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第一章 金属材料的性能
第一节 金属材料的主要性能
两大类:
1 使用性能:机械零件在正常工作情况下应具备的性能。
包括:力学性能、物理、化学性能
2 工艺性能:铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、切削性能等。
Ⅰ、金属材料的力学性能:
力学性能---受外力作用反映出来的性能。
一 弹性和塑性:
1弹性:金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。力和变形同时存在、同时消失。 如弹簧:弹簧靠弹性工作。
2 塑性:金属材料受外力作用时产生永久变形而不至于引起破坏的性能。(金属之间的连续性没破坏)塑性大小以断裂后的塑性变形大小来表示。塑性变形:在外力消失后留下的这部分不可恢复的变形。
3 拉伸图:金属材料在拉伸过程中弹性变形、塑性变形直到断裂的全部力学性能可用拉伸图形象地表示出来。
1)弹性阶段σe
2)屈服阶段:过e点至水平段右端 σs——塑性极限,s——屈服点,过s点水平段——说明载荷不增加,式样仍继续伸长。(P一定,σ=P/F一定,但真实应力P/F1↑ 因为变形,F1↓)发生永久变形
3)强化阶段:水平线右断至b点 P↑ 变形↑,σb——强度极限,材料能承受的最大载荷时的应力。
4)局部变形阶段bk 过b点,试样某一局部范围内横向尺寸突然急剧缩小。 “缩颈” (试样横截面变小,拉力↓)
4 延伸率和断面收缩率:——表示塑性大小的指标
1)延伸率: δ= l0——试样原长,l1——拉深后长
2)断面收缩率: F0——原截面,F1—拉断后截面
(1) δ、ψ越大,材料塑性越好
(2)ε与δ区别:拉伸图中 ε=ε弹+ε塑 , δ=εmas塑
(3)一般δ〉5%为塑性材料,δ〈5%为脆性材料。
5 条件屈服极限σ0。2
有些材料在拉伸图中没有明显的水平阶段。通常规定产生0.2塑性变形的应力作为屈服极限,称为条件屈服极限.
二 刚度:
金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
1 材料本质
弹性模量—在弹性范围内,应力与应变的比值.其大小主要决定材料本身. 相当于单位元元变形所需要的应力。σ=Εε, Ε=σ/ε=tgα
2 几何尺寸、形状、受力
相同材料的E相同,但尺寸不同,则其刚度也不同.所以考虑材料刚度时要把E\形状\尺寸同时考虑.还要考虑受力情况.
三 强度:
强度指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
按作用力性质的不同,可分为:抗拉强度
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