第8章节金属力学性能.pptVIP

金属的力学性能;使用性能;什么叫做金属呢？; 在工业生产中，我们用大量的金属材料制成各种机械零件和工程构件，但是，为了改进生产工艺，提高产品质量，还必须正确选用金属材料，充分发挥金属材料的作用，因此， 我们首先必须了解金属的机械性能。 那么，什么是金属的机械性能呢？所谓金属的机械性能是指金属在受拉伸、压缩、弯曲、冲击等外力作用时，所表现出来的抵抗变形或破坏的能力。 常用的金属的机械性能一般包括强度、韧性、塑性和抗疲劳性等。;弹性变形：外力去除后能够恢复的变形叫做弹性变形。;强度：金属在外力（静载荷）作用下，所表现出来的抵抗塑性变形或者断裂的能力。金属抵抗外力的能力越大则其强度越高。 意即，强度越高，表明材料可以承受较高的载荷而不致引起塑性变形或断裂。;图8-1　圆柱形拉伸试样;图8-2　拉伸试验机示意图1—试样　2—工作台　3—立柱　4—工作活塞5—表盘　6—拉杆　7—上夹头　8—下夹头;图8-3　退火低碳钢的力-伸长曲线;图8-4　上屈服强度与下屈服强度;图8-5　规定残余延伸强度;;表8-1　金属强度与塑性新、旧标准对照表;;; 硬度是衡量金属软硬程度的一种力学性能。硬度的大小通过硬度试验测定。 硬度试验和拉伸试验都是在静态力作用下测定材料力学性能的方法。由于硬度试验不需要制作专门试样，方法简便迅速，基本上不损伤试样，而且可以直接在工件上进行测试，因而在生产中被广泛应用。硬度是一项综合的力学性能指标，从金属表面的局部压痕即可反映出材料的强度和塑性，因此在零件图上常常标注各种硬度指标来作为技术要求。硬度值的高低直接影响机械零件的耐磨性，一般情况下硬度值越高，耐磨性也越好。 ;图8-6　布氏硬度试验原理图;;布氏硬度的标注方法：在硬度符号的前面，标注测定的硬度值，在硬度符号的后面，用相应的数字注明压头球直径、试验力数字和与规定时间（10~15s）不同的试验力保持时间。一般试验力保持时间为10~15s时不需注明。;图8-7　洛氏硬度试验原理图;洛氏硬度的标注方法：; 强度、塑性、硬度等力学性能指标都是在静态力作用下测???的。但在实际生产过程中，有些零件受到的是动态力，是高速作用的载荷冲击，如压力机的冲头、锻锤的锤杆、汽车变速齿轮及飞机的起落架等，这些工件除要求具有一定的强度、塑性、硬度等力学性能外，还必须具有足够的韧性，以满足实际性能的需要。 韧性是指金属材料在动态力作用下抵抗断裂的能力，也即金属在断裂前吸收变形能量的能力。动态力，特别是冲击载荷，比静态力的破坏性要大得多。因此，需要采用测定冲击载荷下的冲击吸收功来确定韧性，用冲击韧度表示。为了测定金属的冲击吸收功，通常都采用夏比冲击试验。;图8-8　夏比冲击试验原理图1—固定支座　2—带缺口的试样　3—刻度盘　4—摆锤;图8-9　冲击试样a)U形缺口试样　b)V形缺口试样;图8-10　冲击吸收功-温度曲线;图8-11　多次冲击弯曲试验示意图;图8-12　对称循环交变应力;图8-13　疲劳断裂的断口示意图;图8-14　疲劳曲线示意图;强度