6-材料力學(xué)性能111128

復(fù)習(xí)1：材料的強(qiáng)化、超塑性強(qiáng)化機(jī)理及方法晶體非晶態(tài)物質(zhì)超塑性現(xiàn)象及機(jī)理一定溫度、應(yīng)變速率；晶粒尺寸、等軸晶界的移動(dòng)、晶粒的轉(zhuǎn)動(dòng)難塑性變形材料的超塑性陶瓷的超塑性(何堅(jiān))金屬間化合物的超塑性(宣婷)陶瓷彈簧壓電陶瓷：力作用下材料物理性能的變化1、彎曲試驗(yàn)2、壓縮試驗(yàn)3、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)復(fù)習(xí)2:材料其他力學(xué)性能特點(diǎn)試樣設(shè)備目的結(jié)果性能指標(biāo)拉伸彎曲壓縮扭轉(zhuǎn)第四章：材料的硬度硬度定義：材料表面抵抗外物壓入時(shí)引起塑性變形的能力如何檢測(cè)？定性相互刻劃法軸承保持器的硬度半定量定量表摩氏硬度表硬度材料硬度高低1滑石極軟2石膏3方解石4螢石5磷灰石6正長(zhǎng)石7石英8黃玉9剛玉10金剛石極硬如何半定量測(cè)定材料的硬度？1、摩氏硬度礦物學(xué)家創(chuàng)立（寶石的硬度）十種礦物，如表滑石最軟為1、金剛石最硬為10各數(shù)字間無(wú)比例關(guān)系指甲2.5；硬幣3.5；鐵釘4.5；玻璃5.5美工刀6.5；砂輪SiC大于9鉛筆硬度6B-9H（檢測(cè)角45度）標(biāo)準(zhǔn)銼刀HRC50-64實(shí)際為材料抗切斷的能力第四章材料的硬度第四章材料的硬度硬度如何定量？2、布氏硬度直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓力P作用下壓入表面，保持時(shí)間t壓痕（塑性變形）；直徑d，深h單位壓痕表面積A上所承受的平均壓力：HB=P/A=P/Dh=P、D一定時(shí)，h、d大則HB小。軟材料壓入深問(wèn)題同樣的力作用，材料太軟壓入很深、太硬則壓入很淺。怎么辦？用不同的壓力，不同直徑的壓球。但：相互之間如何比較呢？問(wèn)題的解決幾何相似。壓入角是相同的只要P/D2為常數(shù)即可（右表）實(shí)際測(cè)定根據(jù)試樣厚度定直徑。壓痕h小于厚1/10根據(jù)試樣大致硬度，選擇P測(cè)d（如何測(cè)？）若d=(0.2-0.6)D，則有效根據(jù)前式計(jì)算出HB結(jié)果：150HBS10/3000/30

淬火鋼球10mm,3000kgf,30s;注：淬火鋼球測(cè)小于450HBW，高的用硬質(zhì)合金表P/D2值選擇表材料HBP/D2鋼及鑄件＜140＞1401030銅及其合金＜3535~130＞13051030輕金屬及其合金＜351.252.5＞35~8051015＞801015鉛、錫11.25第四章材料的硬度特點(diǎn)及適用范圍面積大，不受微區(qū)不均勻性的影響，重復(fù)性好

b＝kHB，可估算材料的強(qiáng)度問(wèn)題不是無(wú)損不能測(cè)定薄壁件；表面硬化層不能測(cè)大件不能測(cè)很硬的材料3、洛氏硬度壓頭為1.588mm鋼球或頂角為120o的金剛石圓錐體壓力P作用下壓入表面，保持時(shí)間t壓痕（塑變），測(cè)量壓痕深度h根據(jù)壓力和壓頭→HRA,HRB,HRCHRC金剛石壓頭；預(yù)壓10kg,深h0,調(diào)0主壓力140kg；深h1,彈＋塑變卸載，回彈e0。殘余深度e人為設(shè)定e=0.2mm時(shí),HRC=0e=0時(shí),HRC=100HRC=(0.2-e)/0.002=100-(e/0.002)2mm=1HRC指針轉(zhuǎn)一圈為0.2mm，100格第四章材料的硬度3、洛氏硬度HRB1.588mm鋼球；主壓力100kgHRB=130-(e/0.002)HRA同HRC，金剛石壓頭；主壓力60kg。測(cè)硬質(zhì)合金、陶瓷等HRA60-85;HRC20-67;HRB25-100表面洛氏硬度預(yù)壓3kg,主壓力15kg,30kg,45kg。每深1mm降低1HRC45HR30N(30kg金剛石)，80HR30T(鋼球)---測(cè)滲層的硬度洛氏硬度的特點(diǎn)及適用范圍直讀方便迅速；壓痕小可成品檢驗(yàn)；可測(cè)不同硬度；缺點(diǎn)：重復(fù)性差4、維氏硬度壓頭為四方角錐體，夾角136o壓力5,10,20,30,50,100kg六種HV=2Psin68o/d2=1.854P/d2d=1/2(d1+d2)；由d查表得HV記為：640HV30/20(載荷／時(shí)間s)顯微維氏硬度同HV，載荷?。?0,100,200,500,1000g記為：340HV0.1優(yōu)點(diǎn)：可測(cè)微觀組織、表面層的硬度，精度高缺點(diǎn)：效率低，需要技術(shù)---金相試樣制備努氏硬度HK（長(zhǎng)菱形7:1）實(shí)例1：太陽(yáng)能電池散熱器鋁合金陽(yáng)極氧化層實(shí)例2：微細(xì)工件的硬度檢測(cè)正常組織硬非正常組織軟無(wú)紡針25倍Hv640200倍Hv420鋼帶0.08~2.5mm厚度HRC，7°滲氮HRC58？Hv實(shí)例3：薄帶及薄層的硬度檢測(cè)3Cr17Mo實(shí)例4：夾雜物的確認(rèn)50#彈簧鋼的組織500倍鐵素體還是碳化鐵？球狀珠光體鐵素體+片狀珠光體實(shí)例5：微觀組織判斷5、肖氏及里氏硬度原理：回跳法初始能量，回跳能量消耗能量：塑性變形（彈性變形使其回跳）肖氏硬度金剛石沖頭或鋼球；以一定的高度下落，測(cè)定回跳高度肖氏硬度HS=kh/h0里氏硬度硬質(zhì)合金球測(cè)定1mm處回跳的速度HL=1000Vr/VA特點(diǎn)及適用范圍用于何處？各硬度之間的轉(zhuǎn)換硬度對(duì)照表第四章材料的硬度６、總結(jié)還有其他方法測(cè)硬度