静载时与动载时材料的机械性能PPT课件( 31页)

aK＝—AFN—K ＝—W—(h—1－—h2—)
FN
aK↑ 冲击韧性↑
图1-2 冲击试验示意图
冲击韧性实验
Ak=h1-h2
第二节 动载时材料的机械性能
一、冲击韧性
影响因素
塑性↑ 韧性↑ 温度↓ 韧性↓
图1-2 冲击试验示意图
第二节 动载时材料的机械性能
二、疲劳强度
定义：金属材料抵抗疲劳破坏的能力
①与强度之间有一定的对应关系 轧、锻钢：σb≈2.5～3.5HB 铸钢：σb≈2.9～3.9HB 灰铸铁： σb≈1.6(HB－40)
②适用于组织不均匀的材料（铸、锻、轧制件）。
③当HB＞450时，测量结果无效
第一节 静载时材料的机械性能
三、硬度
（二）洛氏硬度：（HRA、HRB、HRC） 试验原理
一、静拉伸试验
静拉伸曲线上：
④ESB为弹—塑性变形阶段
⑤ BK为下降线段——颈缩 断裂阶段
抗拉强度σb： 试样被拉断前所能承 受的最大载荷处的应 力。工程安全的保证。
第一节 静载时材料的机械性能
一、静拉伸试验
（一）弹性与刚度
弹性—材料产生弹性变形而不产 生塑性变形的能力。
刚度—材料抵抗弹性变形的能力。
σs是零件设计的重要依据之 一。脆性材料不考虑σs
第一节 静载时材料的机械性能
一、静拉伸试验
脆性材料静拉伸曲线
脆性材料（铸铁，高碳钢，经热 处理钢）在破断前没明显的塑性变 形，称为脆性断裂
条件屈服极限σ0.2： 材料产生塑性变形量 △L=0.2%L0时的应力值。
第一节 静载时材料的机械性能
第一节 静载时材料的机械性能
一、静拉伸试验
（二）强度 1.屈服极限σs（屈服强度或屈服点） σs=Ps/Fo （MPa）
金属材料开始发生明显塑性变形的抗力。
2. 抗拉强度σb （强度极限）
是试样被拉断前的最大承载能力。
屈强比： σs与σb的比值叫屈强比。屈强比太小，则材料强度 的有效利用率太低。
第一节 静载时材料的机械性能
PLo
E=σ/ε △L=
ESo
•E和So ↑ ，则△L↓，刚度越好。
第一节 静载时材料的机械性能
一、静拉伸试验
（二）强度 材料抵抗变形和断裂的能力称为强度。单位MPa(MN/mm2)
分：抗拉强度σb、抗压σbc、抗弯σbb、抗剪τb、抗扭τt。
特性指标主要是屈服强度（ σs ）和抗拉强度（ σb）
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7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江
河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。
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8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。
第一章 工程材料的性能
性能
使用性能：金属材料在使用条件下所表现出来的性能。 物理性能、化学性能、机械性能
工艺性能： 制造工艺过程中材料适应加工的性能。
铸造性、可锻性、焊接性、切削加工 性、热处理工艺性。
机械性能： 金属材料在外力作用下表现出的力学行为。
最基本的指标是强度，塑性，硬度和冲击韧性。
一、静拉伸试验
(三) 塑性
金属材料在外力作用下，产生塑性变形而 不断裂的能力。
1. 延伸率δ＝ ——L1—－—L0×100% L0 F0－F1
2. 断面收缩率ψ＝————×100% F0
3. 意义： δ和ψ越大，表示材料的塑性越好。
第一节 静载时材料的机械性能
二、硬度
定义： 金属材料抵抗其他更硬物体压入的能力。 或是材料对局部塑性变形的抗力。
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9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人，
人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。
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10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。
第一章 工程材料的性能
一、强度 二、塑性 三、硬度 四、冲击韧性
结束
第一节 静载时材料的机械性能
一、静拉伸试验
此试验在试验机上进行
σ= —P（MPa) S0
ε= —L—1-L×0 100% L0
∆L=L1－Lo
第一章 工程材料的性能 第一节 静载时材料的机械性能
一、静拉伸试验
静拉伸实验可知：
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11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。
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12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。
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13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发
静拉伸曲线上：
① OE直线段——弹性 变形阶段
弹性极限σe： 只发生弹性变形，不产生 塑性变形的最大应力。工 程上常用σ0.01表示。 △L=0.01%L0
第一节 静载时材料的机械性能
一、静拉伸试验
静拉伸曲线上：
③ SS′水平（或波浪）线段—屈服阶段
屈服极限σs： 材料屈服时的最小应力。表示 材料抵抗微量塑性变形的能力。
低碳钢经三个阶段而破坏：
弹性阶段（OPE） 弹—塑性阶段（ESB） 断裂阶段（BK）
第一节 静载时材料的机械性能
一、Leabharlann Baidu拉伸试验
静拉伸曲线上： ① OE直线段—弹性变形阶段 弹性变形
撤去外力，完全消失 的变形，弹性变形量 与外力大小成正比。
第一节 静载时材料的机械性能
一、静拉伸试验
静拉伸曲线上：
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1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。
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2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。
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3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!
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4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟
但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。
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17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。
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18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。
1.金属的疲劳（疲劳破坏）
材料在交变载荷的反复作用下(最大应力＜σs)， 突然断裂的现象。 2.疲劳破坏机理 拉应力→表面微裂纹→向内部扩展→突然断裂
第二节 动载时材料的机械性能 二、疲劳强度
3.疲劳强度的表示→疲劳极限σr
r:应力循环特征 r＝—σσmm—ianx—
第二节 动载时材料的机械性能 二、疲劳强度
悲心，饶益众生为他人。
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14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。
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15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!
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16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，
② ES段（偏离直线）— 微量塑性变形阶段
塑性变形： 撤去外力，不能消失 而保留下来的变形。
第一章 工程材料的性能 第一节 静载时材料的机械性能
一、静拉伸试验
静拉伸曲线上：
比例极限σp 弹性极限σe 屈服强度σs 抗拉强度σb 强度指标单位：MPa
第一节 静载时材料的机械性能
一、静拉伸试验
无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!
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5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。
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6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。
4.疲劳强度的测量
在某一应力循环特征的交变 载荷作用下，经无限次循环 而不断裂的最大应力值。
第二节 动载时材料的机械性能
二、疲劳强度
5.提高疲劳强度的方法 a. 改善零件表面状况 b. 强化零件表面 c. 合理度过磨合期
第一章 工程材料的性能
基本内容和要求 1. 了解力学性能的种类、概念及指标。 2.了解拉伸实验过程及相关指标概念和意义。 3.了解各种硬度实验测试方法和应用范围。 4.了解冲击实验方法和所测指标的意义。
h=h2－h1 HR=K－h h↓ HR↑ 洛氏硬度↑
第一节 静载时材料的机械性能
三、硬度
（二）洛氏硬度：（HRA、HRB、HRC） 特点
①直接读数，效率高。
②适用于组织均匀的材料，如淬火钢件。
③因为压痕较小，代表性差，硬度值重复性差。
第二节 动载时材料的机械性能
一、冲击韧（ａK ）
定义：金属材料抵抗冲击破坏的能力 试验方法
（一）布氏硬度（HB）
（二）洛氏硬度（HRA、HRB、HRC…）
第一节 静载时材料的机械性能
三、硬度
（一）布氏硬度（HB） 试验原理
HB＝—P—(Mpa) F
F＝π—D(D－ D2－d2 ) 2
d↓ HB↑ 布氏硬度↑
图1-2 布氏硬度（HB）试验原理
第一节 静载时材料的机械性能
三、硬度
（一）布氏硬度 特点