉伸强度为最基本的强度值。
塑性是指材料在外力作用下产生塑性变形的能力。
其衡量指标有两个，一个是延伸率，实际中常以延伸率占的大小来区别材料塑性的好坏，延伸率＞2~5％的称为塑性材料，如铜、钢等；延伸率＜2~5％的称为脆性材料，如铸铁、混凝土等。
教学内容（二）硬度硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标，也是指金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。
硬度测定方法有压入法、划痕法、回弹高度法等。
在压入法中根据载荷、压头和表示方法的不同，常用的硬度测试方法有布氏硬度(HBW)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC等)和维氏硬度(HV)。
1．布氏硬度布氏硬度的试验原理是用一定直径的硬质合金球，以相应的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测量试样表面的压痕直径d，然后根据压痕直径d计算其硬度值的方法。
任务一金属材料的力学性能机械工程材料及热处理任务一金属材料的力学性能1）低碳钢拉伸曲线四阶段分析：机械工程材料及热处理一金属材料的性能1使用性能 2工艺性能二金属材料的力学性能（一）力学性能的概念1强度：金属材料在外力作用下抵抗变形和断 裂的能力。
2.塑性金属材料在外力作用下破坏前产生变形的能力。
（二）强度、塑性的测定概念分析动态图片+举例讲解 起重机的钢丝绳和大梁、 千斤顶的顶杆、卷扬机中 的传动轴等受力情况上 1.拉伸试验过程演示（6分钟视频播放）2.不同材料拉伸曲线分析 1）低碳钢拉伸曲线四阶段分析:“视频+PP T视频连接： 金属材料拉伸试验/v_ show/id_XNDI2MDA1MDgO .html?from=y1.2-1-103 33-1.1-1-1-2教学过程弹性阶段，0E 屈服阶段，ES 强化阶段，SB 缩颈阶段，BK2）铸铁拉伸曲线分析结论1 :塑性材料屈服失效，有伸长（变形较 大）脆性材料（铸铁），脆断失效，长度基本不变强度、塑性衡量指标机械工程材料及热处理FS 为材料产生屈服的最小载荷，单位N;S0为试样原始横截面积，单位为 mm2 2塑性指标：1）断后伸长率」吉wo%I o式中，I1为试样拉断后的标距长度， mm; I0为试样原来的标距长度，mm2）断面收缩率.s 0_s ,t100% S ）式中，S1为试样断裂处的横截面面积， mm2;S0为试样原始横截面面积，mm2。
3课堂练习P46第三题计算1；通过指标计算评定该批钢是否符合要求？ （四）强度、塑性的实践应用1.塑性的意义1） 是安全力学性能指标，防止产生突然破坏；2） 缓和应力集中（塑性可松驰裂纹尖端的局部 应力）； 3） 有塑性才能进行轧制、挤压等冷热加工变形； 4）能反映冶金质量的优劣 2强度的意义材料的强度越高，机械零件的尺寸就可以减 小，重量减轻。
【案例1航天飞行器每减重1克，可使运载火（变形很小）结论2:塑性材料抗拉性和抗压性一样； 脆性材料抗压能力比抗拉能力大很多倍。
力学性能说课稿一、引言大家好，我是今天的讲师，今天我将为大家带来关于力学性能的说课。
力学性能是指材料在受力作用下的力学行为和性质，它是评价材料质量和适合性的重要指标。
在本次说课中，我将详细介绍力学性能的定义、分类以及测试方法，并结合具体的实例进行讲解，以便大家更好地理解和掌握这一知识点。
二、力学性能的定义力学性能是指材料在受力作用下所表现出的力学行为和性质，包括强度、韧性、硬度、延展性等指标。
力学性能的好坏直接影响材料的使用寿命和安全性能。
三、力学性能的分类根据力学性能的不同特点和测试方法，力学性能可以分为以下几类：1. 强度：强度是材料反抗外力破坏的能力，常用指标有屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。
屈服强度是指材料开始发生塑性变形时所受到的最大应力，抗拉强度是指材料在拉伸破坏时所受到的最大应力，抗压强度是指材料在压缩破坏时所受到的最大应力。
2. 韧性：韧性是指材料在受力作用下能够发生塑性变形而不破坏的能力。
常用指标有断裂伸长率、冲击韧性等。
断裂伸长率是指材料在拉伸破坏时的断裂先后长度的变化比例，冲击韧性是指材料在受冲击载荷下能够吸收的能量。
3. 硬度：硬度是指材料反抗外力使其表面产生塑性变形的能力。
常用指标有布氏硬度、洛氏硬度等。
布氏硬度是通过在材料表面施加一定载荷后测量其印痕面积来表示的，洛氏硬度则是通过在材料表面施加一定载荷后测量其印痕深度来表示的。
4. 延展性：延展性是指材料在受力作用下能够发生塑性变形而不破坏的能力。
常用指标有断面收缩率、断面收缩面积等。
断面收缩率是指材料在拉伸破坏时的断面收缩面积与原始横截面积之比，断面收缩面积是指材料在拉伸破坏时的断面收缩后的面积。
四、力学性能的测试方法为了准确评估材料的力学性能，需要进行相应的测试。
下面我将介绍几种常用的力学性能测试方法：1. 屈服强度测试：常用的测试方法有拉伸试验和压缩试验。
拉伸试验是将材料拉伸至断裂，通过测量载荷和变形量来计算屈服强度；压缩试验则是将材料压缩至断裂，通过测量载荷和变形量来计算屈服强度。
力学性能说课稿一、引言大家好，我是今天的主讲人，今天我将为大家介绍力学性能方面的知识。
力学性能是指材料在受到外力作用下所表现出的性能特点，包括强度、韧性、硬度等。
了解力学性能对于材料的选用和工程设计具有重要意义。
在本次讲解中，我将从强度、韧性和硬度三个方面进行详细阐述。
二、强度强度是材料抵抗外力破坏的能力，通常用拉伸强度和屈服强度来衡量。
拉伸强度是指材料在受到拉伸力作用下的最大抗拉应力，屈服强度是指材料在拉伸过程中开始发生塑性变形的应力值。
为了更好地理解强度的概念，我们可以通过一个实例来说明。
假设我们有两根钢丝，一根是普通钢丝，另一根是高强度钢丝。
当我们用同样的力量拉伸这两根钢丝时，普通钢丝很快就会断裂，而高强度钢丝则能够承受更大的拉力才会断裂。
这就是强度的体现。
三、韧性韧性是材料抵抗断裂的能力，它是指材料在受到外力作用下发生塑性变形的能力。
韧性高的材料能够在外力作用下发生较大的变形而不断裂。
为了更好地理解韧性的概念，我们可以通过一个例子来说明。
假设我们有两个塑料杯，一个是普通塑料杯，另一个是加入了增韧剂的塑料杯。
当我们分别用同样的力量将这两个塑料杯压扁时，普通塑料杯很容易就会破裂，而加入了增韧剂的塑料杯则能够承受更大的压力而不破裂。
这就是韧性的体现。
四、硬度硬度是材料抵抗划痕或压痕的能力，它是指材料抵抗外力侵入的能力。
硬度高的材料往往具有较好的耐磨性和耐划伤性能。
为了更好地理解硬度的概念，我们可以通过一个实验来说明。
我们可以使用一个硬度计来测试不同材料的硬度。
通过在材料表面施加一定的压力，然后观察压痕的大小和形状，我们可以得出材料的硬度。
例如，金刚石具有非常高的硬度，因此可以用来制作切割工具。
五、总结通过本次讲解，我们了解到力学性能是材料在受到外力作用下所表现出的性能特点，包括强度、韧性和硬度。
强度是材料抵抗外力破坏的能力，韧性是材料抵抗断裂的能力，硬度是材料抵抗划痕或压痕的能力。
了解和掌握材料的力学性能对于材料的选用和工程设计非常重要。
金属材料力学性能基本知识及钢材的脆化金属材料是现代工业、农业、国防以及科学技术各个领域应用最广泛的工程材料，这不仅是由于其来源丰富，生产工艺简单、成熟，而且还因为它具有优良的性能。
通常所指的金属材料性能包括以下两个方面：1．使用性能即为了保证机械零件、设备、结构件等能正常工作，材料所应具备的性能，主要有力学性能(强度、硬度、刚度、塑性、韧性等)，物理性能(密度、熔点、导热性、热膨胀性等)，化学性能(耐蚀性、热稳定性等)。
使用性能决定了材料的应用范围，使用安全可靠性和使用寿命。
2 工艺性能即材料在被制成机械零件、设备、结构件的过程中适应各种冷、热加工的性能，例如锻造，焊接，热处理，压力加工，切削加工等方面的性能。
工艺性能对制造成本、生成效率、产品质量有重要影响。
1．1材料力学基本知识金属材料在加工和使用过程中都要承受不同形式外力的作用，当外力达到或超过某一限度时，材料就会发生变形以至断裂。
材料在外力作用下所表现的一些性能称为材料的力学性能。
锅炉压力容器材料的力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等这些性能指标可以通过力学性能试验测定。
1．1．1 强度金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。
材料强度指标可以通过拉伸试验测出。
把一定尺寸和形状的金属试样(图1～2)装夹在试验机上，然后对试样逐渐施加拉伸载荷，直至把试样拉断为止。
根据试样在拉伸过程中承受的载荷和产生的变形量之间的关系，可绘出该金属的拉伸曲线(图1—3)。
在拉伸曲线上可以得到该材料强度性能的一些数据。
图1—3所示的曲线，其纵坐标是载荷P(也可换算为应力d)，横坐标是伸长量AL(也可换算为应变e)。
所以曲线称为P—AL曲线或一一s曲线。
图中曲线A是低碳钢的拉伸曲线，分析曲线A，可以将拉伸过程分为四个阶段：1．弹性阶段即曲线的o-e段，在此段若加载不超过e点的应力值，卸载后试件的变形可全部消失，故e点的应力值为材料只产生弹性变形时应力的最高限，称为弹性极限，曲线的o～e’段为直线，在此段内应力与应变成正比，即材料符合虎克定律，该段称为线弹性阶段。
力学性能说课稿一、引言大家好！今天我将为大家介绍力学性能的相关知识。
力学性能是指材料在外力作用下所表现出来的力学特性，包括强度、刚度、韧性、硬度等。
了解材料的力学性能对于工程设计、材料选择以及产品使用寿命的预测都具有重要意义。
在本次说课中，我将围绕力学性能的定义、测试方法以及应用领域进行详细介绍。
二、力学性能的定义力学性能是指材料在外力作用下所表现出来的力学特性。
常见的力学性能包括强度、刚度、韧性、硬度等。
强度是指材料在受力时所能承受的最大应力，常用抗拉强度和抗压强度来表示；刚度是指材料在受力时的变形能力，常用弹性模量来表示；韧性是指材料在受力时的变形能力，常用断裂韧性来表示；硬度是指材料抵抗局部压力的能力，常用洛氏硬度和布氏硬度来表示。
三、力学性能的测试方法1. 强度测试方法强度是材料力学性能的重要指标之一，常用的测试方法有拉伸试验、压缩试验和弯曲试验。
拉伸试验是将材料置于拉伸机上，施加拉力使其断裂，通过测量断裂前后的长度差来计算抗拉强度。
压缩试验是将材料置于压缩机上，施加压力使其变形，通过测量变形前后的体积差来计算抗压强度。
弯曲试验是将材料置于弯曲机上，施加弯曲力使其变形，通过测量变形前后的角度差来计算弯曲强度。
2. 刚度测试方法刚度是材料力学性能的指标之一，常用的测试方法有拉伸试验和压缩试验。
拉伸试验和压缩试验中，通过测量应力和应变的关系来计算材料的弹性模量，弹性模量越大，材料的刚度越高。
3. 韧性测试方法韧性是材料力学性能的指标之一，常用的测试方法有冲击试验和拉伸试验。
冲击试验是通过给材料施加冲击力来测试其抵抗断裂的能力，常用冲击韧性来表示。
拉伸试验中，通过测量材料的断裂伸长率和断裂应变来计算其韧性。
4. 硬度测试方法硬度是材料力学性能的指标之一，常用的测试方法有洛氏硬度测试和布氏硬度测试。
洛氏硬度测试是通过在材料表面施加压力来测试其抵抗局部压力的能力，常用洛氏硬度值来表示。
布氏硬度测试是通过在材料表面施加压力来测试其抵抗局部压力的能力，常用布氏硬度值来表示。
力学性能说课稿一、引言大家好，我是今天的主讲人，今天我将为大家讲解力学性能的相关知识。
力学性能是材料工程中非常重要的一个概念，它描述了材料在受力下的行为和性能。
在本次讲解中，我将从力学性能的定义、分类、测试方法以及应用领域等方面进行详细介绍。
二、力学性能的定义力学性能是指材料在受力作用下所表现出的力学行为和性能。
它包括了材料的强度、韧性、硬度、弹性模量等指标，这些指标可以通过一系列的测试方法来进行评估。
力学性能的好坏直接影响着材料的使用寿命和安全性能。
三、力学性能的分类根据受力方式和材料的性质，力学性能可以分为静力学性能和动力学性能两大类。
1. 静力学性能静力学性能是指材料在静态受力下的行为和性能。
其中包括了抗拉强度、屈服强度、伸长率等指标。
这些指标可以通过拉伸试验来进行测试，测试时将材料拉伸至断裂，通过测量材料的断裂强度和伸长率来评估材料的静力学性能。
2. 动力学性能动力学性能是指材料在动态受力下的行为和性能。
其中包括了冲击韧性、硬度、弹性模量等指标。
这些指标可以通过冲击试验、硬度试验和弹性模量测试来进行评估。
冲击试验可以摹拟材料在受到冲击载荷时的表现，硬度试验可以评估材料的抗划伤能力，而弹性模量测试则可以测量材料在受力下的变形程度。
四、力学性能的测试方法力学性能的测试方法多种多样，下面我将介绍几种常见的测试方法。
1. 拉伸试验拉伸试验是评估材料静力学性能的常用方法。
在拉伸试验中，将材料置于拉伸机上，施加拉力使其逐渐拉伸，直至材料断裂。
通过测量拉伸试样的断裂强度和伸长率，可以评估材料的抗拉强度和延展性能。
2. 冲击试验冲击试验是评估材料动力学性能的重要方法。
在冲击试验中，将冲击载荷施加在材料上，通过测量材料的冲击强度和吸能能力，可以评估材料的冲击韧性和抗冲击能力。
3. 硬度试验硬度试验是评估材料抗划伤能力的常用方法。
在硬度试验中，通过在材料表面施加一定的压力，测量压痕的尺寸和深度，可以评估材料的硬度和抗划伤能力。
金属的力学性能教案一、教学目标1、让学生理解金属力学性能的基本概念，包括强度、硬度、塑性、韧性等。
2、使学生掌握常见的金属力学性能测试方法及原理。
3、培养学生分析金属力学性能数据的能力，以及将其应用于实际工程问题的思维。
4、激发学生对材料科学的兴趣，培养学生的科学探究精神。
二、教学重难点1、重点金属力学性能的主要指标及其含义。
拉伸试验、硬度测试的方法和原理。
2、难点理解金属变形和断裂的微观机制与力学性能之间的关系。
如何根据力学性能数据选择合适的金属材料。
三、教学方法1、讲授法：讲解金属力学性能的基本概念和理论知识。
2、实验演示法：通过实验演示拉伸试验和硬度测试过程，增强学生的直观认识。
3、案例分析法：结合实际工程案例，分析金属力学性能在材料选择和设计中的应用。
四、教学过程1、课程导入（约 5 分钟）通过展示一些常见的金属制品，如汽车零件、建筑结构、机械工具等，提问学生这些金属制品在使用过程中需要具备哪些性能，从而引出金属力学性能的主题。
2、知识讲解（约 30 分钟）强度：解释强度的概念，包括屈服强度和抗拉强度。
以拉伸试验为例，说明如何通过应力应变曲线确定强度指标。
强调强度是金属抵抗塑性变形和断裂的能力。
硬度：介绍硬度的定义和常见的硬度测试方法，如布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
讲解硬度与强度之间的关系。
塑性：阐述塑性的含义，即金属产生永久变形而不破坏的能力。
用伸长率和断面收缩率来衡量塑性。
解释塑性在金属加工和成型中的重要性。
韧性：说明韧性是金属抵抗冲击载荷的能力。
介绍冲击试验的方法和冲击韧性的概念。
3、实验演示（约 20 分钟）在实验室或通过视频演示拉伸试验和硬度测试的操作过程。
让学生观察试验设备、试样的变形和破坏情况，以及测试数据的获取。
4、小组讨论（约 15 分钟）将学生分成小组，讨论以下问题：不同金属材料的力学性能差异及其原因。
如何根据具体的使用要求选择合适的金属材料。
5、案例分析（约 20 分钟）展示实际工程中的案例，如桥梁结构的选材、机械零件的失效分析等，让学生运用所学的金属力学性能知识进行分析和讨论。
§2-2金属的力学性能学习目的：★理解金属材料性能（工艺性能、使用性能）的概念、分类。
★掌握强度的概念及其种类、应力的概念及符号。
★掌握拉伸试验的测定方法；力——伸长曲线的几个阶段；屈服点的概念。
教学重点与难点1、理解力——伸长曲线是教学重点；2、强度、塑性是教学难点复习载荷可分为：静载荷、冲击载荷、交变载荷。
内力、应力的概念。
新课：★力学性能的概念：力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能。
力学性能包括：强度、硬度、塑性、硬度、冲击韧性。
一、强度：①概念：金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。
强度的大小用应力来表示。
②根据载荷作用方式不同，强度可分为：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度等。
一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的指标。
1、拉伸试样：拉伸试样的形状一般有圆形和矩形。
Do：直径Lo：标距长度长试样：Lo=10do短试样：Lo=5do力-伸长曲线：如下图，以低碳钢为例纵坐标表示力F，单位N；横坐标表示伸长量△L，单位为mm。
（1）oe：弹性变形阶段：试样变形完全是弹性的，这种随载荷的存在而产生，随载荷的去除而消失的变形称为弹性变形。
Fe为试样能恢复到原始形状和尺寸的最大拉伸力。
（2）es：屈服阶段：不能随载荷的去除而消失的变形称为。
在载荷不增加或略有减小的情况下，试样还继续伸长的现象叫做屈服。
屈服后，材料开始出现明显的塑性变形。
Fs称为屈服载荷（3）sb：强化阶段：随塑性变形增大，试样变形抗力也逐渐增加，这种现象称为形变强化（或称加工硬化）。
Fb：试样拉伸的最大载荷。
（4）bz：缩颈阶段（局部塑性变形阶段）当载荷达到最大值Fb后，试样的直径发生局部收缩，称为“缩颈”。
工程上使用的金属材料，多数没有明显的屈服现象，有些脆性材料，不但没有屈服现象，而且也不产生“缩颈”。
如铸铁等。
3、强度指标：（1）屈服点：在拉伸试验过程中，载荷不增加（保持恒定），试样仍能继续伸长时的应力称为屈服点。
力学性能说课稿一、引言大家好，今天我将为大家介绍力学性能的相关知识。
力学性能是物体在受力作用下所表现出的力学特性，包括强度、硬度、韧性等指标。
本次说课将环绕力学性能的概念、测试方法和应用领域展开讲解。
二、力学性能的概念1. 强度强度是物体反抗外力破坏的能力，通常用抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等来衡量。
抗拉强度是指材料在受拉力作用下反抗破坏的能力，抗压强度是指材料在受压力作用下反抗破坏的能力，抗剪强度是指材料在受剪切力作用下反抗破坏的能力。
强度越高，材料越难被破坏。
2. 硬度硬度是材料反抗局部塑性变形的能力，常用硬度计进行测量。
硬度越大，材料越难被划伤或者变形。
3. 韧性韧性是材料在受力作用下能够发生塑性变形而不破坏的能力。
韧性高的材料能够吸收较大的能量，具有较好的抗震性能。
三、力学性能的测试方法1. 强度测试强度测试通常采用拉伸试验、压缩试验、剪切试验等方法进行。
拉伸试验是将试样置于拉伸机上，施加拉力使其断裂，测量断裂先后的长度变化，计算出抗拉强度。
压缩试验是将试样置于压力机上，施加压力使其变形或者破坏，测量变形或者破坏先后的长度变化，计算出抗压强度。
剪切试验是将试样置于剪切试验机上，施加剪切力使其变形或者破坏，测量变形或者破坏先后的长度变化，计算出抗剪强度。
2. 硬度测试硬度测试常用的方法有布氏硬度测试、洛氏硬度测试、维氏硬度测试等。
这些测试方法通过在试样表面施加一定的压力，测量压痕的大小或者深度来计算出硬度值。
3. 韧性测试韧性测试常用的方法有冲击试验、弯曲试验等。
冲击试验是将试样置于冲击试验机上，施加冲击力使其破裂，测量吸收的冲击能量来评估材料的韧性。
弯曲试验是将试样置于弯曲试验机上，施加弯曲力使其弯曲变形，测量变形先后的长度变化来评估材料的韧性。
四、力学性能的应用领域1. 材料工程力学性能是材料工程中的重要指标，通过对材料的力学性能进行测试和分析，可以选择合适的材料用于不同的工程项目。
例如，在航空航天领域，需要使用高强度、高硬度、高韧性的材料来创造飞机和航天器，以确保其在极端环境下的安全性和可靠性。
中等专业学校2023-2024-1教案编号：教学内容强调：内力是在外力作用下，材料内部产生的那部分相互作用力。
内力的特点：1、外力增加时，内力也增加，数值大小与外力相等，当内力达到极限值时，外力再增加，材料将被破坏。
2、内力的作用形式随外力作用方式而变化。
如材料在某一方向受外力为拉力时，则材料内部每一层间也互相产生拉力；若外力为压力内力也为压力。
3．应力同样材料、不同直径的螺栓在相同拉力作用下，细的可能拉断，粗的则可能没有拉断。
因此，金属材料的力学性能只凭外力的大小是无法判定的。
应力——假设作用在零件横截面上的内力大小均匀分布，单位横截面积上的内力。
单位：千帕（KPa）=1Χ103Pa1兆帕（MPa）=1Χ106Pa注：应力可表示不同材料的承载能力，也可以表示在现有外力作用下材料内部单位面积的受力。
二、金属的变形例：铁丝弯曲试验SFRR：应力，Pa；F：外力，N；S：横截面面积，m2。
弹－塑性变形断裂弹性变形冷塑性变形与热塑性变形后的金属如何区别：冷塑形变化后晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性；晶粒破碎,位错密度增加,产生加工硬化，产生残余内应力。
热塑形如果加工的温度过高，晶粒粗大；若温度过低，引起加工硬化、残余内应力等；形成带状组织使性能变坏。
金属的塑性变形，在外形变化的同时，晶粒的形状也会发生变化。
通常晶粒会沿变形方向压扁或拉长。
塑性变形后的金属组织形变强化应用中的优缺点：优点：1.是一种重要的金属强化手段，对那些不能用热处理强化的金属尤为重要。
2.可使金属具有偶然抗超载的能力。
塑性较好的金属材料在发生变形后，由于形变强化的作用，必须承受更大的外部载荷才会发生破坏，这在这一定程度上提高了金属构件在使用中的安全性。
缺点：也会给金属的切削加工或进一步的变形加工带来困难。
为了改善发生加工硬化金属的加工条件，生产中必须进行中间热处理，以消除加工硬化带来的不利影响。
教后札记。
第二章金属材料力学性能基本知识及钢材的脆化金属材料力学性能基本知识及钢材的脆化金属材料是现代工业、农业、国防以及科学技术各个领域应用最广泛的工程材料，这不仅是由于其来源丰富，生产工艺简单、成熟，而且还因为它具有优良的性能。
通常所指的金属材料性能包括以下两个方面：1．使用性能即为了保证机械零件、设备、结构件等能正常工作，材料所应具备的性能，主要有力学性能(强度、硬度、刚度、塑性、韧性等)，物理性能(密度、熔点、导热性、热膨胀性等)，化学性能(耐蚀性、热稳定性等)。
使用性能决定了材料的应用范围，使用安全可靠性和使用寿命。
2 工艺性能即材料在被制成机械零件、设备、结构件的过程中适应各种冷、热加工的性能，例如锻造，焊接，热处理，压力加工，切削加工等方面的性能。
工艺性能对制造成本、生成效率、产品质量有重要影响。
1．1材料力学基本知识金属材料在加工和使用过程中都要承受不同形式外力的作用，当外力达到或超过某一限度时，材料就会发生变形以至断裂。
材料在外力作用下所表现的一些性能称为材料的力学性能。
锅炉压力容器材料的力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等这些性能指标可以通过力学性能试验测定。
1．1．1 强度金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。
材料强度指标可以通过拉伸试验测出。
把一定尺寸和形状的金属试样(图1～2)装夹在试验机上，然后对试样逐渐施加拉伸载荷，直至把试样拉断为止。
根据试样在拉伸过程中承受的载荷和产生的变形量之间的关系，可绘出该金属的拉伸曲线(图1—3)。
在拉伸曲线上可以得到该材料强度性能的一些数据。
图1—3所示的曲线，其纵坐标是载荷P(也可换算为应力d)，横坐标是伸长量AL(也可换算为应变e)。
所以曲线称为P—AL 曲线或一一s曲线。
图中曲线A是低碳钢的拉伸曲线，分析曲线A，可以将拉伸过程分为四个阶段：1．弹性阶段即曲线的o-e段，在此段若加载不超过e点的应力值，卸载后试件的变形可全部消失，故e点的应力值为材料只产生弹性变形时应力的最高限，称为弹性极限，曲线的o～e’段为直线，在此段内应力与应变成正比，即材料符合虎克定律，该段称为线弹性阶段。
2．屈服阶段此段又称为流动阶段，即曲线的s点及其后的一段，有微小颤动的水平线，s点称作屈服点，s点之后的一段水平线表明应力不再增加，但应变却继续增大，材料已失去抵抗继续变形的能力，这一阶段里材料的变形主要是塑性变形，此时的应力称为屈服点或屈服强度。
在屈服阶段，材料内部晶格间发生滑移，滑移线大致与轴线成45度。
3．强化阶段即曲线的s～b段。
当变形超过屈服阶段后，材料又恢复了对继续变形的抵抗能力，即欲使试件继续变形，必须增加应力值，这种现象称为加工硬化现象，材料因此得到强化：曲线的最高点b点所对应的拉力Pb是拉伸过程中试样承受的最大载荷值。
该处的应力即为材料的抗拉强度，用σb表示，单位为MPa.4．颈缩阶段即曲线的b～k段。
应力达到抗拉强度σb后，试件的某一局部开始变细，出现所谓颈缩现象。
由于颈缩部分的横截面急剧减小，因而使试件继续变形所需的载荷也减小了，曲线明显下降，到达k点时试件被拉断。
抗拉强度σb，屈服强度σs是评价材料强度性能的两个主要指标。
现在新的符号抗拉强度Rm，屈服强度(ReL或Rp0.2)。
屈服强度就是屈服点的应力（屈服值）；抗拉强度：试样拉断前承受的最大标称拉应力。
一般金属材料构件都是在弹性状态下工作的，不允许发生塑性变形，所以机械设计中应采用σs作为强度指标，并加上适当的安全系数。
但由于抗拉强度σb测定较方便，数据也较准确，所以机械设计中也经常采用σb,但需使用较大的安全系数。
一般机械设计中，以σs作为强度指标时，安全系数z。
=1．5～2．0；采用σb作为强度指标时，安全系数z。
=2．0～5．0。
在我国现行锅炉规范强度设计中，ns=1．5，nb=2．7；压力容器规范强度设计中，取ns=1．6，nb=3。
图1—3中曲线B为中碳钢的拉伸曲线，曲线C为高碳钢的拉伸曲线，可以看出，随着含碳量的增加，材料抗拉强度增大。
有些材料，例如高碳钢、铸铁、以及大多数合金钢，屈服现象不明显，对这些材料，工程上规定试件发生某一微量塑性变形时的应力作为该材料的屈服点，例如以材料塑性伸长0．2％作为屈服点，其屈服强度用σ0．2表示。
1．1．2塑性塑性是指材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。
评定材料塑性的指标通常用伸长率和断面收缩率。
伸长率δ占可用下式确定：δ=[(L1一L。
)／L0]×100％式中：L。
——试件原标距长度；L1——拉断后试件的标距长度。
在材料手册中常常看到δ5和δ10两种符号，它们分别表示用L。
=5d和L。
=10d(d为试件直径)两种不同长度试件测定的伸长率。
同一材料的δ5和δ10是不同的，δ5值较大而δ10值较小，所以相同符号的伸长率才能互相比较。
断面收缩率妒φ可用下式求得：φ=[(A。
一A1)／A。
]×100％式中：A。
——试件原采的截面积；A1——试件拉断后颈缩处的截面积‘断面收缩率不受试件标距长度的影响，因此能更可靠地反映材料的塑性。
对必须承受强烈变形的材料，塑性指标具有重要意义。
塑性优良的材料冷压成型的性能好。
此外，重要的受力元件要求具有一定塑性，因为塑性指标较高的材料制成的元件不容易发生脆性破坏，在破坏前元件将出现较大的塑性变形，与脆性材料相比有较大的安全性。
塑性良好的低碳钢和低合金钢的δ5值在25％以上，国内锅炉压力容器材料的伸长率一般至少要求达10％以上。
伸长率和断面收缩率还表明材料在静载和缓慢拉伸状态下的韧性。
在很多情况下，具有高收缩率的材料往往可承受较高的冲击吸收功。
对材料塑性的要求是有一定限度的，并不是越大越好，单纯追求塑性会限制材料强度使用水平的提高，造成产品粗大笨重，浪费材料和使用寿命不长。
1．1．3硬度硬度是材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力。
硬度与强度有一定关系，一般情况下，硬度较两的材料其强度也较高，所以可以通过测试硬度来估算材料强度。
此外，硬度较高的材料耐磨性较好。
工程上常用的硬度试验方法有以下几种：1．布氏硬度HB布氏硬度试验方法是把规定直径的淬火钢球(或硬质合金球)以一定的试验力F压入所测材料表面，保持规定时间后，测量表面压痕直径d，由d计算出压痕表面积A，布氏硬度值HB=F／A。
按照压头种类，布氏硬度值有两种不同表示符号。
淬火钢球作压头测得的硬度值用HBS表示，硬质合金作压头测得的硬度值用HBW表示。
布氏硬度试验方法主要用于硬度较低的一些材料，例如经退火，正火，调质处理的钢材，以及铸铁，非铁金属等。
2．洛氏硬度HR洛氏硬度是采用测量压痕深度来确定硬度值的试验方法。
为了满足从软到硬各种材料的硬度测定，按照压头种类和总试验力的大小组成三种洛氏硬度标度，分别用HRA，HRB，HRC表示。
其中HRR使用的是钢球压斗，用于测量非铁金属，退火或正火钢等；HRA和HRC使用120。
金钢石圆锥体压头，用于测量淬火钢，硬质合金，渗碳层等。
洛氏硬度试验适用范围广，操作简便迅速，而且压痕较小，故在钢铁热处理质量检查中应用最多。
3．维氏硬度HV维氏硬度主要用于测量金属的表面硬度。
它采用正棱角锥体金刚石压头，在一定试验力下在试件表面压出正方形压痕，测量压痕两对角线平均长度来确定硬度值。
采用较低的试验力可以使维氏硬度试验的压痕非常小，这样就可以测出很小一点区域的硬度值，甚至可以测出金相组织中不同相的硬度。
焊接性能试验中的最高硬度试验就是用维氏硬度来测定焊缝，熔合线和热影响区硬度的。
4．里氏硬度HL里氏硬度的测量原理是：当材料被一个小冲击体撞击时，较硬的材料使冲击体产生的反、弹速度大于较软者。
里氏硬度计采用一个装有碳化钨球的冲击侧头，在一定的试验力作用下冲击试样表面，利用电磁感应原理中速度与电压成正比的关系，测量出冲击测头试祥表面1mm处的冲击速度和回跳速度。
里氏稀奇计体积小，重量轻．操作简便。
在任何方向上均可测试，所以特别适合现场使用；由于测量获得的信号是电压值，电脑处理十分方便，测量后可立即读出硬度值，并能即时换算为布、洛、维等各种硬度值。
1．1．4冲击韧性冲击韧性是指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗能量大小的特性。
材料的冲击韧性通常是在摆锤式冲击试验机上测定的，摆锤冲断试样所作的功称为冲击吸收功，以A k表示。
试样的缺口型式有夏比U型和夏比V型两种,V型缺口根部半径小，对冲击更敏感，在锅炉压力容器材料的冲击试验中应用较多。
试样受到摆锤的突然打击而断裂时，其断裂过程是一个裂纹发生和发展过程，在裂纹发展过程中，如果塑性变形能够产生在断裂的前面，就将能阻止裂纹的扩展，而裂纹的继续发展就需消耗更多的能量。
因此，冲击韧性的高低，取决于材料有无迅速塑性变形的能力。
冲击韧性高的材料一般都有较高的塑性，但塑性指标较高的材料却不一定都有较高的冲击韧性，这是因为在静载荷下能够缓慢塑性变形的材料，往冲击载荷下不一定能迅速发生塑性变形。
在材料的各项机械性能指标中，冲击韧性是对材料的化学成分，冶金质量，组织状态，内部缺陷以及试验温度等比较敏感的一个质量指标，同时也是衡量材料脆性转变和断裂特性的重要指标。
1．1．6有关材料方面的进一步知识1．锅炉压力容器壳体的工作应力绝大多数锅炉压力容器都承受内压，内部压强会使壳体内产生拉应力，这一应力称为工作应力。
一般情况下采用薄壁回转壳体的简化模型来计算锅炉压力容器壳体的工作应力。
在薄壁回转壳体中，只存在两向应力，即经向应力d。
和切向应力σ，在内压作用下的应力大小可用截面法求得，见图1—8，对圆筒形容器，经向应力σ等于轴向应力σ。
近似以平均直径D代替内径研，当外径和内力平衡时有:轴向：σ=PD/4δ切向：σ=PD/2δ由公式可知，应力的大小与压力声和容器直径D成正比，与容器壁厚δ成反比；轴向应力σ，是切向应力d。
的一半，即对圆筒形容器来说，环焊缝受力只是纵焊缝的一半；而对球形容器来说，不存在切向应力，只是经向应力σ。
因此在相同的压力和直径下，球形容器的壁厚比圆筒形容器大约可减少一半。
实际工作状态下的容器，其壳体中的应力是比较复杂的，除了由内压引起的总体薄膜应力外，还存在其它应力，例如由于形状变化，壁厚改变，结构不连续，或存在缺陷等原因引起的局部拉应力，压应力，弯曲应力，峰值应力等。
这些应力可通过一些分析计算方法求得。
2.钢材的脆化用于制作锅炉压力容器受压元件所用的钢材在常温静载条件下一般都有较好的塑性和韧性，工程上习惯称之为塑性材料。
人们在使用这些材料时，对可能会发生的脆性破坏往往不够注意，实际上，在一些不利的条件或环境下使用的塑性材料会发生脆化，即塑性和韧性降低的现象，这一现象对锅炉压力容器的使用安全是不利的。
因此有必要介绍有关知识。
