1.1金属材料的机械性能（课件）-《金属加工与实训》同步教学（汕头大学出版社）

模块一 金属材料与热处理基础 目录 01 02 03 金属材料的机械性能 钢的热处理 常用金属材料 01 金属材料的机械性能 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 　　金属材料的使用性能是金属在使用时所表现出的性能，它包括机械性能、物理性能（如导电性、导热性、热膨胀等）和化学性能（如耐腐蚀性、抗氧化性等）； 　　金属材料的工艺性能是指金属在各种加工（如铸造、锻压、焊接、热处理、切削加工等）中所表现出的性能。 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 机械性能： 　　材料在外力作用下所表现的一些性能，如强度、硬度、刚度、塑性和韧性等。 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 强度指标 强度是材料抵抗变形和断裂的能力 　　抗拉强度（抗张强度） 　　外力是拉力时的强度极限 抗压强度 　　外力是压力时的强度极限 抗弯强度 　　外力与材料轴线垂直，并在作用后使材料呈弯曲时的强度极限抗剪强度 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 　　通常提到的强度是指抗拉强度，材料的抗拉强度性能指标通过拉伸试验测定　 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 　　通常提到的强度是指抗拉强度，材料的抗拉强度性能指标通过拉伸试验测定　 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 　　低碳钢的拉伸曲线 载荷F和试样的变形量ΔL的关系曲线 抗拉强度 弹性极限Re 上、下屈服强度ReH、ReL 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 拉伸强度Rm 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 　　Rp0.2表示规定塑性延伸率为0.2%时的应力，Rr0.2表示规定残余延伸率为0.2%时的应力 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 　　低碳钢的拉伸曲线 载荷F和试样的变形量ΔL的关系曲线 塑性 伸长率A 相同符号的伸长率才能进行相互比较 断面收缩率Z 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 　　断面收缩率不受试样标距长度的影响，因此能更可靠地反映材料的塑性 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 　　伸长率达5％或断面收缩率达10％的材料即可满足绝大多数零件的塑性要求 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 　　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。 布氏硬度 　　测定原理是用规定直径D的硬质合金球压头在规定的试验力F作用下，将压头压入光洁的金属表面，保持规定时间t后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直径d，然后按布氏硬度的定义公式求出布氏硬度HBW值。 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 　　170HBW10/1 000/30表示用直径10 mm的压头在9 807 N（1 000 kgf）的试验载荷作用下，保持30 s时测得的布氏硬度值为170。 　　若试验力作用时间是10~15 s，可不标出试验力作用时间。 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 洛氏硬度 　　洛氏硬度是以压头压入金属材料的压痕深度来表征材料的硬度。 　　试验时将压头按图1-1-4分两个步骤压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，测量初试验力的残余压痕深度h。然后将测得的h代入公式计算金属材料的洛氏硬度值。 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 　　压头有三种，分别是锥角为120°的圆锥金刚石压头、直径为1.587 5 mm的硬质合金球、直径为3.175 mm的硬质合金球，且硬质合金球形压头为标准型洛氏硬度压头，只有在产品标准和协议中有规定时，才允许用钢球压头。 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 维氏硬度 　　测量原理是将顶部两相对面具有规定角度的正四棱椎体金刚石压头用一定试验力压入待测试样表面，保持规定时间后，卸去试验力，测量试样表面压痕对角线长度。将测得的长度代入计算公式即可得到维氏硬度值。 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 项目一 1.1 强度和塑性 1.2 硬度 1.3 韧性 1.4 疲劳强度 优点： 　　仅用一种压头配以适当