金属材料的力学性能指标项目
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(J/cm2)
H1
H2
目 录
6.疲劳强度
工程上一些机件工作时受交变应力或循环应力作用,即使工作 应力低于材料的s ,但经过一定循环周次后仍会发生断裂,这 样的断裂现象称之为疲劳。 据统计,约80%的机件失效为疲劳破坏。 当零件所受的应力低于某一值时,即使循环周次无穷多也不发 生断裂,称此应力值为疲劳强度或疲劳极限。
2) 洛氏硬度 HR
洛氏硬度用符号HR表示,HR=k-(h1-h0)/0.002
根据压头类型和主载荷不同,分为九个标尺,常用的标尺为A、B、C。
HRC60:表示材料的硬度
3) 维氏硬度 HV
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5、冲击韧度(冲击韧性)
材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力。
AKU =mg(H1 – H2)(J)
a K = AKU/S
N0— 循环基数
1
N0 N
钢: 有色金属:
影响疲劳强度的因素:内部缺陷Hale Waihona Puke Baidu表面划痕、残留应力等
目 录
金属材料的力学性能指标项目
1、强 度 2、塑 性 3、刚 度 4、硬 度 5、冲击韧度(冲击韧性) 6、疲劳强度
1、强
度
材料在外力作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力。
(1) 弹性极限(σe)
指金属材料能保持弹性变形的最大应力。
σe =Fe/S0 (MPa) 它表征了材料抵抗弹性变形的能力。
(2) 屈服强度(σS)
伸长率:
F
d0
F
l0
L
dk
良好的塑性是金属材料进行 塑性加工的必要条件。
lk
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3、刚
度
材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力称为刚度。
在弹性阶段: F l
所以:
E
E
比例系数E 称为弹性模量,它反映材料对弹性变形 的抗力,代表材料的“刚度” 。
E
— 材料抵抗弹性变形的能力越大。
弹性模量的大小主要取决于材料的本性,随温度升高而 逐渐降低。
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4、硬
度
定义:材料抵抗表面局部弹塑性变形的能力。 1)布氏硬度 HB
HB 0.102 2F
D( D D 2 d 2 )
HB230 材料的b与HB之间的经验关系:
对于低碳钢: b(MPa)≈3.6HB 对于高碳钢: b(MPa)≈3.4HB 对于 铸铁: b(MPa)≈1HB或 b(MPa)≈ 0.6(HB-40)
指材料在外力作用下,产生屈服现象时的最小应力。
σS =Fs/S0 (MPa) 它表征了材料抵抗微量塑性变形的能力。 屈服强度 — 是塑性材料选材和评定的依据。
(3)抗拉强度(σb )
抗拉强度是材料在拉断前承受最大载荷时的应力。 σb =Fb/S0 (MPa) 它表征了材料在拉伸条件下所能承受的最大应力。 物理意义是在于它反映了最大均匀变形的抗力 抗拉强度 — 是脆性材料选材的依据。
屈服强度与抗拉强度的比值σS / σb称为屈强比。 屈强比小,工程构件的可靠性高,说明即使外载荷或某些 意外因素使金属变形,也不至于立即断裂。但若屈强比过 小,则材料强度的有效利用率太低。
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2、塑
性
材料在外力作用下,产生永久变形而不引起破坏的能力。
常用 δ 和 ψ 作为衡量塑性的指标。
lk l0 100% l0 s0 sk 断面收缩率: 100% s0