金屬材料與熱處理-資料下載頁(yè)

　　

【正文】 應(yīng)力與應(yīng)變曲線 ? 比例極限（ ζp ） – 例 :彈簧秤 ? 彈性極限（ ζe） – 如 :彈簧 ? 屈服極限（ ζs ） ? 抗拉極限 (ζb) 二、剛度 ——是表征金屬材料抵抗彈性變形的能力 ζ＝ E ε ? 式中的 E為與材料有關(guān)的常數(shù)，稱為彈性模量，工程上常用 E作為衡量材料剛度的指標(biāo)。 ? E值越大，在一定應(yīng)力作用下產(chǎn)生的彈性變形越小，則剛度越大 ? 彈性模量主要取決于金屬材料的種類，即金屬的本性（晶格類型、晶格常數(shù)等）。一般機(jī)械零件大都在彈性狀態(tài)下工作，對(duì)剛度有一定要求，如機(jī)床主軸、起重機(jī)臂等，在使用時(shí)不允許產(chǎn)生過(guò)量的彈性變形。 三、強(qiáng)度 ——金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形和破壞的能力 工程上 常用 的金屬材料的 強(qiáng)度指標(biāo) ： ?屈服點(diǎn)（ ζs ）或規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力（ ζr） ?抗拉強(qiáng)度 (ζb) ?屈服點(diǎn) （ ζs ） :指材料產(chǎn)生屈服時(shí)的應(yīng)力 :r?規(guī)定殘余伸長(zhǎng)率為 %時(shí)的應(yīng)力 0ssFS? ?材料屈服時(shí)的拉力（ N） 屈服點(diǎn) （屈服極限） ?原標(biāo)準(zhǔn)（ GB22876）： 屈服強(qiáng)度 很重要，大多數(shù)零件不允許有塑性變形 ?規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力 : 對(duì)有明顯屈服現(xiàn)象的材料 對(duì)無(wú)明顯屈服現(xiàn)象的材料 ?抗拉強(qiáng)度 :材料在拉伸條件下所能承受最大力的應(yīng)力值 0bbFS? ?拉伸過(guò)程中最大的拉力（ N） ?若零件在使用時(shí)不允許產(chǎn)生過(guò)量塑性變形，應(yīng)以材料的 ζs或。 ?若零件在使用時(shí)只要求不發(fā)生破壞，則以材料的 ζb來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算。 ?因此 ζs和 ζb是機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算的主要依據(jù)。 很重要，表示零件破壞前能抗的最大應(yīng)力值 四、塑性 ——在外力作用下金屬材料在斷裂前產(chǎn)生不可逆永久變形的能力 ?常用的塑性判據(jù) ： 拉伸時(shí)的 斷后伸長(zhǎng)率 和 斷面收縮率 斷后伸長(zhǎng)率 由于同一材料用不同長(zhǎng)度的試樣測(cè)得的斷后伸長(zhǎng)率 δ數(shù)值不同，因此應(yīng)注明試樣尺寸比例。如 : δ10——試樣 L0=10d0 δ5 ——試樣 L0=5d0 10100%oLLL????試樣拉斷后的標(biāo)距（ mm） 1L ?oL ?試樣原始標(biāo)距（ mm） 斷面收縮率 010100%SSL????試樣斷裂后縮頸處的最小橫截面積（ mm2） 1S ?oS ?試樣原始截面積（ mm2） ?δ和 ψ是用來(lái)判斷材料在斷裂前所能產(chǎn)生的最大塑性變形量大小。 ?一般認(rèn)為 ψ＞ 5％的材料為塑性材料，如低碳鋼； ψ＜ 5％的為脆性材料，如灰鑄鐵 . 塑性對(duì)材料的意義 : 。 :因?yàn)榱慵诠ぷ鲿r(shí)萬(wàn)一超載，也會(huì)由于塑性變形使材料強(qiáng)化而避免突然斷裂 第二節(jié) 沖擊韌性 在設(shè)計(jì)和制造受沖擊載荷的零件和工具（如鍛錘、沖床、鉚釘槍等）時(shí)，必須考慮所用材料的沖擊吸收功或沖擊韌度。 一、擺錘式一次沖擊試驗(yàn) 把試樣放在試驗(yàn)機(jī)的支承面上，試樣的缺口背向擺錘沖擊方向。將質(zhì)量為m的擺錘安放到規(guī)定的高度 H， 然后下落，將試樣打斷，并擺過(guò)支點(diǎn)升到某一高度 h， 試樣在沖擊試驗(yàn)力一次作用下，折斷時(shí)所吸收的功為沖擊吸收功為 Ak。 試樣沖斷時(shí)所消耗的 沖擊功 A k為 : A k = m g H – m g h (J) 沖擊韌度 a k AK a k = (J/cm178。) Sk 二、沖擊吸收功和沖擊韌度 就是試樣缺口處單位截面積上所消耗的沖擊功。 沖擊吸收功 Ak 作為材料韌性判據(jù)，與溫度、試樣形狀、尺寸、表面粗糙度、內(nèi)部組織和缺陷有關(guān)。 – 能夠靈敏地顯示材料的宏觀缺陷和組織微小變化，因此在生產(chǎn)中可用來(lái)檢驗(yàn)材料的冶金質(zhì)量 ,熱加工質(zhì)量 沖擊韌度對(duì)材料的意義 : 來(lái)越低 → 冷脆現(xiàn)象 – 在韌脆轉(zhuǎn)變溫度以下，材料由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度越低，說(shuō)明低溫沖擊性能越好 第四節(jié) 疲勞強(qiáng)度 交變應(yīng)力： 是指大小和方向構(gòu)隨時(shí)間周期變化的應(yīng)力 。 材料的疲勞： 材料在循環(huán)應(yīng)力和應(yīng)變作用下，在一處或幾處產(chǎn)生局部永久性 累計(jì)損傷 ，經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的過(guò)程。 在多次交變應(yīng)力作用，金屬會(huì)在遠(yuǎn)小于抗拉強(qiáng)度 ζb， 甚至小于屈服點(diǎn) ζs。 的應(yīng)力下失效（出現(xiàn)裂紋或完全斷裂） 疲勞破壞的原因： 應(yīng)力集中 ——微裂紋 ——擴(kuò)展 ——斷裂破壞。 疲勞強(qiáng)度（ ζ1） ： 金屬材料經(jīng)無(wú)窮多次（ 107）應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值。 疲勞曲線： 實(shí)驗(yàn)證明，一般鋼鐵材料所受交變應(yīng)力最大值 ζmax與其失效前的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（疲勞壽命） N的曲線關(guān)系。 一、判斷題 表示 。 ，材料硬度越高。 250HBS，乙零件的硬度為 52HRC，則甲比乙的硬度高。 。 。 ，韌性都低。 。 ，也能發(fā)生突然性斷裂。 ，試樣的伸長(zhǎng)量與拉伸力總成正比。 ，而仍能繼續(xù)伸長(zhǎng)（變形）時(shí)的應(yīng)力。 ，其抵抗局部彈性變形能力越強(qiáng)。 二、選擇題 拉伸試驗(yàn)可測(cè)定材料的（ ）。 材料在動(dòng)載荷作用下表現(xiàn)的力學(xué)性能是（ ）。 Bδ D. σ 1 （ ）作為強(qiáng)度判據(jù)。 Bδ D. σs ，力不增加仍能繼續(xù)伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力稱（ ） 、銼刀的硬度，應(yīng)選用（ ）。 ，應(yīng)選用（ ）。 作業(yè)一 １．熟悉拉伸曲線 ２．掌握強(qiáng)度、塑性及硬度指標(biāo)，了解這些指標(biāo)在工程上的應(yīng)用 ３．課后習(xí)題： （ 1）某工廠買回一批材料（要求： б s≥230MPa ；б b≥410MPa ； δ 5≥23% ； ψ ≥50% ）． 做短試樣 （ｌ 0=5ｄ 0；ｄ 0=10mm） 拉伸試驗(yàn)，結(jié)果如下： Fs=19KN， Fb=； l1=； d1=。問(wèn)買回的材料合格嗎？ （ 2）下列硬度要求或?qū)懛ㄊ欠裾_？為什么？ 12HRC～ 15HRC， 550HBS～ 600HBS， 70HRC～ 75HRC， HBS30～ HBS40， HRC50kgf/mm2～ HRC60kgf/mm2