第二講1材料的機(jī)械性能

1、第二講授課日期：輸入數(shù)字年輸入數(shù)字月輸入數(shù)字日輸入數(shù)字節(jié)課授課題目：1 材料的機(jī)械性能教學(xué)目的：1.熟悉掌握材料在不同載荷、溫度t作狀態(tài)下的性能；2. 了解材料的斷裂性能和磨損性能。教學(xué)重點：1.材料在不同載荷、溫度工作狀態(tài)下的性能；2.材料的斷裂性能和磨損性能。教學(xué)難點：材料在不同載荷、溫度工作狀態(tài)下的性能教學(xué)進(jìn)程方時配 學(xué)及分 教法間復(fù)習(xí)提問：回顧一下我們在金屬工藝學(xué)中所學(xué)的金屬材料的各種機(jī)械性能？導(dǎo)言：無論文明怎么發(fā)展，社會怎樣進(jìn)步，始終離不開的事物質(zhì)基礎(chǔ)，而形成物質(zhì)基礎(chǔ) 的就是各種材料，不同的材料有不同的使用方式，而決定使用方式的無外乎就是材料的 性能，也就是我們這一節(jié)課所要學(xué)識內(nèi)容。

2、新課內(nèi)容：1.材料的機(jī)械性能材料性能的分類：（1）使用性能（包括：機(jī)械性能、物理性能、化學(xué)性能）（2）工藝性能（包扌4熱處理性能、可焊性、可鍛性、切削加工 性能）材料的機(jī)械性能（也稱力學(xué)性能）是材料在一定環(huán)境下，承受各種外加載荷是表現(xiàn) 出的行為。通常為變形和斷裂。1.1材料的靜載荷機(jī)械性能靜載荷：是指載荷人小不隨時間的變化而發(fā)生變化。（包括：剛度、強(qiáng)度、幫性、硬度）1.1.1拉伸曲線與應(yīng)力應(yīng)變曲線1 拉伸曲線用拉伸試驗可以測定金屬的錢高度和塑性指標(biāo)。（材料力學(xué)小己經(jīng)做過的試驗）2.應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)力是指式樣單位而積上承受的載荷，即公式：g=f/sof式樣所承受的載荷。so 材料的原始截面面積。

3、應(yīng)變是指式樣單位長度的伸長量，即公式：£ = （ll-lo） /loxloo%l1拉斷后的長度。l0 原來的試樣長度。1. 1. 2剛度和強(qiáng)度1. 剛度定義：剛度是指材料對彈性變形的抗力。公式：e=o / £2. 強(qiáng)度定義：強(qiáng)度是指金屬材料在靜載荷作用下，李康變形和斷裂的抗力。（1）屈服強(qiáng)度定義：發(fā)牛屈服現(xiàn)象時的應(yīng)力。公式：gs=fs/ao （mpa）fs 材料發(fā)牛丿出:服現(xiàn)象時的力。so材料的原始橫截而而積。條件屈服強(qiáng)度規(guī)定：nr0.2 = f0.2/ao （無明顯的屈服現(xiàn)彖的材料） 應(yīng)用：汽缸蓋和汽粧體之間的密封性（螺栓聯(lián)接）超過螺栓材料本身的屈服強(qiáng)度。（2）抗拉強(qiáng)度：

4、定義：最人應(yīng)力值。公式：ob=fb/aofb最大的載荷。so材料的原始截面面積。應(yīng)用：汽缸的密封、鋼繩吊重物、機(jī)車的牽引等。as/ob屈強(qiáng)比：越小，可靠性越高;越大，可靠性越低。1.1.3塑性定義：發(fā)生塑性變形，不破壞的能力。衡量指標(biāo)：伸長率、斷面收縮率。1. 伸長率：定義：公式:8= （ll-lo） /loxloo%l1拉斷后的長度。l0原來的試樣長度。注意：長、短試樣測出的6值不相等（比較大小，要同樣的試樣）。l0 = 5d085 ； lo=lodo 810=655>5% 一塑性材料、55<5%-脆性材料。45： 55-18.7% 81 <852. 斷面收縮率：定義：公式

5、：屮=（a0-a1） /aoxloo%so原截面面積。si斷口處斷面面積。屮5屮10屮值越大，塑性越好?？偨Y(jié)：5屮越人，塑性越好，越易變形但不會斷裂。1.1.4硬度定義：抵抗更碩物體壓入的能力。衡量：布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等。1. 布氏硬度：hb試驗：gb84。一淀在徑的鋼球hbs （硬質(zhì)合金hbw）,規(guī)定的載荷及時間后。hb=f/s （n/mm2）<650舉例：鋼球直徑：10mm,載荷：30kn （f=30d2）,時間：規(guī)定10 （s）。材料：壓痕直徑：d0=3.92mm 查表：hbs=239（1）應(yīng)用范圍：鑄鐵、有色金屬、非金屬材料。（2）優(yōu)缺點：精確、方便、材料限制、非成品檢

6、驗和薄片。2. 洛氏硬度：hr、（hra、hrb、hrc）試驗：gb83o 一定錐形的金剛石（淬火鋼球），在規(guī)定載荷和時間后，測出的壓痕深度差 即硬度的大?。ū肀P表示）。hra、hrb、hrco 一般通常習(xí)慣用hrc （無單位）（1）應(yīng)用范圍：鋼及合金鋼。（2）優(yōu)缺點：測成品、薄的工件，無材料限制，但不梢確。3. 維氏硬度：試驗：gb83o 一定錐形的金剛石,在規(guī)定的載荷、時間后。hv=f/s（1）應(yīng)用范圍：測薄片和鍍層。（2）優(yōu)缺點：數(shù)值楷確，但操作麻煩。4顯微硬度12材料的動載機(jī)械性能1. 2.1沖擊韌性1. 沖擊韌度定義：抵抗沖擊載荷而不破壞的能力。衡量指標(biāo)：ak=ak/a （j/cm2

7、）ak 次性沖擊試驗的標(biāo)準(zhǔn)。多次沖擊：akj>os、abo akf>屮、5ak和溫度有關(guān)：溫度越低，ak越小。（低溫易沖斷）脆性臨界轉(zhuǎn)變溫度。2. 多沖抗力1. 2. 2疲勞強(qiáng)度概念：交變載荷、疲勞現(xiàn)彖試驗：疲勞實驗法。衡量指標(biāo)：疲勞強(qiáng)度611. 3材料的斷裂韌性斷裂的三種類型：1型2型3型14材料的高、低溫機(jī)械性能1.4.1高溫機(jī)械性能蠕變：材料在常應(yīng)力作用下，變形隨時間的延續(xù)而緩慢增長的現(xiàn)象。蠕變斷裂：金屈材料在高溫與低載荷的長期作川卜因蠕變損傷而產(chǎn)牛的斷裂。1.4.2低溫機(jī)械性能1. 5材料的磨損性能磨損的分類：粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損1. 5. 1粘著磨損粘著磨損又叫擦傷，咬合濟(jì)損。1.5.2磨料磨損磨料磨損又叫磨粒磨損，是指硬的磨?；蛲钩鑫锱c零件表而摩擦過程屮，使材料表 面發(fā)生磨耗的現(xiàn)象。1. 5. 3疲勞磨損摩擦副接觸表而作滾動或滑動摩擦?xí)r，由周期性載荷，使接觸區(qū)產(chǎn)生很大的交變 應(yīng)力，導(dǎo)致表面發(fā)生槊性變形。在表層薄弱處引起裂紋，逐漸擴(kuò)展并發(fā)生斷裂，而造 成的點蝕或剝落，稱為表而疲勞磨損。1.5.4腐蝕磨損腐蝕磨損是指摩擦副對偶表而在和對滑動過程屮，表而材料與周用介質(zhì)