金屬材料的力學性能塑性課件

金屬材料的力學性能金屬材料在靜載荷作用下產(chǎn)生永久變形而不致引起破壞的性能。1、塑性衡量指標：伸長率：試樣拉斷后，標距的伸長與原始標距的百分比。斷面收縮率：試樣拉斷后，頸縮處的橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比。金屬材料的力學性能（1）伸長率（δ

）式中LU——試樣拉斷后標距的長度(mm)；

L0——試樣的原始標距(mm)。金屬材料的力學性能（2）斷面收縮率（Ψ）式中SU——試樣拉斷后斷裂處的最小橫截面積；

S0——試樣的原始橫截面積（mm2）。超塑狀態(tài)通常情況下金屬的伸長率不超過90%，而有些金屬及其合金在某些特定的條件下，最大伸長率可高達1000%~2000%，個別的可達6000%，這種現(xiàn)象稱為超塑性。由于超塑狀態(tài)具有異常高的塑性，極小的流動應(yīng)力，極大的活性及擴散能力，在壓力加工、熱處理、焊接、鑄造、甚至切削加工等很多領(lǐng)域被中應(yīng)用。金屬材料的力學性能2、強度

定義:強度是指金屬材料在靜載荷作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力。（1）屈服強度屈服強度是指拉伸試驗過程中，力不增加試樣仍然能繼續(xù)伸長時的應(yīng)力，用σs表示：

式中Fs——試樣發(fā)生屈服時的載荷，即屈服載荷（N）；

S0——試樣的原始橫截面積（mm2）。金屬材料的力學性能脆性材料的屈服：

試樣卸除載荷后，其標距部分的殘余伸長率達到試樣標距長度的0.2%時的應(yīng)力，用符號σ0.2表示。

應(yīng)用：σs和σ0.2常作為零件選材和設(shè)計的依據(jù)。式中F0.2——試樣標距發(fā)生0.2%殘余伸長時的載荷（N）；

S0——試樣的原始橫截面積（mm2）。金屬材料的力學性能

（2）抗拉強度:抗拉強度是指材料在斷裂前所承受的最大應(yīng)力,又稱強度極限,用σb表示，即

式中Fb——試樣拉斷前承受的最大載荷（N）；

S0——試樣的原始橫截面積（mm2）。應(yīng)用：脆性材料制作機械零件和工程構(gòu)件時的選材和設(shè)計的依據(jù)?？估瓘姸鹊亩x

金屬材料的力學性能1、定義：硬度就是材料的軟硬程度，指材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。2、壓痕硬度：是指在規(guī)定的靜態(tài)試驗力下將壓頭壓入材料表面，用壓痕深度或壓痕表面面積來評定的硬度。布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度都屬于壓痕硬度。3、硬度分類

布氏硬度HB

洛氏硬度HR

維氏硬度HV

3、硬度鋁鋼壓痕硬度原理圖金屬材料的力學性能4、韌性1.定義金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。2.沖擊試樣金屬材料的力學性能

計算公式

3.試驗原理：試樣被沖斷過程中吸收的能量即沖擊吸收功（Ak

）等于擺錘沖擊試樣前后的勢能差。試驗過程沖擊韌度（ak）：沖擊吸收功除以試樣缺口處截面積。金屬材料的力學性能材料在低于

s的重復(fù)交變應(yīng)力作用下發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。材料在規(guī)定次數(shù)應(yīng)力循環(huán)后仍不發(fā)生斷裂時的最大應(yīng)力稱為疲勞極限。用

-1表示。鋼鐵材料規(guī)定次數(shù)為107，有色金屬合金為108。金屬材料的力學性能疲勞斷口

疲勞斷口示意圖1—疲勞源2—疲勞裂紋擴展區(qū)

3—瞬時斷裂區(qū)

疲勞源多位于零件的表面，疲勞裂紋擴展區(qū)具有海灘狀條紋，稱為貝紋線。瞬