下载文档原格式
常用冲压材料介绍常用的冲压材料通常有：各种钢板、不锈钢板、铝板、铜板以及其他非金属板材类其中钢板（包括带钢）的分类：1、按厚度分类：（1）薄板（2）中板（3）厚板（4）特厚板2、按生产方法分类：（1）热轧钢板（2）冷轧钢板3、按表面特征分类:（1）镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）（2）镀锡板（3）复合钢板（4）彩色涂层钢板4、按用途分类:（1）桥梁钢板（2）锅炉钢板（3）造船钢板（4）装甲钢板（5）汽车钢板（6）屋面钢板（7）结构钢板（8）电工钢板（硅钢片）（9）弹簧钢板（10）其他我们通常所说的冲压钢板板材，多是指薄钢板（带）；而所谓的薄钢板，是指板材厚度小于4mm的钢板，它分为热轧板和冷轧板。
热轧，是以板坯（主要为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。
从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷。
冷却后的钢带卷，根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。
简单来说，一块钢坯在加热后（就是电视里那种烧的红红的发烫的钢块）精过几道轧制，再切边，矫正成为钢板，这种叫热轧。
冷轧：用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。
轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退火线。
轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。
硬轧板由于没有经过退火处理，其硬度很高（HRB大于90），机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷取方向）。
简单来说，冷轧板，就是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的。
一般来讲是热轧---酸洗---冷轧这样的加工过程。
由于冷轧板是在常温状态下由热轧板加工而成，虽然在加工过程因为轧制也会使钢板升温，尽管如此，人们还是称由这种生产工艺生产出来的钢板叫冷轧板。
冲压模具材料的化学成分及机械性能铸铁用焊条DMA-100 铸铁修补接合使用铜合金硬面堆焊焊条2模具在汽车、运输、机械、电器产品、家庭用品、办公用品、光学器材、玩具、建材、航空等几乎所有行业中都有应用，做为产品大量生产的母体手段，日益发挥着重要作用，为保证工厂的生产效率和产品质量方面的要求，对各种模具在经久耐用、生产精度上的要求更加严格。
影响生产。
即使是造价便宜的模具，采用修补方式，也会将原来的使用寿命提高1—2能够掌握的。
供技术支持，我们的焊接材料适用于冲压模、拔丝模、连铸模、塑胶模、锻造模等冷热作模具刃口工具等。
冷作冲压模具使用焊接材料应用规范及注意事项专用焊条冲压模具母材，由于现在的主流为合金工具钢或铸铁，施焊相对于碳钢来讲，非常的困难，会出现各种问题。
合金工具钢含碳量和其它元素较多，为较易淬火材料，焊接时多发生裂纹。
这是模具钢本身所要求的材料特性所决定的。
另一方面，铸铁自身的延伸率较差，焊接时热输入容易引淬硬和开裂，同时易产生气孔，为较难焊接材料。
鉴于上述原因，模具钢的焊接非常困难，我们应该注意如下事项：1．1．为防止开裂，应依据模具钢母材或焊接材料，进行预热并控制层间温度。
必要时进行后热并缓冷。
2．2．预热尽可能将温度控制在均一的水平，只能进行局部预热的情况下，在焊接部周围50mm的范围内均一加热；加热时使用长而弱的火焰，在大面积范围内缓慢地加热到100℃左右。
3．3．为了防止气孔的发生，要完全清除焊接部的锈迹、油污，使用焊条要烘干。
4．4．焊接尽量使用低电流，使熔深较浅，这样不仅可以得到应有的性能，而且可以防止气孔、咬边现象。
5．5．为了防止开裂，焊道的起始端尽量避免在角落，要用圆头榔头锤敲击每条焊道，从焊接终点开始往起点处敲击，大力敲击最好敲击到焊道平整光滑，模具堆焊的缺陷及对策（铸铁）模具焊接的注意事项模具母材，由于现在的主流为合金工具钢或铸铁，施焊相对于碳钢来讲，非常的困难，会出现各种问题。
冲压件通用技术条件1、技术要求1.1 原材料1.1.1 冲压件使用的原材料，需符合GB710-65《优质碳素结构钢薄钢板技术条件》、GB2517-81《一般结构用热连轧钢板和钢带》、GB2521-81《冷轧电工钢带》等有关金属材料标准的规定，并符合对材料的供货状态或其他方面的要求。
1.1.2 冲压件的原材料有质量说明书，它保证材料符合规定的技术要求。
当无质量说明书或因其他原因，冲压件生产厂可按需要选择原材料进行复验。
复验的主要项目和内容：1.1.2.1 外观检查：检验材料表面缺陷、污痕、外廓尺寸、形状和厚度以及表面粗糙度。
1.1.2.2 化学分析、金相检验：分析材料中化学元素的含量：判定材料晶粒度级别和均匀程度；评定材料中游离渗碳体、带状组织和非金属夹杂物的级别；检查材料缩孔、疏松等缺陷。
1.1.2.3 机械性能检验:检验材料的抗拉强度σb、屈服强度σs、屈服比σs/σb延伸率δ、断面收缩率ψ及洛氏硬度HRB等。
1.1.2.4 成形性能试验：对材料进行弯曲试验、杯突试验，测定材料的加工硬化指数n值和塑性应变比г值等。
关于钢板成形性能试验方法，可按薄钢板成形性能和试验方法的规定进行。
1.1.2.5 其他性能要求测定：对材料的电磁性能和对镀层、涂层的附着能力等的测定。
1.1.3 各类冲压件对材料的要求：在一般情况下，不同结构类型的冲压件对材料机械性能的要求见下表。
对于有复杂变形工序的冲压件，则对材料有更多的要求，如对加工硬化指数n值、塑性应变比г值和凸耳参数Δг值的要求等。
一般冲压件对材料的要求1.2.形状和尺寸冲压件的形状和尺寸需符合冲压件图样和技术文件的规定。
冲压件的形状和尺寸应注意到工艺限制，设计时需遵循JB4378-87《金属冷冲压件结构要素》的规定准则。
冲压件的形状和尺寸公差需符合JB4381-87《冲压剪切下料件公差》和JB4379-87《金属冷冲压件公差》的规定。
1.3 表面质量除冲切面外，冲压件表面状况要求与所用的板料一致。
板料冲压成形性能及冲压材料板料的冲压成形性能板料对各种冲压成形加工的适应能力称为板料的冲压成形性能。
具体地说，就是指能否用简便地工艺方法，高效率地用坯料生产出优质冲压件。
冲压成形性能是个综合性的概念，它涉及到的因素很多，其中有两个主要方面：一方面是成形极限，希望尽可能减少成形工序；另一方面是要保证冲压件质量符合设计要求。
下面分别讨论。
(一)成形极限在冲压成形中，材料的最大变形极限称为成形极限。
对不同的成形工序，成形极限应采用不同的极限变形系数来表示。
例如弯曲工序的最小相对弯曲半径、拉深工序的极限拉深系数等等。
这些极限变形系数可以在各种冲压手册中查到，也可通过实验求得。
依据什么来确定极限变形系数呢？这要看影响成形过程正常进行的因素是哪些。
冲压成形时外力可以直接作用在毛坯的变形区（例如胀形），也可以通过非变形区，包括已变形区（例如拉深）和待变形区（例如缩口、扩口等），将变形力传给变形区。
因此，影响成形过程正常进行的因素，可能发生在变形区，也可能发生在非变形区。
归纳起来，大致有下述几种情况：1.属于变形区的问题伸长类变形一般是因为拉应力过大，材料过度变薄，局部失稳而产生断裂，如胀形、翻孔、扩口和弯曲外区等的拉裂。
压缩类变形一般是因为压应力过大，超过了板材的临界应力，使板材丧失稳定性而产生起皱，如缩口、无压边圈拉深等的起皱。
2.属于非变形区的问题传力区承载能力不够：非变形区作为传力区时，往往由于变形力超过了该传力区的承载能力而使变形过程无法继续进行。
也分为两种情况：1)拉裂或过度变薄；例如拉深是利用已变形区作为拉力的传力区，若变形力超过已变形区的抗拉能力，就会在该区内发生拉裂或局部严重变薄而使工件报废。
2)失稳或塑性镦粗：例如扩口和缩口工序是利用待变形区作为压力的传力区，若变形力超过了管坯的承载能力，待变形区就会因失稳而压屈，或者发生塑性镦粗变形。
非传力区在内应力作用下破坏：非变形区不是传力区时，由于变形过程中金属流动的不均匀性，也可能产生过大的内应力而使之破坏。
冷轧深冲用钢的成形性能1冲压性能的定义板材的冲压性能是指板材对冲压加工的适应能力。
板材的冲压性能好，可以在使用最低的人力与物力消耗的条件下，使用较方便的冲压加工方法即可制造成高质量的冲压件。
钢板的冲压性能一般指在冲制成型时， 钢板耐冲压的程度，即成型性能的好坏， 亦即钢板能在其 平面方向上获得最大的塑性流变，同时在厚度方向上对流变产生最大的阻力。
板材的成形性是指，在给定的加工过程中板材承受变形而不产生断裂或失稳（失效）的能力。
目前，按照冲压级别，冲压板的冲压性能分为 CQ 级、DQ 级、DDQ 级和EDDQ 级。
2、成形指标单向拉伸实验可获得两个重要的成形性能指标 同时，还可获得其它强度与塑性指标，如屈服强度:塑性应变比（r 值）和加工硬化指数（n 值）。
（ReL ）抗拉强度（（Rm 卜总延伸率（A ）等。
（1）强度和屈强比屈服强度ReL 表示材料产生屈服时的最小应力。
ReL 越小材料越容易屈服，成形后回弹小，贴模性和定形性较好。
抗拉强度Rm 表示薄板材料在单向拉伸条件下所能承受的最大应 力值，是设计与选材的主要依据。
它越大，冲压成形时零件危险断面的承载能力越高， 其变形程度越大。
在材料与成形性能有关的其它指标大致相同时，Rm 越大材料的综合成形性能越好。
屈强比为材料的屈服强度与抗拉强度之比， 大的变形加工，材料的成形性好，有利于冲压成形。
⑵延伸率延伸率A 即试样拉伸断裂后标距段的总变形与原标距长度之比的百分数。
材允许的塑性变形程度也越大，冲压性能越好。
⑶塑性应变比和塑性应变比平面各向异性度金属薄板塑性应变比；值反映金属薄板在其平面内承受压力或拉力时抵抗变薄或变厚的 能力，是金属薄板塑性各向异性的一种量度， 是衡量深冲性能的重要指标之一。
板材的深冲性能与其力学性能的各向异性密切相关，提高深冲性能的宗旨是力图使板材在板平面内具有高塑性流动性，同时，在板厚方向具有足够的抵抗塑性流动的能力。
r 值指将金属薄板试样单轴拉伸到产生均匀塑性变形时， 试样标距内，宽度方向的真实应变岛与厚度方向的真实应变凡之比。
冲压模具常用材料种类及特性如何合理选取模具钢材?（1）模具的选材在设计模具时,合理选取材料是关系到模具寿命和成本的一项重要工作,模具的成形零件凸、凹模材料的选取尤应慎重,通常应考虑以下几点:①生产批量当冲压件的生产批量很大时,凸、凹模材料应选取质量高、耐磨性好的模具钢,对于模具的其他工艺零件的材料要求,也要相应地提高；在少量生产中,可采用成本低耐磨性较差的材料。
②被冲压材料性能、工序性质和凸、凹模工作条件当被冲材料较硬或变形抗力较大时,其凸、凹模应选取耐磨性好、强度高的材料；对于凸、凹模工作条件较差的冷挤模,应选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合力学性能较好的模具钢,同时应具有一定的硬性和耐热、抗疲劳强度。
③加工规格一般来料都没有加工,这些材料叫坯料,但坯料加工首先要经过铣床、磨床来达到一定尺寸之后才能制造模具。
（2）模具寿命与模具材料的关系①模具凹模刃口高度的估算方法a) 规定模具寿命为2000000~3000000次时,刃口每次研磨量为ffice:smarttags" />0.2mm,每次研磨后的生产量为200000~300000次。
刃口直身高度为2.5~3mm。
b) 若要模具寿命为5000000次,则刃口高度应取4~5mm。
②模具寿命与模具材料的关系凸模凹模通常采用的材料为XW-10、XW-5、XW-41、XW-42、SKD11（Cr12MoV）、ASP23。
以上四种主要钢材特性见表注: 1.以上各种参数均以XW-41为标准的比较值。
2.当冲件材料为SECC、SPCC、SPTE、T3时，通常选凸凹模材料为XW-41。
3.当冲件材料为不锈钢时，通常选凸凹模材料为ASP23。
金属材料现场快速鉴别的方法有哪几种？(1) 火花鉴别火花鉴别是将钢铁材料轻轻压在砂轮上打磨,观察所迸射出的火花形状和颜色,以判断钢铁成分范围的方法、材料不同,其火花也不同。
①20钢流线多、带红色,火束长,芒线稍粗。
冲压材料性能要求
冲压是一种常见的金属加工方法，其主要目的是通过在金属板材上施
加力量，使其发生变形并最终成型。
因此，冲压材料的性能要求至关重要，影响着整个冲压加工的质量和效率。
以下是冲压材料的性能要求：
1.强度：冲压材料必须具有足够的强度，以便能够承受在冲压过程中
产生的巨大应力。
较高的强度可保证冲压件在加工过程中不会发生变形或
开裂，从而保证产品质量。
2.塑性：冲压材料的塑性是指其在受力时能够发生塑性变形的能力。
具有良好塑性的材料可以更容易地被加工成各种形状，从而提高冲压加工
的效率。
3.韧性：冲压材料必须具有足够的韧性，以防止在冲压过程中出现脆
性断裂。
高韧性的材料可以减少冲压时的损伤和碎裂，提高冲压件的使用
寿命。
4.可焊性：冲压材料必须具有良好的可焊性，以便在需要对冲压件进
行焊接时能够满足焊接要求。
良好的可焊性可以保证冲压件与其他组件的
牢固连接。
5.耐磨性：冲压材料的表面必须具有一定的耐磨性，以防止在冲压过
程中出现表面磨损导致加工质量下降。
耐磨性好的材料可以降低冲压件的
维护成本。
6.稳定性：冲压材料必须具有良好的稳定性，即在不同环境下其性能
不会产生较大变化。
稳定性好的材料可以保证冲压件的质量稳定并可靠。
总的来说，冲压材料的性能要求涉及材料的机械性能、物理性能和化学性能等多个方面。
只有具备以上性能要求的材料才能保证冲压加工的质量和效率，同时也能够满足产品的各项要求。
因此，在选择冲压材料时，需要综合考虑各方面的性能要求，以获得最佳的加工效果。
第一章材料的性能教学重点：材料的力学性能指标及其物理意义；重点：材料的力学性能指标及其物理意义一、弹性与刚度评价材料力学性能最简单和最有效的办法就是测定材料的拉伸曲线。
将标准试样(见图1-1)施加一单轴拉伸载荷，使之发生变形直至断裂，便可得到试样伸长率(试样原始标距的伸长与原始标距之比的百分率）随应力(试验期间任一时刻的力除以试样原始横截面积之商）变化的关系曲线，称为应力-应变曲线,图1-2为低碳钢的应力-应变曲线。
图1-1 圆形标准拉伸试样图1-2 低碳钢的应力-应变曲线在应力-应变曲线中，OA段为弹性变形阶段，此时卸掉载荷，试样恢复到原来尺寸。
A点所对应的应力为材料承受最大弹性变形时的应力，称为弹性极限。
其中OA’部分为一斜直线，应力与应变呈比例关系，A’点所对应的应力为保持这种比例关系的最大应力，称为比例极限。
由于大多数材料的A点和A’点几乎重合在一起，一般不作区分。
在弹性变形范围内，应力与伸长率的比值称为弹性模量E。
E实际上是OA线段的斜率：αtgE=(MPa)，其物理意义是产生单位弹性变形时所需应力的大小。
弹性模量是材料最稳定的性质之一，它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。
材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚度，其指标即为弹性模量。
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。
二、强度与塑性 1、强度材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力称为强度。
根据加载方式不同，强度指标有许多种，如抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度等。
其中以拉伸试验测得的屈服强度和抗拉强度两个指标应用最多。
⑴ 屈服强度在图1-2中, 应力超过B 点后, 材料将发生塑性变形。
在BC 段，塑性变形发生而力不增加，这种现象称为屈服。
B 点所对应的应力称为屈服强度（σ S ）。
屈服强度反映材料抵抗永久变形的能力，是最重要的零件设计指标之一。
实际上多数材料的屈服强度不是很明显的，因此规定拉伸时产生0.2% 残余延伸率所对应的应力为规定残余延伸强度，记为R r0.2(σ 0.2)，如图1-3所示。
(注：括弧内为旧标准符号，下同）⑵ 抗拉强度R m （σb ）图1-3 条件屈服强度的确定图1-2中的CD 段为均匀塑性变形阶段。
在这一阶段，应力随应变增加而增加，产生应变强化。
变形超过D 点后，试样开始发生局部塑性变形，即出现颈缩，随应变增加，应力明显下降，并迅速在E 点断裂。
D 点所对应的应力为材料断裂前所承受的最大应力，称为抗拉强度R m 。
抗拉强度反映材料抵抗断裂破坏的能力，也是零件设计和评价材料的重要指标。
2、塑性塑性是指材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力，指标为断后伸长率和断面收缩率。
试样被拉断后，标距部分的残余伸长与原始标距之比的百分率称为断后伸长率A (δ)。
%10000⨯-=L L L A u (%l ll 100001⨯-=δ)。
式中，)(00l L 为原始标距，)(1l L u 为断后标距。
试样断裂后，断口处横截面积的减少值与原始横截面积的比值称为断面收缩率Z (ψ)。
%10000⨯-=S S S Z u (%F F F 100010⨯-=ψ)。
式中，)(00F S 为原始横截面积，)(1F S u 为断后最小横截面积。
显然，A 与Z 值越大，材料的塑性越好。
两者相比，用Z 表示塑性比A 更接近于真实应变。
当A＞Z 时，试样无颈缩，是脆性材料的表征，反之，A ＜Z 时，试样有颈缩，是塑性材料的表征。
试样d (0d )不变时，随0L 增加，A 下降，只有当d L /0为常数时，不同材料的伸长率才有可比性。
当003.11S L =时，断后伸长率用3.11A (δ10) 表示，当0065.5S L =时，断后伸长率用A (5δ)表示，很明显，A ＞3.11A 。
从拉伸曲线我们还可以得到材料韧性的信息，所谓材料的韧性是指材料从变形到断裂整个过程所吸收的能量，具体地说就是拉伸曲线与横坐标所包围的面积。
三、硬度硬度是指材料抵抗局部塑性变形的能力，现在多用压入法测定。
根据测量方法不同，常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
用各种方法所测得的硬度值不能直接比较，可通过硬度对照表换算。
1、布氏硬度布氏硬度的试验原理如图1-4所示。
将直径为D 的钢球或硬质合金球，在一定载荷P 的作用下压入试样表面，保持一定时间后卸除载荷，所施加的载荷与压痕表面积的比值即为布氏硬度。
布氏硬度值可通过测量压痕平均直径d 查表得到。
当压头为钢球时,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。
布氏硬度的优点是测量误差小、数据稳定；缺点是压痕大，不能用于太薄件或成品件。
最常用的钢球压头适于测定退火钢、正火钢、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。
材料的R m （σb ）与HB 之间的经验关系为： 对于低碳钢：R m （MPa ）≈3.6HB 对于高碳钢：R m （MPa ）≈3.4HB 对于灰铸铁：R m （MPa ）≈1HB 或 R m （MPa ）≈0.6（HB-40）图1-4 布氏硬度的试验原理2、洛氏硬度洛氏硬度的试验原理如图1-5所示。
在初载荷和总载荷（初载荷与主载荷之和）的先后作用下，将压头（金刚石圆锥体或钢球）压入试样表面，保持一定时间后卸除主载荷，用测量的残余压痕深度增量)(01h h 计算硬度值（0h 为初载荷压入的深度，1h 为卸除主载荷后残余压痕的深度）。
洛氏硬度用符号HR 表示，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 ，如表1-1所示。
符号HR 前面的数字为硬度值，后面为使用的标尺，如50HRC 表示用C 标尺测定的洛氏硬度值为50。
图1-5 洛氏硬度的试验原理表1-1 常用洛氏硬度的符号、试验条件及应用 硬度标尺硬度 符号 压头类型初载荷P 0/N主载荷P 1/N K表盘刻度颜色硬度范围 应用举例AHRA金刚石圆锥98.07 490.3100黑色20~88碳化物、硬质合金、表面淬火钢等BHRB 1.588mm钢球98.07 882.6 130 红色20~100 软钢、退火钢、铜合金等C HRC 金刚石圆锥98.07 1373 100 黑色20~70 淬火钢、调质钢等实际测量时，硬度值可直接从洛氏硬度计的表盘上直接读出。
洛氏硬度的优点是操作简便、压痕小、适用范围广。
缺点是测量结果分散度大。
3、维氏硬度维氏硬度的试验原理如图1-6所示。
将顶部两相对面具有规定角度（136 ）的正四棱锥体金刚石压头在载荷P的作用下压入试样表面，保持一定时间后卸除载荷，所施加的载荷与压痕表面积的比值即为维氏硬度。
维氏硬度可通过测量压痕对角线长度d查表得到。
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。
如640HV30/20表示在294.2N载荷作用下保持20s测定的维氏硬度值为640。
根据施加的载荷范围不同，规定了三种维氏硬度的测定方法，如表1-2所示。
图1-6 维氏硬度的试验原理维氏硬度保留了布氏硬度和洛氏硬度的优点，既可测量由极软到极硬的材料的硬度，又能互相比较。
既可测量大块材料、表面硬化层的硬度，又可测量金相组织中不同相的硬度。
表1-2 维氏硬度的测定方法(GB/T 4340.1-1999)载荷范围/N硬度符号实验名称P≥49.03≥HV5维氏硬度试验1.961≤P＜49.03HV0.2~＜HV5小负荷维氏硬度试验0.09807≤P＜1.961HV0.01~＜HV0.2显微维氏硬度试验四、冲击韧性许多机械零件、构件或工具在服役时，会受到冲击载荷的作用，如活塞销、冲模和锻模等。
材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称为冲击韧性。
可用一次摆锤实验测得冲击吸收功（单位为J），用A k表示。
试样缺口处单位横截面积上的冲击吸收功称为冲击韧性值, 用k a表示。
冲击试验所用试样为标准夏比缺口试样。
材料的冲击韧性随温度下降而下降。
在某一温度范围内A k值发生急剧下降的现象称为韧脆转变，发生韧脆转变的温度范围称为韧脆转变温度，如图1- 9所示。
常在低温下服役的船舶、桥梁等结构材料的使用温度应高于其韧脆转变温度，如果使用温度低于韧脆转变温度，则材料处于脆性状态，可能发生低应力脆性破坏。
应当指出的是，并非所有材料都有韧脆转变现象，如铝和铜合金等就没有韧脆转变。
图1-9 韧脆转变温度曲线示意图五、疲劳实际工作中的构件常常是在交变载荷的作用下。
所谓交变载荷是指大小或方向随时间而变化的载荷。
在这种载荷的作用下，材料常常在远低于其屈服强度的应力下发生断裂，这种现象称为疲劳。
如发动机的轴、齿轮等均受交变载荷作用。
实际服役的金属材料有90%是因为疲劳而破坏。
疲劳破坏是脆性破坏，它的一个重要特点是具有突发性，因而更具灾难性。
材料承受的交变应力σ与断裂时应力循环次数N之间的关系可用疲劳曲线来描述（见图1-10）。
随σ下降，N值增加，材料经无数次应力循环后仍不发生断裂时的最大应力称为疲劳极限。
对于对称循环交变应力的疲劳极限用σ-1表示。
实际当中，作无限次应力循环的疲劳试验是不可能的，对于钢铁材料，一般规定疲劳极限对应的应力循环次数为107，有色金属为108。
图1-10 疲劳曲线示意图提高零件的疲劳抗力，除应合理选材外，还应注意其结构形状，避免应力集中，减少缺陷，还可采用提高表面光洁度和表面强化等方法。
六、断裂韧性工程上有时会出现材料在远低于σb 的情况下发生断裂的现象。
断裂力学认为，材料中存在缺陷是绝对的，常见的缺陷是裂纹。
在应力的作用下，这些裂纹将发生扩展，一旦扩展失稳，便会发生低应力脆性断裂。
材料抵抗内部裂纹失稳扩展的能力称为断裂韧性。
研究表明，断裂应力c σ与裂纹长度2c a 之间的关系为2/1-∝c c a σ，因此便提出一个描述裂纹尖端附近应力场强度的指标—应力强度因子ⅠK ：a Y K Ⅰσ=（2/3/m MN ）。
式中，Y 是与裂纹形状、加载方式及试样几何尺寸有关的系数，可查手册得到，σ为名义外加应力（MPa ），a 为裂纹的半长（m ）。
随σ或a 增加或两者同时增加，ⅠK 也增加，当ⅠK 增大到某一定值时，裂纹便失稳扩展而发生断裂。
这个ⅠK 的临界值就称作断裂韧性，用ⅠC K 表示，c c ⅠC a Y K σ=（c σ为断裂应力，c a 为临界裂纹半长）。
