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识别下列材料牌号 牌号 类别 成分 12Cr2Ni4A 3Cr2W8V 40CrNiMo W18Cr4V 45 T8 ,T12 识别下列材料牌号 牌号 类别 LY12 LC4 LF11 ZLSi12 工程材料的性能 工程材料的性能 材料的性能包括物理性能、化学性能、力学性能等。 其中最主要的是力学性能，包括：强度、硬度、塑性、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性等等。 一、强度与塑性 强度 在外力作用下材料抵抗塑性变形和断裂的能力。 强度有抗拉强度、抗压强度、弯曲强度和剪切强度等。 抗拉强度 拉伸实验 拉伸试验机 拉伸曲线 ﹡弹性变形阶段 0-p-e ﹡弹塑性变形阶段（屈服-强化-缩颈）e-s s-s’ s’-b b-k ﹡断裂k 材料承受载荷的限度是多大？ 不允许断裂（特殊情况除外） 允许塑性变形么？ 允许弹性变形么？ 材料承受载荷的限度是设计时的依据，规定为强度指标。 应力应变曲线 应力-材料单位面积上所承受的拉力。 应变-材料受力时每单位长度的伸长量。 1. 抗拉强度σb(MPa) 抗拉强度：指材料所能承受的最大应力。 σb=Fb/A0 Fb －试样断裂前承受的最大载荷。 A0 －试样原始截面积 2.屈服强度σs 屈服强度： 指材料产生屈服时的应力。 σs=Fs/A0 Fs －屈服时的载荷 A0 －试样原始截面积 3. 塑性 在外力作用下材料产生永久变形而不被破坏的能力。 ★ 伸长率(δ) L1-L0 δ = ———×100％ L0 ★断面收缩率(Ψ)。 F0-F1 y = ——— ×100％ F0 二、 硬度 1. 布氏硬度(HB) 2. 洛氏硬度(HR) 载荷： ▲初载荷98N并压入深度h1 ▲主载荷(490N或882N 或1372N)使压入深度达h2 ； ▲卸除主载荷、保留初载荷， 压入深度减小为h3 。 洛氏硬度的计算深度值 △h= h3 -h1。 HR = ——— 几种常用洛氏硬度标度 3. 维氏硬度(HV) 压头：顶角为136°的金刚石正四棱锥体 HV = —— 载荷P：分为六级 (49,98,196,294,490,980N)。 硬度的特点 布氏硬度特点：测量面积大，精度高。特别是对硬度不均匀的材料。缺点是压痕大，测量复杂。 洛氏硬度特点：测量简便迅速，直接读数，表面压痕小。误差稍大，需多点测量取平均值。 维氏硬度特点：测量精度高，测量范围宽，应用广。不同载荷下维氏硬度可以相互比较。 三、冲击韧性 冲击韧性是材料在冲击力作用下抵抗断裂的能力。 脆性材料冲击韧性值很低。 金属低温下会变脆。 冲击韧性 Ak=G(H-h) ak= —— J/cm2) （AK）：冲断试样所消耗的功(J) （aK）：冲击韧性(J/cm2) 常用材料的强度范围 退火碳钢（含C 0.45%）：450MPa 调质碳钢（含C 0.45%）：750MPa 合金钢（热处理）：800~1500MPa 铝合金：300~600 MPa 陶瓷：拉100~300 MPa 陶瓷：压1000~3000MPa 塑料： 10~90 MPa 复合材料： 800~1500MPa 作业： 1、说出强度、塑性、硬度和冲击韧性各性能指标的定义、测试方法和单位。 2、低碳钢在拉伸时会发生那些变化？ * * 合金结构钢 合金工具钢 合金结构钢 合金工具钢 碳素结构钢 碳素工具钢 硬铝 超硬铝 防锈铝 铸铝 lo L D do ao lo L bo (a)园试样 (b)板材试样 o σs 拉力 b k s s’ p e 伸长 e =D L/L σb 屈服 强化 缩颈 弹性变形 断裂 o σs 应力 MPa b k s s’ p e 应变 e =D l/L σb o σs MPa b k s s’ p e e =D l/L σb o σs MPa b k s s’ p e e =D l/L σb ? 材料抵抗表面局部塑性变形及破坏的能力。 常用硬度测定方法: 硬物压入法 划痕法 工业常用压入法。 布氏硬度计 P D h d 硬物：球形压头(D = 10、5、2.5、2、1mm)，载荷：P HBS:普通淬火钢球硬度值在450以下 HBW:硬质合金球硬度值在450～650 HBS(HBW)= ——— P F h1-h0 洛氏硬度测试示意图 洛氏硬度