應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)

1、第一節(jié)應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)21 0. 5 (氣+%)靜載荷試驗(yàn)方法不同、應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)也不同加強(qiáng)方式主 鹿 力三向不等拔陷塑t/材料句;驗(yàn) -E寸衰2 1不同加載方式的應(yīng)力狀態(tài)救性原岫a ,-0.25)硬H 0-5 也g注，壺中三向不等疫伸我I三向不尊壓SS中的和町值是1足的.如何研究脆性材料在塑性狀態(tài)下的力學(xué)行為？或反過來的情形第二節(jié)壓縮一、壓縮試驗(yàn)的特點(diǎn)(1)單向壓縮試驗(yàn)的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)(1=2,比拉伸 扭轉(zhuǎn)、彎曲的應(yīng)力狀態(tài)都軟,所以主要用于拉伸時(shí)呈 脆性的金屬材料力學(xué)性能的測(cè)定。(2)拉伸時(shí)塑性很好的材料，在壓縮時(shí)發(fā)生壓縮變 形而不斷裂=對(duì)于接觸面處承受多向壓縮應(yīng)力的機(jī)件，如滾動(dòng)軸承 套

2、圈與滾動(dòng)體，常采用多向壓縮實(shí)驗(yàn).圖脆性金屬材料在拉伸和壓蛇載荷下的力學(xué)行為1 一拉伸力-伸長(zhǎng)曲線2壓力-變形曲魏圖2戒金屬壓摒力-變形曲線鰭曲線）】一腌性材料2塑性材料壓縮試驗(yàn)可測(cè)定的主要壓縮性能指標(biāo)：規(guī)定非比例壓縮應(yīng)力試樣標(biāo)距段內(nèi)的非比例壓縮變形達(dá)到規(guī)定的原始標(biāo)距肖分比時(shí) 的應(yīng)力-抗壓一強(qiáng)度單位試樣被壓至破壞過程中的最大應(yīng)力OR.=第二節(jié)彎曲r正應(yīng)力：研究對(duì)象；軸和板狀彈簧.界面應(yīng)力不均勻，表面最大、彎曲試驗(yàn)的特點(diǎn)金屬籽狀試樣承受彎矩作用后，其內(nèi)部應(yīng)力主要為 正應(yīng)力，與單向拉伸和壓縮時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力雷同心但由于桿件截面上的應(yīng)力分布不均勻，表而最大， 中心為零，且應(yīng)力方向發(fā)生變化，所以，金屬在彎曲

3、加載下的力學(xué)行為與單純拉應(yīng)力 或壓應(yīng)力作用下的力學(xué)行為不完全相同，有它白身 的特點(diǎn)，SiCrBOO二、彎曲試驗(yàn)三點(diǎn)式網(wǎng)點(diǎn)式 將圓柱形或矩形試樣放置于一定跨距L*的支座上，進(jìn)行二點(diǎn)彎 曲或四點(diǎn)彎曲加載.通過記滎落曲力r和試樣撓度此間的關(guān)系曲 線，就可確定金屬在彎曲力下的力學(xué)性能。,最大彎矩MFL 一 * . F7。=訶 三點(diǎn)彎曲時(shí)，四點(diǎn)彎曲時(shí)試樣抗鸞截面系數(shù)圓形、即=(qw)/32;知形：)/6特點(diǎn):(1)彎曲試驗(yàn)的試樣形狀簡(jiǎn)單、操作 方便，不存在拉 伸試驗(yàn)時(shí)的試樣 偏斜對(duì)結(jié)果的影 響，可用彎曲的 撓度顯示材料的 塑性。(2)彎曲試驗(yàn)時(shí)，樣品表面應(yīng)力最大, 可靈敏的反映材 料表面的缺陷。825S

4、55 &網(wǎng)博火艱度WCrMn圖2-3幾神合金工具鋼的淬火溫度對(duì)擠;彎強(qiáng)度及撓度的影響(15QC回火)2500彎曲試驗(yàn)所測(cè)的主要性能指標(biāo)彎曲試驗(yàn)主要測(cè)定脆性或低塑性材料的抗彎強(qiáng)度。試樣彎曲至斷裂前達(dá)到的最大彎IM力，按彈性彎曲 應(yīng)力公式計(jì)算的最大彎曲應(yīng)力，稱為抗彎強(qiáng)度。彎曲試驗(yàn)還可測(cè)定彎曲彈性模量機(jī)斷裂撓度fhh和 斷裂能量U等力學(xué)性能指標(biāo)。At 7圖E-5碧Its力-撓度如踐第四節(jié)扭轉(zhuǎn)一，扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)的特點(diǎn)W圓柱試樣承受扭矩T進(jìn)行扭轉(zhuǎn)時(shí)，試祥表面的應(yīng)力狀態(tài)如圖2-6H所小, 在與試祥軸線呈的兩個(gè)斜截面上作用最大與最小正應(yīng)加）及*在 與試祥軸線叫和垂T的截氐上作用最大切應(yīng)力，兩種應(yīng)力Wtiffi接

5、近L困4 扭輯城佯中的應(yīng)力S應(yīng)空F云陣聶南應(yīng)力地赤h）營(yíng)雅俞段橫裁而上切鹿用與切旬變分布E并（S性5E液階段WIKiE上切應(yīng)R與切鹿分相距囊推畚電街既笠樣橫截面上的切應(yīng)力和切應(yīng)變沿半徑方向的分布 iHSlillfe:舞魏梆魅群關(guān)而但切應(yīng)力則根據(jù)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)試樣所受的應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)力分布，扭轉(zhuǎn) 試驗(yàn)具有如下特點(diǎn)；應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)比拉伸時(shí)的皿大，易于顯示金屬塑性行為.圓柱形試樣扭轉(zhuǎn)時(shí)，整個(gè)長(zhǎng)度上塑性變形是均勻的，沒有縮頸現(xiàn)象.能較敏感的反映出金屬表佰缺陷及表面硬化層的性能，(4)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)的最大正應(yīng)力與最大切應(yīng)力在數(shù)值上大體相等，一而生產(chǎn)上所 用大部分金屬材料的正斷抗力大于切斷抗力，所以扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)是測(cè)定

6、這些 材料切斷抗力最可靠的方法.圖2-7扭轉(zhuǎn)試樣的宏觀斷口。圮斷斷口 b)正斷斷口木紋狀斷口I I二、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)切應(yīng)力切應(yīng)變7 = 抗扭截面土數(shù)(忐)/16可測(cè)定的主要性能指標(biāo)：32叫.切變模量GG-(2)屈服點(diǎn) =圈W-9襟碳岳表面含旗董對(duì)2XrMnTi鋼抗扭強(qiáng)擺的彩哨(3)抗扭強(qiáng)度玨=分第五節(jié)缺H試樣靜載荷試驗(yàn)、缺H效應(yīng)前面介紹的拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等靜載荷試驗(yàn)方法， 都是采用橫截面均勻的光滑試樣，實(shí)際生產(chǎn)的機(jī)件，截司 上往往存在截面的急劇變化，如鍵槽、油孔、螺紋及焊縫 等，這種截面變化的部位M稱為“缺口” 由于缺口的存在，在靜載荷作用下，缺曰截面上的應(yīng)力狀 態(tài)將會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生所謂的“缺

7、口效應(yīng)”，從而影響金 屬材料的力學(xué)性能，（二）缺口試樣在塑性狀態(tài)下的應(yīng)力分布對(duì)于塑性較好的金屬材料，若缺曰 根部產(chǎn)車塑性變形，應(yīng)力將重新分 布，井船著載荷的增大塑性區(qū)逐漸 擴(kuò)大，點(diǎn)至整個(gè)截曲I：都產(chǎn)1園性一。存在缺口的條件下由于出現(xiàn)了二向 應(yīng)力狀態(tài)，井產(chǎn)生了應(yīng)力集中，試 樣的屈服應(yīng)力比單向拉伸時(shí)高,產(chǎn) 生了所謂的“缺I 1強(qiáng)化”現(xiàn)象，但是由缺曰的約束塑性變形，所 以使塑性降低,捎加-材咒的變脆 傾向。2-12映H內(nèi)側(cè)翻面上局部 區(qū)域屈服后的應(yīng)力分布缺曰的第 個(gè)效應(yīng)：缺I】使塑性材 料強(qiáng)度增加，塑性降低.二、缺口試樣靜拉伸試驗(yàn)用途：廣泛應(yīng)用于高強(qiáng)度鋼的力學(xué)性能、鋼和鈦的氫脆以及研究高溫合金的缺口

8、敏感性等=缺U偏 斜拉伸圖2-15 SOCrMnSiA鋼的彼處理工芝對(duì)敏口偏斜拉伸性能的卷響心 辭火十合的回火h）粹火十的OK囤大缺口試樣靜駕曲試驗(yàn)由缺曰和彎曲所引起的應(yīng)力不均勻性疊加，使試樣缺LI 彎曲的應(yīng)力應(yīng)變分布的不均勻性較缺口拉伸時(shí)更厲缶，小 應(yīng)力應(yīng)變的多向性則減少.1士QIOB0 2-16炭口忡啰曲試膝的鼠樣及裝NSR圖217缺口試樣靜彎盛曲線onuidd gga s :若NSR=L ，會(huì)發(fā)生什 :么情況？第六節(jié)硬度 一、金屬硬度的意義及硬度試驗(yàn)的特點(diǎn)硬度是表征材料軟硬程度的一種性能;劃痕法物理意義隨著試驗(yàn)方法不同而不同. 網(wǎng)跳法I壓入法壓入法是應(yīng)用最廣泛的硬度測(cè)試方法壓入法的應(yīng)力狀

9、態(tài)軟性系數(shù)02,在這種應(yīng)力狀態(tài)下, 幾乎所有的金屬材料都能產(chǎn)生塑性變形，所以這種方 法也能測(cè)定硬質(zhì)合金、陶瓷等脆性材料的硬度。照丟壓無成樣用而b) U群甫Si我國(guó)岳血( )布氏硬度試驗(yàn)原理；用H徑為D (mm)的鋼球或 硬質(zhì)合金球的壓頭，加定的試驗(yàn)力F (N),將 其壓入試樣表面(右圖a),經(jīng)過規(guī)定的保持時(shí)間t Cs) 后卸除試驗(yàn)力，試樣表面將 殘留壓痕，然后測(cè)量壓痕的平均F徑d(mm),隸得壓痕的球形 面積A (mm2)凸(二)洛氏硬度試驗(yàn)岬芝“裕氐蛔試翌過璜城陽(yáng) 壓痕深度/塑變 r用富注福K典;b) no半蔣i芬JPJ*枝fit物力mm試驗(yàn)時(shí)先加初始試驗(yàn)力F；, 以保狂莊頭與試樣表面接觸日

10、 好，得到-個(gè)壓痕深度虬，此 時(shí)指針指零.施加主作用力虬,壓頭壓 入深度為虬，表逆時(shí)針轉(zhuǎn)到相 應(yīng)刻度位置，加包括彈性變形 與塑性變形卸除后，總變形中的彈 性變形恢復(fù)，E頭網(wǎng)升段距 離5曠hl),此時(shí)塑性變形 深度即為壓痕深度I】，最終表 盤指針?biāo)讣礊槁迨嫌捕戎?。IIR =1 ： 0. OCJZpWmm或0,26（一）缺曰試樣在彈性狀態(tài)下的應(yīng)力分布圖事1口 薄板映口拉伸時(shí) 猝性跋繇下的威力分布時(shí)布U叫，斷產(chǎn) 內(nèi)分面哭不部O 圍力截ft- 范應(yīng) 口勻部，口現(xiàn) 性的缺均根111備 彈上 ,不口增在中 于1111示出震的 處?kù)o看分a離所力 -;材口圖可力爵應(yīng) 設(shè)口用板缺右圖R著降了 震作當(dāng)其如從的應(yīng)隨IM1M的 flci 邊應(yīng) 的拉 薄承 個(gè)并應(yīng)力集中系數(shù)；K = Z2-11厚橫耕口拉伸時(shí)彈性 狀韭卜的垃力分布缺I I的第個(gè)效應(yīng)是引起應(yīng)力集中 并改變了缺口前方的應(yīng)力狀態(tài),使 缺口試樣或機(jī)件中所受