第一章 金属材料性能
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第一章 金属的性能一、填空(将正确答案填在横线上。
下同)1、金属材料的性能一般分为两类。
一类是使用性能,它包括物理性能、化学性能和力学性能等。
另一类是工艺性能,它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能等。
2、大小不变或变化很慢的载荷称为静载荷,在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷,大小和方向随时间发生周期变化的载荷称为交变载荷。
3、变形一般分为弹性变形和塑性变形两种。
不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形。
4、强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗塑性变形或断裂的能力。
5、强度的常用衡量指标有抗拉强度和屈服强度,分别用符号σb 和σs 表示。
6、如果零件工作时所受的应力低于材料的σb 或σ0.2,则不会产生过量的塑性变形。
7、有一钢试样其截面积为100mm 2,已知钢试样的M P a S 314=σM P ab 530=σ 。
拉伸试验时,当受到拉力为—————— 试样出现屈服现象,当受到拉力为—————— 时,试样出现缩颈。
8、断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性。
金属材料的延伸率和断面收缩率的数值越大,表示材料的塑性越好。
9、一拉伸试样的原标距长度为50mm,直径为10mm 拉断后试样的标距长度为79mm ,缩颈处的最小直径为4.9 mm ,此材料的伸长率为—————,断面收缩率为——————。
10.金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏能力。
称为冲击韧性。
11.填出下列力学性能指标的符号:屈服点σs ,抗拉强度σb ,洛氏硬度C 标尺HRC ,伸长率δ,断面收缩率ψ,冲击韧度αk ,疲劳极限σ-1。
二、判断(正确打√,错误打×。
下同)1、弹性变形能随载荷的去除而消失。
(√ )2、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。
(× )3、材料的屈服点越低,则允许的工作应力越高。
(× )4、洛氏硬度值无单位。
(√ )5、做布氏硬度试验时,当试验条件相同时,其压痕直径越小,材料的硬度越低。
第一章材料的性能第一节材料的机械性能一、强度、塑性及其测定1、强度是指在静载荷作用下,材料抵抗变形和断裂的才能。
材料的强度越大,材料所能承受的外力就越大。
常见的强度指标有屈服强度和抗拉强度,它们是重要的力学性能指标,是设计,选材和评定材料的重要性能指标之一。
2、塑性是指材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的才能。
塑性指标用伸长率δ和断面收缩率ф表示。
二、硬度及其测定硬度是衡量材料软硬程度的指标。
目前,消费中测量硬度常用的方法是压入法,并根据压入的程度来测定硬度值。
此时硬度可定义为材料抵抗外表局部塑性变形的才能。
因此硬度是一个综合的物理量,它与强度指标和塑性指标均有一定的关系。
硬度试验简单易行,有可直接在零件上试验而不破坏零件。
此外,材料的硬度值又与其他的力学性能及工艺能有亲密联络。
三、疲劳机械零件在交变载荷作用下发生的断裂的现象称为疲劳。
疲劳强度是指被测材料抵抗交变载荷的才能。
四、冲击韧性及其测定材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的才能被称为冲击韧性。
为评定材料的性能,需在规定条件下进展一次冲击试验。
其中应用最普遍的是一次冲击弯曲试验,或称一次摆锤冲击试验。
五、断裂韧性材料抵抗裂纹失稳扩展断裂的才能称为断裂韧性。
它是材料本身的特性。
六、磨损由于相对摩擦,摩擦外表逐渐有微小颗粒别离出来形成磨屑,使接触外表不断发生尺寸变化与重量损失,称为磨损。
引起磨损的原因既有力学作用,也有物理、化学作用,因此磨损使一个复杂的过程。
按磨损的机理和条件的不同,通常将磨损分为粘着磨损、磨料磨损、接触疲劳磨损和腐蚀磨损四大根本类型。
第二节材料的物理化学性能1、物理性能:材料的物理性能主要是密度、熔点、热膨胀性、导电性和导热性。
不同用途的机械零件对物理性能的要求也各不一样。
2、化学性能:材料的化学性能主要是指它们在室温或高温时抵抗各种介质的化学侵蚀才能。
第三节材料的工艺性能一、铸造性能:铸造性能主要是指液态金属的流动性和凝固过程中的收缩和偏析的倾向。
机械制造基础复习第一篇 金属材料的基本知识第一章 金属材料的主要性能1. 力学性能、强度、塑性、硬度的概念? 表示方法?力学性能: 材料在受到外力作用下所表现出来的性能。
如:强度、 塑性、 硬度 等。
(1)强度:材料在力的作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力。
○1屈服点σs (或屈服强度) : 试样产生屈服时的应力,单位MPa ;屈服点计算公式 0A F ss =σF s ——试样屈服时所承受的最大载荷,单位N ;A 0——试样原始截面积,单位mm 2。
○2抗拉强度σb :试样在拉断前所能承受的最大应力。
抗拉强度计算公式0A F bb =σF b ——试样拉断前所承受的最大载荷(N)A 0——试样原始截面积( mm 2)(2)塑性:材料在力的作用下,产生不可逆永久变形的能力。
○1伸长率δ : 试样拉断后标距的伸长量ΔL 与原始标距L 0的百分比。
%10001⨯-=L L L δL 0——试样原始标距长度,mm ;L 1——试样拉断后的标距长度,mm 。
○2断面收缩率ψ : 试样拉断后,缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积A 0的百分比。
%100010⨯-=A A A ψA 0——试样的原始横截面积,mm 2;A 1——试样拉断后,断口处横截面积,mm 2。
说明:δ、ψ值愈大,表明材料的塑性愈好。
(3)硬度:材料表面抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕、划痕的能力。
HBS 布氏硬度HB HBW常用测量硬度的方法 HRA洛氏硬度HR HRBHRC符号HBS 表示钢球压头测出的硬度值,如:120HBS 。
HBW 表示硬质合金球压头测出的硬度值。
HBS(W)=压入载荷F (N)/压痕表面积(mm 2)布氏硬度的特点及应用:硬度压痕面积较大,硬度值比较稳定。
压痕较大,不适于成品检验。
通常用于测定灰铸铁、非铁合金及较软的钢材。
洛氏硬度的特点及应用:测试简便、且压痕小,几乎不损伤工件表面,用于成品检验。
所测硬度值的重复性差。