第一章金属材料的性能
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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。
第一篇金属材料的基本知识第一章金属材料的主要性能金属材料的力学性能又称机械性能,是金属材料在力的作用所表现出来的性能.零件的受力情况有静载荷,动载荷和交变载荷之分。
用于衡量在静载荷作用下的力学性能指标有强度,塑性和硬度等;在动载荷和作用下的力学性能指标有冲击韧度等;在交变载荷作用下的力学性能指标有疲劳强度等。
金属材料的强度和塑性是通过拉伸试验测定的。
P6低碳钢的拉伸曲线图1,强度强度是金属材料在力的作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力.强度有多种指标,工程上以屈服点和强度最为常用。
屈服点:δs是拉伸产生屈服时的应力。
产生屈服时的应力=屈服时所承受的最大载荷/原始截面积对于没有明显屈服现象的金属材料,工程上规定以席位产生0.2%变形时的应力,作为该材料的屈服点。
抗拉强度:δb是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力。
拉断前所能承受的最大应力=拉断前所承受的最大载荷/原始截面积2,塑性塑性是金属材料在力的作用下,产生不可逆永久变形的能力。
常用的塑性指标是伸长率和断面收缩率。
伸长率:δ试样拉断后,其标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。
伸长率=(原始标距长度-拉断后的标距长度)÷拉断后的标距长度×100%伸长率的数值与试样尺寸有关,因而试验时应对所选定的试样尺寸作出规定,以便进行比较。
同一种材料的δ5 比δ10要大一些.断面收缩率:试样拉断后,缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比称为断面收缩率,以ψ表示。
收缩率=(原始横截面积-断口处横截面积)÷原始横截面积×100%伸长率和断面收缩率的数值愈大,表示材料的塑性愈好.3,硬度金属材料表面抵抗局部变形(特别是塑性变形、压痕、划痕)的能力称为硬度.金属材料的硬度是在硬度计上测出的。
常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法。
1,布氏硬度(HB)是以直径为D的淬火钢球HBS或硬质合金球HBW为压头,在载荷的静压力下,将压头压入被测材料的表面,停留若干秒后卸去载荷,然后采用带刻度的专用放大镜测出压痕直径d,并依据d的数值从专门的表格中查出相应的HB值.布氏硬度法测试值较稳定,准确度较洛氏法高。