单元一课题一

1、第一节拉伸试验及强度和塑性,基本概念强度和塑性拉伸试验拉伸曲线拉伸实验测定的各个阶段几项指标,强度：是指材料在外力作用下抵抗变形的能力。工程上常用的静拉伸强度判距有规定非比例伸长应力、屈服点或规定残余伸长应力、抗拉强度等。塑性：是指断裂前材料发生不可逆永久变形的能力。常用的塑性判距是材料断裂时最大的塑性变形。（如拉伸时的断后伸长率和断面收缩率。）,强度和塑性,1.弹性模量2.比例极限与弹性极限p=Pp/F0=E3.屈服点与屈服强度4.强度极限5.延伸率和断面收缩率思考题：1.E值与e的关系怎样？2.为什么5大于10？,拉伸实验测定的几项指标,弹性模量：=E弹性变形阶段,屈服阶段,均匀变形阶段,

2、颈缩(非均匀变形)阶段,断裂阶段。,弹性模量,s-较好的塑性材料的屈服点su-上屈服点sl-下屈服点r0.2-条件屈服点，塑性差的塑性变形开始点。表示：伸长率为0.2时,所对应的,屈服点与屈服强度,b:材料在断裂前所能承受的最大应力值。塑性好的材料：bk(断裂强度）塑性差的材料：b=k,强度极限,第二节硬度及其测定,硬度：衡量金属材料软硬程度的指标。硬度的测定方法一、布氏硬度二、洛氏硬度,压入法：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度划痕法：莫氏硬度回跳法：肖氏硬度,硬度的测定方法,布氏硬度,1.测定原理及标准2.注意事项3.优缺点,D=10mmF=3000KgfT=10sP=30DHB=F/

3、SHB=2F/D(D-D-d),测定原理及标准,测定原理（右图）,1.压痕中心距试样边缘距离不应小于压痕平均直径的1.5倍.2.两相邻压痕中心距离不应小于压痕平均直径的4倍.3.试样厚度至少应为压痕深度的10倍.实验后.试样支撑面应无可见变形痕迹.,注意事项,优点:结果准确；主要用来测定铸铁，有色金属以及经退火，正火和调质处理的钢材等。缺点:不能测太薄件，因为压痕较大。不能测HB450的材料，否则会使压头变形。,优缺点,测定原理及规定实验条件及应用范围洛氏硬度的特点,洛氏硬度,主载荷作用下所引起的塑形变形抗力为h=h3-h1，以此衡量。h增加，硬度减小；h减小，硬度增加。HR=k-h/0.00

4、2,相关规定,优点：方便，压痕小，几乎不损伤工件表面。可测较薄件及极软,极硬件。缺点：不能准确地测定粗大材料，误差较大。,洛氏硬度的特点,第三节冲击韧性及其测定,一冲击试验原理及试样二冲击试样冲断后可做断口分析三温度对冲击韧性的影响四ak的意义及用途,冲击试验,韧性:金属在断裂前吸收变形能量的能力，表示金属材料抗冲击的能力。,2,1-摆锤2-机架3-机架,原理：冲击试样消耗的冲击功Ak=G(H-h)g-冲击功冲击韧性Akak=-冲击韧性,冲击试验原理,温度导致的冷脆现象,某些材料在20左右没有脆性.但在低温时,脆性增大易脆。,温度的影响,1.冷脆时的高低是金属质量的指标之一。2.对缺陷敏感,a

5、k的意义及用途,低ak,冷脆转变温度,高冲击ak,第四节疲劳实验,一疲劳的概念二疲劳实验的意义三交变应力的类型四疲劳曲线与疲劳极限小结,1.交变应力:在工作中各点的应力随时间作周期性的变化。这种应力为交变应力。2.疲劳:在交变应力的作用下,虽然构件所承受的应力低于材料的屈服强度,但是经过较长时间的工作也会断裂,这种现象称为疲劳。,疲劳的概念,1.可以预测疲劳破坏的特征。2.模拟使用状态下的疲劳试样。,疲劳试验的意义,疲劳曲线,当应力低于某值时，应力循环到无数次也不会发生疲劳断裂，此应力值称为材料的疲劳极限。,疲劳极限,第五节断裂韧度,断裂韧度断裂韧度测定断裂韧度与其他力学性能指标的区别,断裂韧度是用来反映材料抵抗裂纹失稳扩展。即抵抗脆性断裂能力的性能指标。,断裂韧度,断裂韧度测定是把试验材料制成一定形状和尺寸的试样，在试样上预制出能反映材料实际情况的疲劳裂纹，然后施加载荷。在试验中用一起自动记录并绘出外力裂纹扩展的关系曲线，经过计算和分析确定断裂韧度。