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洛氏硬度 原理：用一个锥顶角1200的金刚石圆锥或一定直径的钢球为压头，施以98.07N的初始压力，使压头与试样始终保持紧密接触，然后在规定的主载荷作用下压入被测金属表面，由压头在金属表面所形成的压痕深度来确定其硬度值。压头有硬质（顶角为1200的金刚石圆锥）和软质（直径为1.5875及3.175mm的钢球） 计算公式：HRC=100-h/0.002 原理见动画1-2-4[1] 表示和标注 洛氏硬度用符号HR表示， 根据压头类型和主载荷不同，分为九个标尺，常用的标尺为A、B、C。 符号HR前面的数字为硬度值，后面为使用的标尺 HRA用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。 HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢、灰铸铁等。 HRC用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。 洛氏硬度的优点：操作简便，压痕小，适用范围广。 缺点：测量结果分散度大。 钢球压头与金刚石压头 洛氏硬度压痕 维氏硬度：英国的维克斯Vickers公司 维氏硬度的试验原理与布氏硬度相同，但维氏硬度试验是用两面夹角为136°的金刚石四棱锥体作为压头。试验时测出压痕对角线长度以计算压痕的表面积，以F/A的数值表示维氏硬度值。 当载荷的单位为N时 HV=0.1891F/d2(MPa) 测量规范：三类试验力：宏观维氏硬度试验力(49.03～980.7N)、小负荷维氏试硬度验力(1.96～49.03N)、显微维氏硬度试验力(1～1.96N)。 选用原则：根据材料硬度、硬化层、试样厚度。 表示方法：与布氏硬度相同。如：400HV30表示用30kgf试验力测定的硬度值为400。 应用：精密工业和材料科学研究，特别适用于细小、极薄的材料及表面处理制件，具有洛、布氏硬度的主要优点，但不如洛氏硬度简单。 维氏硬度 韧性 韧度：金属材料断裂前吸收变形能量的能力称为韧性。常用指标为冲击韧度。 冲击韧度：金属材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力。 冲击韧度： 式中： αk—冲击韧度（冲击值）J/cm2; K—冲断试样所吸收的能量（在刻度盘上直接读出），J； A—试样缺口处的横截面积，cm2。 应用：冲击韧度只作为选材参考，在判别金属材料抵抗大能量冲击能力方面有一定的作用，但对小能量多次冲击不够准确。另外对组织很敏感，可用来判断冶炼、热加工、热处理的工艺质量。 Titanic 近代船用钢板 疲劳强度 疲劳：材料在交变应力和应变的作用下，在一处或几处产生局部永久性累计损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程叫做疲劳。 金属疲劳破坏的特征：没有明显的宏观塑性变形，断裂突然发生；引起疲劳断裂的应力很低（常常低于屈服极限）；断口由两部分组成，疲劳裂纹的产生及扩展区（光亮区）和最后断裂区（粗糙区）。如图所示。 疲劳破坏 原理见动画1-3-1[1] 疲劳曲线 疲劳强度：材料在“无数”次重复交变载荷的作用下而不破坏的最大应力。当交变应力循环对称时，疲劳极限用σ-1表示。 * 金属工艺学 绪论 课程性质： 专业基础课。属于工艺学的范畴，是研究金属零件和构件加工工艺方法，即从材料选择、毛坯制造、零件切削加工、装配的综合性学科。 金属工艺学是实践性很强的技术基础课，有利于对学生进行技能训练，有利于培养学生具有更高的实际能力和开拓精神。 技能训练不仅是指操作工具和设备，或者进行实验，还有工程实践和工程意识训练。 制造一部质量优良的机器不但需要好的设计，更需要好的制造工艺来保证。 本课程的主要内容 常用金属材料的基本知识，包括结构、性能及对加工过程的影响、材料改性（热处理）； 各种金属加工方法的基本原理及其规律性。（铸、压、焊、切削加工）； 加工方法的综合对比、选用； 金属制件的结构工艺性。 课程特点 （1）综合性 （2）实践性 学习目的和要求 （1）掌握工艺方法的基本原理 （2）具有初步的工艺路线设计能力 第一篇 金属材料的基本知识 工程材料是用于制造工程结构和机械零件并主要要求力学性能的结构材料。按化学组成与结合键分： 金属材料； 非金属材料：包括高分子材料、陶瓷材料、复合材料。 金属材料 包括黑色金属和有色金属； 良好的使用性能、工艺性能用。 量最大、应用最广泛 第一章 金属材料的主要性能 材料的主要性能是指: 1.使用性能 （1）力学性能 （2）物理性能 （3）化学性能 2.工艺性能 ——加工成形的性能 第一节 金属材料的力学性能 力学性能：材料在不同环境因素下，在力的作用下所表现的失效行为，这种行为通常表现为金属的变形和断裂，是金属材料的主要性能之一，也是工程技术人员正确选用材料的重要依据。金属材料的力学性能是通过实验测定的。 五万吨水压机 外力—载荷 按作用性质分 静载荷：大小不变或逐渐变化