金属工艺学第三课设计.doc

第三课设计：金属材料力学性能的主要指标：1、强度、刚度与塑性 2、硬度3、冲击韧性4、疲劳强度5、金属材料的断裂韧度金属材料的性能：1、 使用性能2、 工艺性能使用性能：是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能。如力学性能、物理性能、化学性能 工艺性能：是指制造工艺过程中材料适应加工的性能如：铸造性、锻造性、焊接性、切削加工性 二、硬度：材料抵抗局部变形、特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。 （硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念， 硬度试验简单易行，又无损于零件，而且可以近似的推算出材料的其它机械性能，因此在生产和科研中应用广泛，硬度试验方法很多，机械工业普遍采用压入法来测定硬度）压入法又分为布氏硬度HB、洛氏硬度HR、维氏硬度等HV。 强度与硬度的区别：如玻璃硬度高而强度低。反之钢则强度高而硬度低。1、 布氏硬度：用圆钢球作压点（是把一定直径的淬火钢球或硬质合金球，以规定的载荷F压入被测材料表面，保持一定时间后卸除载荷，测出压痕直径d，求出压痕面积，实验载荷除以球面压痕表面积所得的商即为布氏硬度。）压头： 1、淬火钢球HBS 2、硬质合金球HBW选压头加载保荷卸载测压痕计算或查表得硬度值不从心圆球直径：2.5mm 1870N 5.0mm 载荷大小 7500N 10mm 30000N布氏硬度测试原理示意图HBS=0.1022F/DD-(D2-d2)F压力载荷N D压头直径mm d压痕直径mm特点：测量精度高 不能测太硬的材料（钢球易变形） 不能测成品及薄件（压痕太大）适合测量：灰铸铁、非铁合金（如铝、镁等）、低碳钢等材料2洛氏硬度HR压头：用金刚石圆锥作压头HRA 刚石圆锥作压头 600NHRB 1.588mm淬火钢球 1000NHRC 刚石圆锥作压头 1500N洛氏硬度就是以主载荷引起的残余压入深度来表示硬度值，硬度值的大小直接由硬度计表盘上读出 洛氏硬度实验原理示意图1-1 初载10kg h1=ab距离2-2 总载150kg h2=ac距离3-3 卸载140kg h3=adBC=ac-ab最后测得：1、淬火钢球残余压痕深度增量 BC: HR=130-bc/0.0022、刚石圆锥作压头 HR=100-bc/0.002特点: 能测很硬的材料 直接读数，操作简单 硬度值代表性差，重复性差适用：是生产中应用最广泛的硬度试验方法。可用于成品检验和薄件表面硬度检验。不适于测量组织不均匀材料。3、 维氏硬度：压头：锥面夹角为136的金刚石正四棱锥体与布氏硬度试验原理基本相同。只是压头改用了金刚石四棱锥体。aad用压痕两对角线的平均长度来计算。特点：压痕小，能测极薄零件 生产率低，不能用于成批检验课堂训练：1、 布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？各适用于何种场合。下列情况应采用哪种硬度法测定其硬度库存钢材布氏硬度锻件布氏硬度硬质合金刀头洛氏硬度台虎钳钳口洛氏硬度。2、下列符号所表示的力学性能指标的名称HRC：洛氏硬度，无单位。HBS：布氏硬度，无单位。表示金属材料在受外加压力作用下，抵抗局部塑性变形的能力。HBW：布氏硬度，无单位。填空题：1、金属材料的机械性能指标是指：（ ）、铸造性、热处理性、冲击韧性、可锻性2、高温下机械性能指标是指：（ ）、刚度、热强度、硬度、疲劳强度3、在外力作用下，材料抵抗产生塑性变形和断裂的能力，称为：（ ）、刚度、硬度、强度、冲击韧性4、用来表示金属材料抵抗局部塑性变形能力的指标是：、强度、刚度、断面收缩率、硬度5、机件断裂事故中，绝大多数是因为（b）而断裂、冲击、疲劳、蠕变、拉伸6、