第01章工程材料绪论.ppt

第01章工程材料绪论
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第1页，共41页，2022年，5月20日，12点54分，星期五
材料与材料科学
绪论
材料性能
材料的分类
学****目的
学****内容
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第3页，共41页，2022年，5月20日，：在外力作用下发生塑性变形的能力。
伸长率 δ （单位% ）
断面收缩率 ψ （单位% ）
强度与塑性
力学性能
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第15页，共41页，2022年，5月20日，12点54分，星期五
强度与塑性
屈服强度：σs
力学性能
塑性：断裂前可发生永久变形的能力。
抗拉强度：σb
材料开始发生塑性变形的最小应力。
材料发生断裂前能承受的最大应力。
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第16页，共41页，2022年，5月20日，12点54分，星期五
P :比例极限
e :弹性极限
E：弹性模量
s :屈服强度()
b : 抗拉强度
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第17页，共41页，2022年，5月20日，12点54分，星期五
③ 硬度： 材料抵抗外物压入能力。硬度测量简便快速，不破坏零件，硬度与强度间存在一定关系，可用硬度来估计强度，硬度测量应用很广泛。
●布氏硬度 ： HBS 、HBW；（单位 kgf/mm2****惯不写)
●洛氏硬度 ：HRA、HRB、 HRC；（无单位）
●维氏硬度： HV。（单位kgf/mm2****惯不写)
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硬度
硬度是衡量材料软硬程度的指标，反映材料抵抗局部塑性变形的能力。
力学性能
莫氏硬度：
材料名称
硬度级别
滑石
1
石膏
2
萤石
4
钠长石
6
黄玉
8
刚玉
9
金刚石
10
布氏硬度：
用直径D钢球在力P的作用下压在试样上一定时间,压痕直径为d。实用于较软的塑性材料。
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硬度
力学性能
洛氏强度：
用120度圆锥金刚石压头，1470N (150kgf)力压入材料，以压入材料表面的深度来度量材料的硬度。用于硬度较高的淬火钢件。
用对面夹角136度四棱锥金刚石压头，在力P作用下压入材料，用压痕单位面积上承受的力作为材料硬度的度量。力的大小从980N、490N、297N到…。压痕小用显微镜来观察，用于测量表层或微区。
维氏强度：
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布氏硬度计
洛氏硬度计
维氏硬度计
金相显微镜
里氏硬度计
Brinell Hardness Tester
Rockwell Apparatus
Vickers Hardness Tester
Metalloscope
Richter Hardness Tester
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冲击韧性
冲击韧性是材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。常用一次弯曲冲击韧性试验ak值来表示。以带缺口标准试样快速冲断时，单位横截面积吸收的功。冲击韧性是材料强度和塑性综合作用的结果。
力学性能
试样尺寸
试验方法
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断裂韧性
断裂韧性是材料中存在缺陷时，材料抵抗脆性断裂的能力。
力学性能
断裂韧性指标为KIC，有专门的测定方法。工程应用要求：
大型构件不可避免存在各种缺陷，在缺陷前端有不同的应力作用，都存在应力集中，其中裂纹受张开应力作用为最危险。
Y裂纹形状系数，a裂纹长度的一半。
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疲劳强度
零件在低于屈服应力的交变应力的反复作用下，而发生的断裂现象称为疲劳断裂。疲劳断裂是损伤的积累过程，包括疲劳裂纹的产生、扩展、瞬间断裂三各阶段。应力大小和循环次数有关。
力学性能
低周疲劳又称条件疲劳极限，参照零件工作周期可能作用的次数下能承受的应力极限值。（可以有效发挥材料的作用）
高周疲劳对称应力作用趋于水平线的最大应力为σ-1 ,作为永久可用的疲劳强度极限。实际大多以107次未断裂的应力来测定。
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耐磨性
一个零件相对另一零件有摩擦运动而造成接触面的尺寸变化、质量损失现象成为磨损。
力学性能
磨损的后果可能因零件尺寸变化，轻则降低传动质量，影响部件的使用性能；重则因尺寸变小造成零件断裂。
磨损主要有磨