第二章_材料的性能.ppt
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1、第二章 材料的性能,使用性能:材料在使用过程中所表现的性能。包括力学性能、物理性能和化学性能。 工艺性能:材料在加工过程中所表现的性能。包括铸造、锻压、焊接、热处理和切削性能等。,神舟一号飞船,龙村人 龙村吧 茶馆杂事 www.hai-,1.1材料的力学性能,概念:材料受外力作用时所表现出来的性能。,力学性能是各种材料性能的主要性能指标,一般包括以下各项指标:强度,塑性,硬度,冲击韧度,疲劳极限和断裂韧度,弹性,刚度。,材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化,称为变形。 外力去处后能够恢复的变形称为弹性变形。 外力去处后不能恢复的变形称为塑性变形。,评价材料的力学性能最简单有效的方法就是材料的
2、拉伸曲线。,应力 = P/F0 应变 = (l-l0)/l0,1.1.1 材料应力应变曲线,弹性:指标为弹性极限e,即材料承受最大弹性变形时的应力。 刚度:材料受力时抵抗弹性变形的能力。指标为弹性模量E。,弹性模量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。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。,1.1.2 强度与塑性,强度:材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。 屈服强度s:材料发生微量塑性变形时的应力值。 条件屈服强度0.2:残余变形量为0.2%时的应力值。 抗拉强度b:材料断裂前所承受的最大应力值
3、。,0.2,塑性:材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。 指标为:,伸长率:,断面收缩率:,拉伸试样的颈缩现象,龙村人 龙村吧 茶馆杂事 www.hai-,说明: 用面缩率表示塑性比伸长率更接近真实变形。 直径d0 相同时,l0,。只有当l0/d0 为常数时,塑性值才有可比性。 当l0=10d0 时,伸长率用 10表示; 当l0=5d0 时,伸长率用5 表示。显然5 10 时,无颈缩,为脆性材料表征 时,有颈缩,为塑性材料表征,静拉伸实验测定的性能指标,刚度:材料受力时抵抗弹性变形的能力 指标:弹性模量 强度:材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力 指标:屈服强度、抗拉强度、抗压强度抗 剪强度
4、等 塑性: 材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力 指标:伸长率、断面收缩率 韧性:材料从变形到断裂整个过程所吸收的能量 指标:吸收能量,1.1.3 硬度,材料抵抗表面局部塑性变形的能力。多用压入法测定 布氏硬度HB,布氏硬度计,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。 压头为硬质合金球时,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
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