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第四章金属的力学性能.ppt

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第四章金属的力学性能.ppt
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1,金属的力学性能,3、 硬度,硬度是材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力它衡量材料软硬的判据。目前最常用的硬度试验法是布氏硬度试验法、洛氏硬度试验法和维氏硬度试验法。,2,1)布氏硬度,kgf/mm2,式中A压—压痕球形表面积,mm2D—压头直径,mm2d—压痕平均直径,mm。,kgf/mm2 (试验力F单位用kgf),(可从资源中心下载拉伸试验视频资料演示),3,1)布氏硬度,布氏硬度的表示方法:140HBS10/10000/30500HBW5/7500一般在零件图或工艺文件上标柱材料要求的布氏硬度值时,不规定试验条件,只标出要求的硬度范围和硬度符号,例如200~230HBS。HBS用于测试硬度值小于450的材料;HBW用于测量硬度值在450~650范围的材料。布氏硬度主要用来测定铸铁、有色金属、以及退火、正火和调质处理的钢材的硬度,如半成品和原材料。,4,2)洛氏硬度,式中,C为常数,压头是金刚石圆锥时,C=100;压头为淬火钢球时,C=130。,5,2)洛氏硬度,以淬火、低温回火GCr15钢为例,测量HRC值(从资源中心下载),6,2)洛氏硬度,洛氏硬度无单位,需标明硬度标尺符号,在符号前面写出硬度值,如60HRC、80HRA、90HRB。洛氏硬度各标尺之间没有对应关系,不能直接比较硬度值的高低。洛氏硬度试验操作简单、迅速、压痕小,主要用于测试热处理后硬度较高的成品零件及较薄的工件,对于组织和硬度不均匀的材料,硬度值波动较大,准确性不如布氏硬度值。,7,3)维氏硬度,Kgf/mm2,式中 F—试验力,NAo—压痕面积,mm2d—压痕对角线的算术平均值,mm。,以淬火、低温回火T8A钢为例,测量HV值 (从资源中心下载相关视频资料),8,3)维氏硬度,维氏硬度值一般不标单位,在符号HV前写出硬度值。维氏硬度试验因试验力小(常用49.03N),压痕浅,轮廓清晰,数值准确,试验力选择范围大(49.03~980.7N),所以可测量从很软到很硬材料的硬度,维氏硬度值之间能直接进行比较。维氏硬度常用来测试薄片材料、金属镀层及零件表面硬化层的硬度,但试验麻烦,不宜用于成批生产的常规检验。,9,三 金属的力学性能,3、 硬度,特别说明:各种硬度试验法测得的硬度值不能进行直接比较,必须通过硬度换算表换算成一种硬度值后,方能比较硬度高低。,10,4、韧性与疲劳强度,1)韧性,韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力,可用来衡量金属材料抵抗冲击载荷能力。韧性的判据通过冲击试验来测定。,(注:可从资源中心下载相关视频资料),40Cr钢冲击吸收功测定试验,11,5、疲劳强度循环应力:应力的大小和方向随时间作周期性的变化。零件在循环应力作用下,常在远小于该材料的σb,甚至小于σS强度的情况下发生断裂的现象称为金属的疲劳,金属疲劳的判据是疲劳强度。,12,二、疲劳强度试验证明,当σ低于某一数值时,材料可经过无数次循环应力作用而不断裂,这一应力称为疲劳强度。在工程上,疲劳强度是指在一定的循环次数下不发生断裂的最大应力。一般规定,钢铁材料的应力循环次数取108,有色金属取107。,合理设计零件结构、避免应力集中、降低表面粗糙度值、进行表面滚压、喷丸处理、表面热处理等,可以提高工件的疲劳强度。,
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