金属机械性能以及其测量方法

1、关于金属的机械性能及其测量方法第一张，PPT共三十三页，创作于2022年6月课题一:金属的机械性能及其测量方法 第二张，PPT共三十三页，创作于2022年6月定义:指金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力。 应用:强度是机械零件(或工程构件)在设计、加工、使用过程中的主要性能指标，特别是选材和设计的主要依据。 一.强度 1.强度的概念:第三张，PPT共三十三页，创作于2022年6月拉伸试样(GB/T228-2002) 力伸长曲线(以低碳钢试样为例):拉伸试验中得出的拉伸力与伸长量的关系曲线 应力应变曲线 一.强度 2.强度的测定拉伸实验第四张，PPT共三十三页，创作于2022年6月长试样

2、：L0 = 10d0短试样：L0 = 5d0拉伸试样(GB/T228-2002)第五张，PPT共三十三页，创作于2022年6月圆形拉伸试样的外形尺寸doDRh一般D螺纹D一般R螺纹R一般h螺纹h2545M36512.530402034M3051025301528M2447.520251016M164510158131233.51012511M933.51010第六张，PPT共三十三页，创作于2022年6月圆形拉伸试样标距L0内的允许偏差公称直径d0L0d0max -d0min100.10.10.02100.20.10.05第七张，PPT共三十三页，创作于2022年6月

3、弹性变形阶段屈服阶段强化阶段颈缩现象力伸长曲线第八张，PPT共三十三页，创作于2022年6月力伸长曲线第九张，PPT共三十三页，创作于2022年6月LF0 脆性材料的拉伸曲线脆性材料在断裂前没有明显的屈服现象 第十张，PPT共三十三页，创作于2022年6月屈服点:在拉伸试验过程中,载荷不增加,试样仍能继续伸长时的应力,用符号s表示。 对于无明显屈服现象的脆性材料,其屈服点为试样卸除载荷后,其标距部分的残余伸长率达到试样标距长度的0.2%时的应力,用符号0.2表示。抗拉强度:材料在断裂前所能承受的最大应力,用符号b表示 一.强度 3.强度指标第十一张，PPT共三十三页，创作于2022年6月FsA

4、0s=屈服点 应用:s和0.2常作为零件选材和设计的依据。脆性材料的屈服点:LF0F0.20.2%L0F0.2A00.2=计算公式:第十二张，PPT共三十三页，创作于2022年6月 b=FbA0抗拉强度应用:脆性材料制作机械零件和工程构件时的选材和设计的依据计算公式:第十三张，PPT共三十三页，创作于2022年6月应力-应变曲线图第十四张，PPT共三十三页，创作于2022年6月1.定义:金属材料断裂前发生永久变形的能力。 2.衡量指标:伸长率:试样拉断后,标距的伸长与原始标距的百分比断面收缩率:试样拉断后,颈缩处的横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比 二.塑性 第十五张，PPT共三十三页，创

5、作于2022年6月伸长率()l1-l0l0100%=l1试样拉断后的标距(mm)l0试样的原始标距(mm)第十六张，PPT共三十三页，创作于2022年6月断面收缩率()S0-S1S0=100%S0试样原始横截面积(mm2)S1颈缩处的横截面积(mm2)第十七张，PPT共三十三页，创作于2022年6月1.定义:金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力2.冲击试样3.冲击试验原理 及方法 三.韧性 第十八张，PPT共三十三页，创作于2022年6月 计算公式: Ak = GH1 - GH2 = G(H1 - H2) 试样被冲断过程中吸收的能量即冲击吸收功(Ak)等于摆锤冲击试样前后的势能差。试验过程如

6、图所示:冲击韧度(ak):冲击吸收功除以试样缺口处截面积冲击试验原理及方法第十九张，PPT共三十三页，创作于2022年6月1.布氏硬度:原理、应用、优缺点、实验2.洛氏硬度:原理、应用、优缺点、实验 四.硬度 3.维氏硬度:原理、应用、优缺点、实验第二十张，PPT共三十三页，创作于2022年6月布氏硬度= P A凹=2PDD-（D-d ）布氏硬度1.原理:第二十一张，PPT共三十三页，创作于2022年6月2.应用:测量比较软的材料。测量范围:HBS450、HBW650的金属材料检测面表面粗糙度:Ra0.8试件或零件的最小厚度10d压痕中心应距试样边缘的距离5d布氏硬度3.优缺点:压痕大、测量准

7、确,但不能测量成品件第二十二张，PPT共三十三页，创作于2022年6月4.实验(录像)布氏硬度第二十三张，PPT共三十三页，创作于2022年6月1.原理: 加初载荷加主载荷卸除主载荷读硬度值洛氏硬度第二十四张，PPT共三十三页，创作于2022年6月2.应用范围:常用洛氏硬度标度的试验范围20671500N120金刚石圆锥体HRC251001000N1.588mm钢球HRB6085600N120金刚石圆锥体HRA洛氏硬度硬质合金、碳化物、表面淬火钢、硬化薄钢板铜合金、退火钢、铝合金、可锻铸铁淬火钢、冷硬铸铁、珠光体、可锻铸铁、钛合金第二十五张，PPT共三十三页，创作于2022年6月优点:操作简便

8、、迅速,效率高,可直接读出硬度数值,主要用于测量成品件及高硬度的材料缺点:压痕小,当材料内部组织不均匀时,硬度数值波动较大,需在不同部位测试多次,再取其平均值3.优缺点:洛氏硬度第二十六张，PPT共三十三页，创作于2022年6月4.实验(录像)洛氏硬度第二十七张，PPT共三十三页，创作于2022年6月1.原理: 维氏硬度 维氏硬度试验原理与布氏硬度试验原理相似。区别在于维氏硬度的压头是两相对面夹角为136的正四棱锥金刚石。试验时，在规定试验力F 的作用下，压头压入试件表面，保持一定时间后，卸除试验力，测量压痕两对角线长度，求其平均值d ，用以计算出压痕表面积。单位压痕表面积所承受试验力的大小即

9、为维氏硬度值，用符号HV表示。 HV= 0.1891 F d2第二十八张，PPT共三十三页，创作于2022年6月2.应用:测量金属镀层、薄片材料和化学热处理后的表面硬度维氏硬度3.优缺点:优点:试验力小,压痕深度浅,轮廓清晰,数字准确可靠;试验力可在很大范围内选择(49.03980.8N),可测量从很软到很硬的材料缺点:操作缓慢、效率低,对试样表面质量要求较高第二十九张，PPT共三十三页，创作于2022年6月 五.热处理零件的质量检验类别第三十张，PPT共三十三页，创作于2022年6月表1 最终热处理各类制件硬度和机械性能检验 热处理制件检验类别类别检验项目硬 度机械性能100%100%从每个制件余量上截取试样100%同熔炼号的每热处理炉次抽查制件或试样,大制件按熔炼号或按同熔炼号的热处理炉批抽查制件或试件(以大表示)100%不检验10%不检验第三十一张，PPT共三十三页，创作于2022年6月 热处理制件检验类别注意:对于图样中只注有拉伸强度要求者,热处理后,允许用硬度检验代替用作制造小制件的棒材或管材等热处理后,应100%检验硬度.长度大于500时,一般应在两端检验硬度无法检验