高一高教版金属加工与实训—1.2金属的力学性能2课件

1 第一章 金属的力学性能 第二节 硬度 　　硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力它衡量材料软硬的判据。 目前最常用的硬度试验法是布氏硬度试验法、洛氏硬度试验法和维氏硬度试验法。 2 第一章 金属的力学性能 第二节 硬度 　　一、布氏硬度 kgf/mm2 　　式中A压—压痕球形表面积，mm2 　　　 Ｄ—压头直径，mm2 ｄ—压痕平均直径，mm。 kgf/mm2 (试验力F单位用kgf) 3 第一章 金属的力学性能 第二节 硬度 　　一、布氏硬度 以球化退火的T8A钢为例，测量布氏硬度值。 4 第一章 金属的力学性能 第二节 硬度 　　一、布氏硬度 　　布氏硬度的表示方法： 140HBS10／10000／30 500HBW5／7500 　　一般在零件图或工艺文件上标柱材料要求的布氏硬度值时，不规定试验条件，只标出要求的硬度范围和硬度符号，例如200～230HBS。 　　HBS用于测试硬度值小于450的材料；HBW用于测量硬度值在450～650范围的材料。 　　布氏硬度主要用来测定铸铁、有色金属、以及退火、正火和调质处理的钢材的硬度，如半成品和原材料。 5 第一章 金属的力学性能 第二节 硬度 　　二、洛氏硬度 　　式中，C为常数，压头是金刚石圆锥时，C＝100；压头为淬火钢球时,C＝130。 6 第一章 金属的力学性能 第二节 硬度 　　二、洛氏硬度 7 第一章 金属的力学性能 第二节 硬度 　　二、洛氏硬度 以淬火、低温回火GCr15钢为例，测量HRC值 8 第一章 金属的力学性能 第二节 硬度 　　二、洛氏硬度 　　洛氏硬度无单位，需标明硬度标尺符号，在符号前面写出硬度值，如60HRC、80HRA、90HRB。洛氏硬度各标尺之间没有对应关系，不能直接比较硬度值的高低。 　　洛氏硬度试验操作简单、迅速、压痕小，主要用于测试热处理后硬度较高的成品零件及较薄的工件，对于组织和硬度不均匀的材料，硬度值波动较大，准确性不如布氏硬度值。 9 第一章 金属的力学性能 第二节 硬度 　　三、维氏硬度 Kgf/mm2 　　式中 F—试验力，N 　　　　 Ao—压痕面积，mm2 d—压痕对角线的算术平均值，mm。 10 第一章 金属的力学性能 第二节 硬度 　　三、维氏硬度 以淬火、低温回火T8A钢为例，测量HV值 11 第一章 金属的力学性能 第二节 硬度 　　三、维氏硬度 　　维氏硬度值一般不标单位，在符号HV前写出硬度值。 　　维氏硬度试验因试验力小（常用49.03N），压痕浅，轮廓清晰，数值准确，试验力选择范围大（49.03~980.7N），所以可测量从很软到很硬材料的硬度，维氏硬度值之间能直接进行比较。 　　维氏硬度常用来测试薄片材料、金属镀层及零件表面硬化层的硬度，但试验麻烦，不宜用于成批生产的常规检验。 12 第一章 金属的力学性能 第二节 硬度 　　特别说明：各种硬度试验法测得的硬度值不能进行直接比较，必须通过硬度换算表换算成一种硬度值后，方能比较硬度高低。 13 第一章 金属的力学性能 第三节　韧性与疲劳强度 　　一、韧性 　　1．摆锤式一次冲击试验 　　冲击吸收功:试样在冲击试验力一次作用下折断时所吸收的功(Ak)。 Ak=mgh-mgh1 　　冲击韧度:冲击试样缺口底部单位横截面积上的冲击吸收功(a k）。 Ak越大，材料的韧性越好。 14 第一章 金属的力学性能 第三节　韧性与疲劳强度 　　一、韧性 　　1．摆锤式一次冲击试验 40Cr钢冲击吸收功测定试验 15 第一章 金属的力学性能 第三节　韧性与疲劳强度 　　一、韧性 　　1．摆锤式一次冲击试验 　　冲击吸收功 Ak 与温度有关。由左图可知，Ak 随温度降低而减少，在某一温度区域，Ak急剧变化，此温度区域称为韧脆转变温度。脆转变温度越低，材料的低温冲击性能越好。 16 第一章 金属的力学性能 第三节　韧性与疲劳强度 　　一、韧性 　　2．小能量多次冲击试验简介 　　金属材料抵抗小能量多次冲击的能力叫做多冲抗力。 　　机械零件一般是在受多次小能量重复冲击后才破坏的。多冲抗力可用一定冲击能量下冲断周次N表示。 　　试验证明，材料的多冲抗力取决于材料强度与韧性的综合力学性能，冲击能量高时，主要取决于材料的韧性；冲击能量低时,主要取决于强度。 17 第一章 金属的力学性能 第三节　韧性与疲劳强度 　　二、疲劳强度 　　循环应力：应力的大小和方向随时间作周期性的变化。 　　零件在循环应力作用下，常在远小于该材料的σb，甚至小于σS强度的情况下发生断裂的现象称为金属的疲劳，金属疲劳的判据