布氏硬度布氏硬度值ppt課件.ppt

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1、第二章金屬材料的性能§2－1金屬材料的損壞與塑性變形§2－2金屬的力學性能§2－3金屬的工藝性能§2－4力學性能實驗§2－1金屬材料的損壞與塑性變形一、與變形相關(guān)的幾個概念二、金屬的變形三、金屬材料的冷塑性變形與加工硬化一、與變形相關(guān)的幾個概念（1）靜載荷———大小不變或變化過程緩慢的載荷。（2）沖擊載荷——在短時間內(nèi)以較高速度作用于零件上的載荷。（3）交變載荷——大小、方向或大小和方向隨時間發(fā)生周期性變化的載荷。1．載荷載荷——金屬材料在加工及使用過程中所受的外力。根據(jù)載荷作用性質(zhì)的不同分：載荷的作用形式內(nèi)力——工件或材料在受到外部載荷作用時，為保持其不變形，在材料內(nèi)

2、部產(chǎn)生的一種與外力相對抗的力，稱為。2．內(nèi)力應(yīng)力——假設(shè)作用在零件橫截面上的內(nèi)力大小均勻分布，單位橫截面積上的內(nèi)力。3．應(yīng)力R：應(yīng)力，Pa；F：外力，N；S：橫截面面積，m2。二、金屬的變形彈性變形彈－塑性變形斷裂滑移與位錯金屬變形實驗金屬塑性變形的影響因素：1．晶粒位向的影響2．晶界的作用3．晶粒大小的影響三、金屬材料的冷塑性變形與加工硬化形變強化（加工硬化）——冷塑性變形除了使晶粒的外形發(fā)生變化外，還會使晶粒內(nèi)部的位錯密度增加，晶格畸變加劇，從而使金屬隨著變形量的增加，使其強度、硬度提高，而塑性、韌性下降。塑性變形后的金屬組織金屬的塑性變形，在外形變化的同時，晶粒的

3、形狀也會發(fā)生變化。通常晶粒會沿變形方向壓扁或拉長?！?－2金屬的力學性能一、強度二、塑性三、硬度四、沖擊韌性*五、疲勞強度任何機械零件或工具，在使用過程中，往往要受到各種形式外力的作用，這就要求金屬材料必須具有一種承受機械載荷而不超過許可變形或不破壞的能力，這種能力就是材料的力學性能。一、強度強度——金屬在靜載荷作用下抵抗塑性變形或斷裂的能力。其大小用應(yīng)力表示?？估瓘姸取鞂嶒灉y定抗壓強度抗剪強度抗扭強度抗彎強度1．拉伸試樣d——試樣直徑Lo——標距長度低碳鋼拉伸實驗2．力－伸長曲線彈性變形階段屈服階段強化階段縮頸階段力－拉伸曲線3．強度指標（1）屈服強度——當金屬

4、材料出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時，在實驗期間發(fā)生塑性變形而力不增加的應(yīng)力點。屈服強度分為上屈服強度ReH和下屈服強度ReL。ReL——試樣的下屈服強度，N/mm2；FeL——試樣屈服時的最小載荷，N；So——試樣原始橫截面面積，mm2。規(guī)定產(chǎn)生0.2?殘余伸長時的應(yīng)力為條件屈服強度Rp0.2，替代ReL，稱為條件（名義）屈服強度。2．抗拉強度Rm抗拉強度——材料在斷裂前所能承受的最大的應(yīng)力。Rm——抗拉強度，MPa；Fm——試樣在屈服階段后所能抵抗的最大力（無明顯屈服的材料，為試驗期間的最大力），N；So——試樣原始橫截面面積，mm2。二、塑性塑性——材料受力后在斷裂前產(chǎn)生塑性變形的

5、能力。1．斷后伸長率A試樣拉斷后，標距的伸長量與原始標距之比的百分率。2．斷面收縮率Z試樣拉斷后，縮頸處面積變化量與原始橫截面面積比值的百分率?！纠坑幸恢睆絛=10mm，Lo=100mm的低碳鋼試樣，拉身實驗時測得FeL=21kN，F(xiàn)m=29kN，du=5.65mm，Lu=138mm。求此試樣的ReL、Rm、A11.3、Z。解題過程三、硬度硬度——材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。硬度是通過在專用的硬度試驗機上實驗測得的。布氏硬度試驗機洛氏硬度試驗機維氏硬度試驗機1．布氏硬度布氏硬度值——用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力來表示，單位為MPa，但一

6、般均不標出，用符號HBW表示：布氏硬度原理表示方法：布氏硬度用硬度值、硬度符號、壓頭直徑、實驗力及實驗力保持時間表示。當保持時間為10～15s時可不標。例：170HBW10/1000/30：直徑10mm的壓頭，在9807N（1000kg）的試驗力作用下，保持30s時測得的布氏硬度值為170。600HBW1/30/20：直徑為1mm壓頭，在294.2N（30kg）的實驗力作用下，保持20s時測得的布氏硬度值為600。應(yīng)用范圍：主要用于測定鑄鐵、有色金屬及退火、正火、調(diào)質(zhì)處理后的各種軟鋼等硬度較低的材料。2．洛氏硬度洛氏硬度計表盤洛氏硬度試驗原理洛氏硬度原理HR=100—表

7、示方法：符號HR前面的數(shù)字表示硬度值。HR后面的字母表示不同的洛氏硬度標尺。例：45HRC表示用C標尺測定的洛氏硬度值為45。常用的三種洛氏硬度標尺的試驗條件和適用范圍硬度標尺壓頭類型總測試力(N)硬度值有效范圍應(yīng)用舉例HRC120°金剛石圓錐體1471.020～67HRC一般淬火鋼HRBφ1.5875mm硬質(zhì)合金球980.725～100HRB軟鋼、退火鋼、銅合金等HRA120°金剛石圓錐體588.460～85HRA硬質(zhì)合金、表面淬火鋼等四、沖擊韌性沖擊韌性——金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。材料的沖擊韌性用夏比擺錘沖擊彎曲試驗來