金屬材料的力學(xué)性能 課件.ppt

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1、金屬材料的力學(xué)性能是指在承受各種外加載荷（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊、交變應(yīng)力等）時，對變形與斷裂的抵抗能力及發(fā)生變形的能力。強(qiáng)度與塑性強(qiáng)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。塑性是指金屬材料在靜載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不致引起破壞的能力。金屬材料的強(qiáng)度和塑性的判據(jù)可通過拉伸試驗測定。萬能材料試驗機(jī)a)WE系列液壓式b)WDW系列電子式拉伸實驗力－伸長曲線彈性變形階段屈服階段頸縮現(xiàn)象拉伸試驗中得出的拉伸力與伸長量的關(guān)系曲線。強(qiáng)化階段拉伸試樣的頸縮現(xiàn)象(a)試樣(b)伸長(c)產(chǎn)生縮頸(d)斷裂ΔLF03.脆性材料

2、的拉伸曲線（與低碳鋼試樣相對比）脆性材料在斷裂前沒有明顯的屈服現(xiàn)象。屈服現(xiàn)象在金屬拉伸試驗過程中，當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后，變形增加較快，此時除了彈性變形外，還產(chǎn)生部分塑性變形。當(dāng)外力增加到一定數(shù)值時突然下降，隨后，在外力不增加或上下波動情況下，試樣繼續(xù)伸長變形，在力－伸長曲線出現(xiàn)一個波動的小平臺，這便是屈服現(xiàn)象。屈服點在伸長過程中力不增加（保持恒定），試樣仍能繼續(xù)伸長時的應(yīng)力，單位為MPa，即：式中：Fs——材料屈服時的拉伸力，（N）；Ao——試樣原始截面積，（mm2）。強(qiáng)度規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度對于高碳淬火鋼、鑄鐵等材料，在拉伸試驗中沒有

3、明顯的屈服現(xiàn)象，無法確定其屈服強(qiáng)度。國標(biāo)GB228-2002規(guī)定，一般規(guī)定以試樣達(dá)到一定殘余伸長率對應(yīng)的應(yīng)力作為材料的屈服強(qiáng)度，稱為規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度，通常記作Rr。例如Rr0.2表示殘余伸長率為0.2%時的應(yīng)力。ΔLF0F0.20.2%L0F0.2A0規(guī)定殘余延伸應(yīng)力抗拉強(qiáng)度材料在斷裂前所能承受的最大應(yīng)力，用符號表示。FbA0計算公式（二）衡量指標(biāo)金屬材料斷裂前發(fā)生永久變形的能力。斷面收縮率：伸長率：試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距的百分比。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。（一）定義塑性斷后伸長率（δ）l

4、1-l0l0×100%δ=l1——試樣拉斷后的標(biāo)距,mm;l0——試樣的原始標(biāo)距,mm。斷面收縮率（ψ）S0-S1S0ψ=×100%S0——試樣原始橫截面積,mm2；S1——頸縮處的橫截面積,mm2。