好，同学们，今天我们开始复习第一章模块3，金属材料的韧性和疲劳强度。在前面几节课的复习中，我们依次复习了强度、塑性还有硬度。本节课我们在开始复习韧性和疲劳强度的相关知识点。根据考纲要求，本节内容我们需要了解的是金属材料韧性它的测试方法，疲劳断裂的现象以及提高疲劳强度的方法。理解的内容有韧性它的概念。在本模块中重点内容我们需要知道韧性，它的测试方法，还有提高疲劳强度的方法，一般也是以选择题的形式出现。第一个考点，韧性，它的定义是什么？很多材料在工作时受到的历史冲击载荷，比如说。冲压模具、曲轴、压力机、连杆等这些零件除了要有足够的强度、塑性还有硬度外，还具有足够的韧性。那什么是韧性呢？韧性就是指金属材料在断裂前吸收变形能量的能。像一些冲击载荷，它肯定是比静载荷的破坏性要更大的。因此对于承受冲击载荷的零件，我们需要对金属材料规定一个冲击载荷下的性能指标，这个指标我们就称之为韧性。衡量韧性大小通常用到的指标是采用的是吸收能量K来衡量。这个吸收能量K单位是焦耳，用字母G来表示。那我们如何测定这个吸收能量呢？下面这个测试方法我们需要用到的是下笔摆锤冲击试样，这个式样就和我们前面学的圆形式样是不一样的了。这个式样是一块长方形式样，在这个长方形式样上，我们会开一个V型和U型的这样一个缺口。在线上开缺口的目的是为了什么？是为了在这个缺口附近造成应力集中，使塑性变形局部在缺口附近，并保证在实验过程中在缺口处发生断裂，以便正确的测定金属材料承受冲击载荷的能力。在这个试验过程中，我们看一下用到的仪器和方法是什么，首先这个方法叫做下笔摆锤冲击试验机。这个A和B代表的是U型式样和V型式样。下面这幅图片代表下笔摆锤冲击试验机。我们要做实验是在这样一个仪器上完成的那怎样做这个实验呢？首先要把这样带有缺口的试样安装在这个两座之间，也就是安装在大约这个位置。这里需要注意的是，这个试样的缺口一定要背向摆锤的冲击方向，这个指的是摆锤。那怎样计算它的吸收能量K呢？首先是将一定质量的摆锤升高到规定的高度HH1。这个时候摆锤具有势能A当摆锤落下将石样冲断后，也就是这样将实验冲断后，摆锤继续能升高到一定的高度，这个高度我们称为H2。相应的在这个高度也会有一个式，我们称之为A2。然后再用A一减去A2，测得的这个势能就是我们的吸收能量K。吸收的能量越大，表示金属材料抵抗冲击应力而不被破坏的能力越强，也就代表它的韧性越强。下面我们来看一个小的视频。测量数据像这样在视频中是用的是微型式样来做。将冲击试验机空打一次，检验试验机工作是否正常。将试样放在浅口支架上，试样缺口背向摆锤，刃口一定要。注意是背向。将手柄从预备位置拨至冲击位置，这时摆锤就以摆轴为旋转中心而自由下落进行冲击。当摆锤冲断试样后，其剩余能量又使摆锤向另一方向上升一定高度。好，这个实验结论我们可以得出。V型式样比U型式样更容易冲断，因而其吸收的能量也较少。同一种金属材料的摄像缺口越深越尖锐，吸收能量越小，金属材料表示出的翠性就越显著。这样可以看出V型式样比U型式样更容易冲断。当然了，不同类型的冲击试样测定出的吸收能量是不能直接做比较的，这个结论一定要记一下。好，下面我们再来看一下韧性，它的冲击吸收能量与温度有什么关系？这个吸收能量K对组织缺陷非常敏感，它可以灵敏地反映出金属材料的质量、宏观缺口和显微组织的差异，能够有效的检验金属材料在演练热处理工艺等方面质量问题。那它与温度的关系是怎样的呢？它对温度也是非常敏感的。随着试验温度的降低，我们可以看到右边这图吸收的能量总趋势也是在降低的。有些金属材料它在室温时可能不显示脆性，但是如果在较低的温度下，也就是比如放到室外的时候，则可能会发生脆断。在进行不同温度的一系列实验时，随着试验温度的降低。吸收能量走的变化其实也是在降低的当温度降至某一，致使冲击吸收能量急剧下降。金属材料由韧性断裂变为脆性断裂，这样的现象我们称之为冷脆转变。金属材料在一系列不同温度的冲击实验下，冲击吸收能量急剧变化或断口韧性急剧转变的温度区域，我们称之为韧脆转变温度区，也就是途中这一部分。金属材料的韧脆转变温度越低，说明。金属材料的低温抗冲击性越好，这个一定是要注意的。常考选择题。下面我们看一下本模块所要复习的考点。二疲劳强度这一些性能它的定义是怎样定义的？是指金属材料在循环应力作用下，能经受无限多次循环而不断裂的最大应力值，称为金属材料的疲劳强度。在这里一定要注意这个循环应力，有的题目中也可以把循环应力说成是周期载荷或交变载荷，一定要注意它们是相同的意思。在这里钢铁材料的循环次数一般是选十的7次方，而有色金属的循环次数一般是选十的8次方。第二个考点是疲劳断裂，它的含义有一些金属零件它在承受循环载荷。也可以叫做循环应力和循环应变时。虽然这时的应力值低于材料的屈服强屈服强度极限，也就是说它可能是不会断裂的。但是由于长时间的工作仍然会发生断裂的现象，叫做精神的疲劳。这个也很不好理解，就像我们在日常生活中折断一个铁丝，我们折一下肯定是不可能断裂的。但是我们反复来回的这样折循环的转折，它可能就会断裂。这种由金属的疲劳引起的断裂，我们称之为皮疲劳断裂。疲劳断裂它有一些特征，在这里要着重注意的是当材料在疲劳断裂时不产生明显的塑性变形。断裂是突然发生的，也就是要注意这个突发性。一般的金属材料的疲劳断裂断口一般是由三部分组成。大家可以看，首先是微电源，然后扩展区，最后在瞬断区。那这样的一个过程是怎样的呢？首先是在局部高应力区形成一个微小的裂纹，再由微小的裂纹逐渐扩展至。锻炼疲劳强度具有在时间上的突发性、在位置上的局部性及对环境和缺陷的敏感性等特点，故疲劳强度常不易被及时发现而容易产生事故。那我们应该怎样提高材料的疲劳强度呢？影响因素有很多。除了在设计时。要注意减轻零件的硬质集中外，还要减小它的表面粗糙度，从而提高零件的疲劳强度。比如说可以采取高频淬火表面强化，比如说喷丸滚压、内孔挤压等。还有化学热处理，比如渗碳渗氮碳氮共渗，这种表面强化工艺都可以改变民间的残余应力状态，从而提高疲劳强度。这个是大家要重点掌握的这个方法。好，下面我们来做一个例题，衡量金属材料韧性大小的指标是？C我们刚刚在复习定义的时候也说了，韧性大小的指标通常是采用吸收能量K单位焦耳来衡量，所以答案是选C来。再通过几个巩固练习来巩固一下本节课时所要掌握的重点内容。第一个下笔摆锤实验时，将带缺口的标准是要安装在冲击试验机的机架上，使试样的缺口位于两支架中间，并怎样摆锤的冲击方向。这个我们可以通过刚刚观看的视频也强调过，是背向摆锤的冲击方向的，所以答案选C第二题，金属材料使用条件的最低温度必须怎样？金属材料的韧脆转变温度。在这里，我们刚刚复习到这个认罪转变温度。它的这个温度越低，说明金属材料的低温抗冲击性越好。这个题我们思考一下，应该是选。C高于韧脆转变温度区。在这里举一个例子，比如说非合金钢，它的韧脆转变温度区约为-20摄氏度。因此在寒冷的地区使用非合金钢工件时时，它会产生脆断现象。这个寒冷是指的是低于这个韧脆转变温度的时候，它会产生脆断现象。所以我们这个金属材料在使用时，它的最低温度必须要高于这个韧脆转变温度的时候，它才不会发生脆断现象，因此是选C的。来第三题，冲击吸收能量总的变化趋势是随着温度的降低。根据右边这个图片我们也可以得到，是随着温度的降低，吸收的能量也在降低。第四题，同一种金属材料的试样缺口越深越尖锐，吸收能量，什么金属材料表现出的脆性越显著？这里我们刚刚说过了，U型式样和V型试样相比，V型试样比U型式样更容易冲断。也就是说试样缺口越深越尖锐，吸收的能量越小，金属材料表现出的。答案是选A选项。来我们再来看第五题，下列不是提高零件的疲劳强度的措施有。A是减小粗糙度，也就是有较小的粗糙度。Y是内孔挤压，C是应急中dog，是表面淬火。在这里我们也刚刚提到过提高零件的疲劳强度措施，还有引起疲劳强度的有什么？这个是答案是选C的。我们可以看到这个疲劳强度就是由应力集中而引起的。所以我们不能再让这个材料应力集中，我们要使这个应力分散，而使用应力分散而让他应力分散的方法，有以上a boy dog选项，所以不是的，我们应该是选C选项。再来看第六题，泰坦尼克号游轮在制造的时候选择了很厚的钢板来建造，但是撞击冰山之后导致沉默，说明了船体材料的哪项理解性的不足？大家看到冲击两个字，也就是说它和冲击载荷有关。而我们学的韧性里面。在冲击载荷的作用下，它所受到的损坏性要更大一些。这个题是选任性。第七题，钢制的电力传输塔架在风雪交加的寒冷天气容易发生损坏。这是因为。然后是选C选项的韧脆转变温度太高了，以至于他受不了低温环境。因此容易发生脆断，所以是选C选项。对最后一个题测定疲劳强度是工程上规定钢铁材料的应力循环基数取10的。根据我们刚刚所复习的疲劳强度的定义可以看到，金属材料在循环应力作用下，能经受无限多次循环而不断裂的最大应力，称为金属材料的疲劳强度。而钢铁材料循环次数是十的7次方，有色金属的循环次数选十的8次方。所以这个题我们选C选项。以上内容就是我们模块3所要复习的内容。本节课结束之后，我们第一。节的内容已经复习完了，第一节力学性能的五个学校已经复习完了。在下一节课我们开始学习新的一些常用的金属材料。感谢大家观看。