知识点强度与塑性马胜梅课件

主讲教师：马胜梅国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库知识点：强度与塑性

汽车车身材料强度与塑性的概念、金属材料的拉伸试验测试方法、意义和应用主要内容【案例引入1-1】史上空前的海难——铁达尼号的沉没

排除人为因素，船身的设计、材料的选择和材料的性能起着至关重要的作用。到底是什么原因导致悲剧的发生？【案例引入1-1】史上空前的海难——铁达尼号的沉没

1912年，世界航海史上被骄傲地称为“永不沉没的巨轮”铁达尼号首航，与一座漂浮的冰山发生了10秒钟的碰撞，35cm厚双层船体钢板在水位线处像拉链一样被撕裂，海水排山倒海般涌向船内，约三小时后，这辉煌的首航给它带来了葬身海底的厄运。铁达尼号轮船

汽车车身材料一、金属材料性能（一）金属材料的性能包括工艺性能和使用性能。1.工艺性能：金属材料在加工过程中所表现出来的性能。

包括：铸造性能、锻压性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。

决定了金属材料适应某种加工的能力。2.使用性能：金属材料在使用条件下表现出来的性能。

包括：力学性能、物理性能和化学性能。

决定了金属材料的使用范围、安全可靠性和使用寿命。

汽车车身材料国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库（二）金属的力学性能

汽车车身材料

1.力学性能：金属材料在外力作用下，表现出的抵抗能力。

包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度。

测定：通过各种不同的试验测出来的。

意义：力学性能是设计和制造机械零件的重要依据。①餐盘：不锈钢——冲压件：塑性好的低碳钢板②锉刀：高碳钢——硬而耐磨国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库

汽车车身材料③汽车轮胎紧固螺栓：材料及规格的选择，必须能够保证螺栓在使用过程不会扭断，从而保证驾乘人员的安全。强度：金属在外力作用下，抵抗塑变（永久）和断裂的能力；

包括：拉伸、压缩、弯曲、扭转等强度。塑性：金属在外力作用下，产生塑性变形而不破坏的能力。测定：拉伸试验——GB/T228.1-2010

二、强度与塑性国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库

汽车车身材料

1、拉伸试验国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库

汽车车身材料（1）设备（2）试样

（3）试样材料退火低碳钢铸铁WE-300kN万能材料试验机长试样：L0=100mm，d0=10mm短试样：L0=50mm，d0=10mm国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库

汽车车身材料退火低碳钢拉伸曲线铸铁拉伸曲线低碳钢——韧性断口铸铁——脆性断口（4）拉伸曲线国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库

汽车车身车材料弹性变形阶段——（op、pe段）

屈服阶段——（es段）强化阶段——（sb段）缩颈阶段——（bk段）退火低碳钢拉伸曲线低碳钢拉伸过程中的变形阶段（5）试验过程国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库

汽车车身材料强度——单位面积所受的力表示。

拉伸试验测的指标有：

弹性强度—σe屈服强度—σS抗拉强度—σbσ=（MPa）2、强度指标国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库

汽车车身材料退火低碳钢拉伸曲线（1）弹性强度（刚度）——试样产生完全弹性变形时的最大应力。σe=Re=(MPa)意义：弹性强度越大，金属材料抵抗弹性变形的能力越大！

旧标准新标准2、强度指标国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库

汽车车身材料退火低碳钢拉伸曲线铸铁拉伸曲线σS=ReL=

(MPa)脆性材料的屈服强度表示为:σr0.2——Rr0.2

意义：当应力小于σs零件就不会产生明显的塑性变形。例如:20钢σs

=250MPa

σs是塑性材料选择材料或设计的依据2、强度指标国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库

汽车车身材料意义：σb表征了材料对断裂的抗力，应力小于σb零件就不会断裂σb=Rm=

(MPa)例如:20钢σb=420MPa

σb是脆性材料选择材料或设计的依据2、强度指标金属材料的强度越高，则越结实。在承受相同载荷条件下，零件的尺寸减小，重量减轻，实现汽车的轻量化国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库

汽车车身材料3、塑性指标ψ=Z=×100%δ=A=×100%（1）断后伸长率：试样拉断后，标距长度伸长量与原标距长度的百分比，用δ或A表示。（2）断面收缩率：试样拉断后，横截面积收缩量与原横截面积的百分比，用ψ或Z表示。塑性材料：δ＞5%，低碳钢脆性材料：δ＜5%，铸铁、高碳钢国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库

汽车车身材料（3）意义——塑性好的材料A.万一超载，有一定安全储备，避免突然断裂、安全；B.能通过塑变实现成型加工。汽车车身覆盖件、油箱等都是塑性好的冷轧钢板冲压而成。车身油箱工业纯铁纯铁镀锡黄铜防锈铝不锈钢3、塑性指标国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库

汽车车身材料附录A

金属材料强度与塑性的新、旧标准名词和符号对照性能名称新标准GB/T228.1-2010旧标准GB/T228-1987单位屈服强度ReσsMPa上屈服强度ReHσsUMPa下屈服强度ReLσsLMPa规定残余伸长强度Rr0.2σr0.2MPa抗拉强度RmσbMPa断后伸长率A、A11.3δ5、δ10%断面收缩率Zψ%国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库

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