3.弹性极限( elastic limit ):
Fe 弹性极限载荷( N )
σe =
( M pa )
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S0 试样原始横截面积( mm2)
4.强度(strength): 材料在载荷作用下抵抗 变形和破坏的能力。
(1)种类: 抗拉强度、 抗压强度、 抗弯强 度 、 抗剪强度 、 抗扭强度等。
(2)屈服强度( yield strength): 屈服点 S
金属材料热处理
第一章 金属材料的性能
江汉大学
机电与建筑工程学院
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童幸生
第一章 材料的性能 Performance of Metal Material
金属材料的力学性能 金属材料的其他性能
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第一节 材料的力学性能
一.定义 : 力学性能是指材料在力的作用
下抵抗变形和开裂的性能。
二.指标 : 弹性 、 塑性 、 韧性 、 强度、
一组硬度差为5HRC的锉刀。例如: 10HRC、15HRC、20HRC等。
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六.冲击韧性( notch toughness ): 材料在冲击载荷作用下抵抗破坏
的能力。
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冲击试验机
冲击试样和冲击试验示意图
试样冲断时所消耗的冲击功A k为:
A k = m g H – m g h (J)
冲击韧性值a k 就是试样缺口处单位 截面积上所消耗的冲击功。
S0 - S k
ψ=
× 100%
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S0
(2)伸长率(延伸率) specific elongation: 是指试样拉断后的标距伸长量L k与
原始标距L 0之比。
Lk– L0
δ=
× 100%
L0
δ < 2 ~ 5% 属脆性材科
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δ ≈ 5 ~ 10% 属韧性材料 δ > 10% 属塑性材料
五.硬度( hardness ):是指材料抵抗其他 硬物体压入其表面的能力。
AK
a k=
(J/cm²)
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S0
七.疲劳强度( fatigue strength ): 表示材料经无数次交变载荷 作
用而不致引起断裂的最大应力值。
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钢材的循环次数一般取 N = 107 有色金属的循环次数一般取 N = 108 钢材的疲劳强度与抗拉强度之间的关系:
σ-1 = (0.45～0.55)σ b
10HRC≈HBS
洛氏硬度测试示意图 洛 氏 硬 度 计
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h1-h0
(3)维氏硬度 HV ( diamond penetrator hardness )
适用范围:
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➢ 测量薄板类 ;
➢ HV≈HBS ;
(4)肖氏硬度 HS (drop hardness )
2.5g
254mm
h
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工件
(5) 锉刀法:
Fs 试样屈服时的载荷( N )
σs =
( M pa )
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S0 试样原始横截面积( mm2)
(3)条件屈服强度( 塑性变形量为0.2%)
F0.2 σ0.2 =
S0
试样产生0.2%残余塑性变 ( M pa ) 形时的载荷(N) 试样原始横截面( mm2)
(4)抗拉强度( tensile strength ): 试样在断裂前所能承受的最大应力。
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八.比强度 ( specific strength ): 材料的强度值与密度值之比。
名称 密度
强度
(g / cm3) ( Mpa ) 纯铝 2.7 80～100
比强度 30～37
纯铁 7.87 180～280 23～36
退 出 纯钛 4.5 405～500 90～111
第二节 金属材料的其他性能
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 退 出 持30s测得的布氏硬度值为120。
(2)洛氏硬度 HR ( Rockwll hardness )
常用测量硬度的方法
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布氏硬度HB 洛氏硬度HR 维氏硬度HV 肖氏硬度HS 锉刀法
(1)布氏硬度 HB ( Brinell-hardness )
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布氏硬度计
(1)布氏硬度 HB ( Brinell-hardness ) 适用范围: ❖ ＜450HBS; ❖ ＜650HBW;
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(1)布氏硬度 HB ( Brinell-hardness )
物理性能 化学性能 工艺性能
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本章的作业
P 12 1. 2.
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硬度和疲劳强度等。
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三.拉伸试验
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拉伸试样
拉伸试验机
拉 伸 试 样 的 颈 缩 现 象
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四.拉伸图
b s e
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讨论题
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ad
1.弹性( elasticity ):金属材料受外力作 用时产生变形,当外力去掉后能恢复 到原来形状及尺寸的性能。
2.弹性变形( elastic deformation ): 随载荷撤除而消失的变形。
F b 试样断裂前的最大载荷(N)
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σb =
( .塑性(plasticity):是指材料在载荷作用下 产生塑性变形而不被破坏的能力。
(1)断面收缩率(percentage reduction in area): 是指试样拉断处横截面积S k 的收缩量与原始横截面积S0之比。