第一章金属材料的主要性能.

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1、第一章第一章 金属材料的主要性能金属材料的主要性能使用性能:使用性能: 物理物理性能、性能、化学化学性能性能、机械机械性能性能工艺性能:工艺性能: 铸造铸造性、性、可锻可锻性、性、焊接焊接性性、切削切削 加工加工性性机械性能:机械性能: 金属材料在外力作用下表现出金属材料在外力作用下表现出的力学行为。的力学行为。性能性能第一章第一章 金属材料的机械性能金属材料的机械性能一、强度一、强度(一)静拉伸试验(一)静拉伸试验 1. 试验过程试验过程万能材料试验机万能材料试验机1) 试验过程试验过程2) 静拉伸曲线静拉伸曲线= (MPa)PF0= 100%L1-L0L0 静拉伸曲线静拉伸曲线 OE直线段
2、直线段弹性变形阶段弹性变形阶段a.弹性变形:弹性变形:撤去外力,完全消失撤去外力,完全消失的变形,弹性变形量的变形,弹性变形量与外力大小成正比。与外力大小成正比。b.弹性极限弹性极限e:只发生弹性变形,不只发生弹性变形,不产生塑性变形的最大产生塑性变形的最大应力。工程上常用应力。工程上常用0.01表示。表示。L=0.01%L0 c.弹性弹性材料材料产生产生弹性变形的能力。弹性变形的能力。 刚度刚度(弹性模量(弹性模量E):材料):材料抵抗抵抗弹性变形的能弹性变形的能 力。力。 弹性弹性刚度刚度 弹性变形量弹性变形量 弹性模量决定于材料本身,弹性模量决定于材料本身, 热处理等加工过程对其影响热处
3、理等加工过程对其影响 很小,它随温度升高而逐渐很小,它随温度升高而逐渐 降低。降低。 ES段(偏离直线)段(偏离直线) 微量塑性变形阶段微量塑性变形阶段 SS 水平(或波浪)线段水平(或波浪)线段屈服阶段屈服阶段 a.屈服极限屈服极限s:材料屈服时的最小应力。:材料屈服时的最小应力。 它表示材料在外力作它表示材料在外力作 用下,只产生微量变用下,只产生微量变 形而不产生大量塑性形而不产生大量塑性 变形所能承受的最小变形所能承受的最小 载荷,是工程设计的载荷,是工程设计的 重要依据之一。重要依据之一。 b.条件屈服极限条件屈服极限0.2: 材料产生塑性变形量材料产生塑性变形量 L=0.2%L0时
4、的应力。时的应力。 c.思考:思考: 怎样在拉伸曲线怎样在拉伸曲线 上找到上找到0.2? 试样在发生塑性试样在发生塑性 变形的同时,是否还变形的同时,是否还 继续产生弹性变形?继续产生弹性变形? S B 上凸曲线段上凸曲线段加工硬化阶段加工硬化阶段 加工硬化:加工硬化: 由于塑性变形,使材由于塑性变形,使材 料强度增加的现象,料强度增加的现象, 它是工程上常用的强它是工程上常用的强 化材料的重要手段之化材料的重要手段之 一。一。 BK 下降线段下降线段颈缩断裂阶段颈缩断裂阶段 抗拉强度抗拉强度b: 试样被拉断前所能承试样被拉断前所能承 受的最大载荷处的应受的最大载荷处的应 力。力。 工程安全的