工程材料 材料的性能优秀PPT.ppt
工程材料 材料的性能你现在浏览的是第一页，共16页1 1、弹性和刚度、弹性和刚度、弹性和刚度、弹性和刚度l l弹性：弹性：指标为弹性极限指标为弹性极限指标为弹性极限指标为弹性极限 e e e e，即即即即材料承受最大弹性变形时材料承受最大弹性变形时的应力。的应力。l l刚度：刚度：刚度：刚度：材料受力时抵抗弹性变材料受力时抵抗弹性变材料受力时抵抗弹性变材料受力时抵抗弹性变形的能力。形的能力。形的能力。形的能力。指标为弹性模量指标为弹性模量指标为弹性模量指标为弹性模量E E E E。e 一、金属材料的使用性能一、金属材料的使用性能（一）金属材料的力学性能（一）金属材料的力学性能你现在浏览的是第二页，共16页低碳钢的应力低碳钢的应力-应变曲线应变曲线拉伸试样拉伸试样拉拉伸伸试试验验机机应力应力 =P/F0应变应变 =(l-l0)/l0你现在浏览的是第三页，共16页2、强度与塑性、强度与塑性l l强度：强度：强度：强度：材料在外力作用下抵材料在外力作用下抵材料在外力作用下抵材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。抗变形和破坏的能力。抗变形和破坏的能力。抗变形和破坏的能力。屈服强度屈服强度 s s：材料发生微量材料发生微量塑性变形时的应力值。塑性变形时的应力值。条件屈服强度条件屈服强度条件屈服强度条件屈服强度 0.20.2：残余变形残余变形残余变形残余变形量为量为量为量为0.2%0.2%时的应力值。时的应力值。时的应力值。时的应力值。抗拉强度抗拉强度抗拉强度抗拉强度 b：材料断裂前所材料断裂前所材料断裂前所材料断裂前所承受的最大应力值。承受的最大应力值。承受的最大应力值。承受的最大应力值。s0.2你现在浏览的是第四页，共16页塑性：塑性：材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。指标为：指标为：指标为：指标为：伸长率：伸长率：伸长率：伸长率：断面收缩率：断面收缩率：拉拉伸伸试试样样的的颈颈缩缩现现象象说明：说明：用面缩率表示塑性比伸长率更接近用面缩率表示塑性比伸长率更接近真实变形。真实变形。你现在浏览的是第五页，共16页3、硬度、硬度l l材料抵抗表面局部塑性变形压痕、划痕的能力。材料抵抗表面局部塑性变形压痕、划痕的能力。材料抵抗表面局部塑性变形压痕、划痕的能力。材料抵抗表面局部塑性变形压痕、划痕的能力。（1 1）布氏硬度）布氏硬度）布氏硬度）布氏硬度HBHBHBHB你现在浏览的是第六页，共16页l l布氏硬度的优点：布氏硬度的优点：布氏硬度的优点：布氏硬度的优点：测量误差小，数据测量误差小，数据测量误差小，数据测量误差小，数据稳定。稳定。稳定。稳定。l l缺点：缺点：缺点：缺点：压痕大，不能用于太薄件、成压痕大，不能用于太薄件、成压痕大，不能用于太薄件、成压痕大，不能用于太薄件、成品件。品件。品件。品件。压头为钢球时压头为钢球时，布氏硬度用符号，布氏硬度用符号HBSHBS表示，适用于表示，适用于布氏硬度值在布氏硬度值在450450以下的材料。以下的材料。压头为硬质合金球时压头为硬质合金球时，用符号，用符号HBWHBW表示，适用于布表示，适用于布氏硬度在氏硬度在650650以下的材料。以下的材料。布布氏氏硬硬度度压压痕痕l适测量适测量退火、正火、调质钢退火、正火、调质钢,铸铁及有色金属的硬度。铸铁及有色金属的硬度。你现在浏览的是第七页，共16页（2 2）洛氏硬度）洛氏硬度h1-h0洛氏硬度测试示意图洛氏硬度测试示意图洛洛氏氏硬硬度度计计l l洛氏硬度用符号洛氏硬度用符号HRHR表示表示表示表示l l根根根根据据据据压压压压头头头头类类类类型型型型和和和和主主主主载载载载荷荷荷荷不不不不同同同同，分分分分为为为为九九九九个个个个标标标标尺尺尺尺，常常常常用的标尺为用的标尺为用的标尺为用的标尺为A A、B、C。你现在浏览的是第八页，共16页l lHRAHRA用于测量高硬度材料用于测量高硬度材料,如如如如硬质合金、表淬层和渗碳层硬质合金、表淬层和渗碳层硬质合金、表淬层和渗碳层硬质合金、表淬层和渗碳层。l lHRBHRB用于测量低硬度材料用于测量低硬度材料用于测量低硬度材料用于测量低硬度材料,如有如有如有如有色金属和退火色金属和退火色金属和退火色金属和退火、正火钢等。正火钢等。正火钢等。正火钢等。l lHRCHRC用于测量中等硬度材料，用于测量中等硬度材料，用于测量中等硬度材料，用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。如调质钢、淬火钢等。如调质钢、淬火钢等。如调质钢、淬火钢等。l l洛氏硬度的优点：洛氏硬度的优点：洛氏硬度的优点：洛氏硬度的优点：操作简便，压操作简便，压操作简便，压操作简便，压痕小，适用范围广。痕小，适用范围广。痕小，适用范围广。痕小，适用范围广。l l缺点：缺点：缺点：缺点：测量结果分散度大。测量结果分散度大。钢球压头与钢球压头与金刚石压头金刚石压头洛氏硬度压痕洛氏硬度压痕你现在浏览的是第九页，共16页（3 3）维氏硬度）维氏硬度维氏硬度计维氏硬度计维氏硬度试验原理维氏硬度试验原理维氏硬度压痕维氏硬度压痕维氏硬度用符号维氏硬度用符号HVHV表示表示你现在浏览的是第十页，共16页（1）、冲击韧性）、冲击韧性l l是指材料抵抗冲击载荷作是指材料抵抗冲击载荷作是指材料抵抗冲击载荷作是指材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。用而不破坏的能力。用而不破坏的能力。用而不破坏的能力。l l指标为冲击韧指标为冲击韧指标为冲击韧指标为冲击韧性值性值性值性值a ak k(通过通过通过通过冲击实验测得冲击实验测得冲击实验测得冲击实验测得)。4 4、韧性、韧性你现在浏览的是第十一页，共16页（2 2）断裂韧性）断裂韧性TITANIC的沉没与船体材料的质量直接有关应力强度因子：应力强度因子：描述裂纹尖端附近应描述裂纹尖端附近应力场强度的指标。力场强度的指标。断裂韧性：断裂韧性：材料抵抗内部材料抵抗内部裂纹失稳扩展的能力。裂纹失稳扩展的能力。C为断裂应力，为断裂应力，aC为临界为临界裂纹半长，单位为裂纹半长，单位为 你现在浏览的是第十二页，共16页5、疲劳、疲劳l l材料在低于材料在低于s的重复交变应力作用下发生断裂的现象。的重复交变应力作用下发生断裂的现象。l l材料在规定次数应力循环后仍不发生断裂时的最大应力称材料在规定次数应力循环后仍不发生断裂时的最大应力称为为疲劳极限疲劳极限。用-1表示。表示。l l钢铁材料规定次数为钢铁材料规定次数为107 7，有色金属合金为10108 8。疲劳应力示意图疲劳应力示意图疲劳曲线示意图疲劳曲线示意图你现在浏览的是第十三页，共16页疲劳断口疲劳断口通过通过改善材料的形状结构改善材料的形状结构，减少表面缺陷减少表面缺陷，提高表面光提高表面光洁度洁度，进行表面强化进行表面强化等方法可提高材料疲劳抗力。等方法可提高材料疲劳抗力。轴的疲劳断口轴的疲劳断口疲劳辉纹（扫描电镜照片）疲劳辉纹（扫描电镜照片）你现在浏览的是第十四页，共16页(二二)金属材料金属材料的物理性能的物理性能l l1.1.密度密度 l l2.2.熔点熔点 l l3.3.导热性导热性 l l4.4.导电性导电性 l l5.5.热膨胀性热膨胀性 l l6.6.磁性磁性l l1.1.耐腐蚀性耐腐蚀性 l l2.2.抗氧化性抗氧化性 (三三)金属材料的金属材料的化学性能化学性能你现在浏览的是第十五页，共16页二、金属材料的工艺性能二、金属材料的工艺性能l l1 1 铸造性能铸造性能l l2 2 锻造性能锻造性能l l3 3 切削加工性能切削加工性能l l4 4 焊接性能焊接性能l l5 5 热处理性能热处理性能你现在浏览的是第十六页，共16页
