机械基础-第一节 金属材料的性能

汽车机械(jīxiè)基础这是一门专业基础课。主要(zhǔyào)内容：汽车常用材料构件受力分析杆件的承载能力分析机构的组成及汽车常用机构机械传动轴系零部件液压传动精品资料

汽车常用(chánɡyònɡ)材料第一章精品资料概述汽车(qìchē)是由上万个零部件组装而成,而这些零部件又是由几百个品种、上千个规格的材料加工制成的,可以说材料是汽车(qìchē)的基础。精品资料概述汽车常用(chánɡyònɡ)材料黑色金属(hēisèjīngshǔ)有色金属及其合金（钢和铸铁）（铝、铜、铅等及其合金）金属材料非金属材料有机高分子材料（塑料、橡胶等）无机非金属材料（玻璃、陶瓷等）新型的复合材料占汽车重量的65%～70%占汽车重量的10%～15%占汽车重量的20%左右精品资料第一节金属材料的性能(xìngnéng)金属材料的力学性能金属材料的工艺性能精品资料金属材料的力学性能是指金属材料在各种载荷(外力)作用下表现出来的抵抗能力力学性能指标强度金属材料在载荷作用下抵抗永久变形(biànxíng)和断裂的能力称为强度。弹性变形(biànxíng)、塑性变形(biànxíng)？拉伸试验(shìyàn)视频测试方法：通常采用拉伸试验法，在拉伸机上进行。把标准试样装夹在试验机上，然后对试样缓慢施加拉力，使之不断变形直到拉断为止。在此过程中，试验机能自动绘制出载荷F和试样变形量△L的关系曲线。此曲线叫做拉伸曲线。断裂后精品资料金属材料的力学性能1．拉伸曲线图2-1为低碳钢的拉伸曲线，图中纵坐标表示(biǎoshì)载荷单位为N；横坐标表示(biǎoshì)绝对伸长量△L，单位为mm。可以(kěyǐ)看出下面几个变形阶段：（1）Oe———弹性变形阶段（2）es———屈服阶段（3）sd———明显塑性变形阶段（4）db———强化阶段 （5）bk———缩颈阶段 拉伸试验视频精品资料金属材料的力学性能载荷的种类(zhǒnglèi)：按载荷的作用形式分为拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转等几种。材料受到外力作用会发生变形，同时在材料内部产生一个抵抗变形的力称为内力。单位面积上的内力称为应力，单位为Pa（帕），即N/m2，工程上常用MPa(兆帕)，1MPa=106pa，或1Pa=1N/m2，或1MPa=1N/mm2。2．强度(qiángdù)指标屈服强度：产生屈服时的应力（屈服点）

σs=Fs/So

用于有明显屈服现象的材料抗拉强度：断裂前最大载荷时的应力（强度极限）

σb=Fb/So精品资料金属材料的力学性能强度塑性塑性是指材料在载荷作用下，产生塑性变形而不被破坏（不断裂）的能力材料良好原塑性，有利于金属的冷冲压成型。如汽车(qìchē)驾驶室外壳、车厢板、油箱等。常用塑性值的指标是伸长率和断面收缩率。精品资料常用塑性(sùxìng)指标有：断后伸长率和断面收缩率。

伸长率：断面收缩率：断裂后拉伸试样的颈缩现象精品资料金属材料的力学性能强度(qiángdù)、塑性硬度是指材料表面抵抗局部塑性变形、压痕或划痕的能力。常用硬度试验方法有布氏硬度和洛氏硬度。精品资料1．布氏硬度试验法如图2-2所示采用直径为D的淬火钢球或硬质合金球，在规定载荷F的作用下，压入被测金属表面，保持一定时间后卸除载荷，测定压痕直，求出压痕球形的表面积，压痕单位表面积上所承受的平均(píngjūn)压力（F/A）即为布氏硬度值，压头为淬火钢球时用HBS表示，压头为硬质合金球时用HBW表示。例如120HBS，450HBW。布氏硬度计精品资料2．洛氏硬度试验法采用顶角为120°的金刚石圆锥体或直径(zhíjìng)为1.588mm的淬火钢球作为压头．如图2-3所示。试验时先施加初载荷，使压头与试样表面接触良好，保证测量准确，再施加主载荷，保持到规定的时间后再卸除主载荷，依据压痕的深度来确定材料的硬度值。用HRC表示。h1-h0洛氏硬度测试示意图洛氏硬度计精品资料金属材料的力学性能强度、塑性、硬度韧性汽车在启动(qǐdòng)、制动及变速时，汽车的许多零件要受到突然施加的外力作用。这种突然作用的力称为冲击载荷。受到冲击载荷作用的零件不仅要有较高的强度和一定的硬度，还要有足够的韧性，以防止零件受冲击载荷作用而被破坏。冲击韧性是指金属承受冲击载荷的能力。用ak表示。此值越大表示材料的韧性越好，耐冲击。测定方法：摆锤式一次能量冲击试验。冲击韧性试验(shìyàn)视频精品资料金属材料的力学性能强度、塑性、硬度、韧性疲劳(píláo)强度许多汽车零件，如齿轮、轴、弹簧等，往往在工作时并不产生明显的塑性变形而会突然发生断裂，有很大的危险性。经研究发现这些零件在工作中受到大小或大小及方向随时间呈周期性变化的应力作用（交变应力），在这种交变应力的作用下，虽然零件所承受的应力远低于材料的抗拉强度（强度极限）就发生了断裂，这种现象称为金属的疲劳(píláo)或疲劳(píláo)断裂。疲劳(píláo)强度：在无数次(钢铁约为107、有色金属和不锈钢为108)重复交变载荷作用下不产生断裂的最大应力。精品资料金属材料的力学性能强度、塑性、硬度、韧性(rènxìnɡ)疲劳强度疲劳破坏的主要原因：由于材料内部有气孔、疏松、夹杂等组织缺陷