《工程材料學》材料的性能

1、第1章 材料的結構與性能使用性能：材料在使用過程中所表現(xiàn)的性能。包括力學性能、物理性能和化學性能。工藝性能：材料在加工過程中所表現(xiàn)的性能。包括鑄造、鍛壓、焊接、熱處理和切削性能等。第一篇 工程材料的基本理論1.2 材料的性能a、彈性和剛度彈性：指標為彈性極限e，即材料承受最大彈性變形時的應力。剛度：材料受力時抵抗彈性變形的能力。指標為彈性模量E。 1.2.1金屬材料的使用性能（1）金屬材料的力學性能低碳鋼的應力-應變曲線拉伸試樣拉伸試驗機應力 = P/F0應變 = (l-l0)/l0b、強度與塑性強度：材料在外力作用下抵抗變形和破壞的能力。屈服強度s：材料發(fā)生微量塑性變形時的應力值。條件屈服強

2、度0.2：殘余變形量為0.2%時的應力值。抗拉強度b：材料斷裂前所承受的最大應力值。塑性：材料受力破壞前可承受最大塑性變形的能力。 伸長率：斷面收縮率：拉伸試樣的頸縮現(xiàn)象說明： 用面縮率表示塑性比伸長率更接近真實變形。指標為：c、硬度材料抵抗表面局部塑性變形壓痕、劃痕的能力。（i）布氏硬度HB布氏硬度的優(yōu)點：測量誤差小，數(shù)據(jù)穩(wěn)定。缺點：壓痕大，不能用于太薄件、成品件。 壓頭為鋼球時，布氏硬度用符號HBS表示，適用于布氏硬度值在450以下的材料。 壓頭為硬質合金球時，用符號HBW表示，適用于布氏硬度在650以下的材料。布氏硬度壓痕適測量退火、正火、調質鋼,鑄鐵及有色金屬的硬度。（ii）洛氏硬度洛

3、氏硬度用符號HR表示根據(jù)壓頭類型和主載荷不同，分為九個標尺，常用的標尺為A、B、C。 HRA用于測量高硬度材料, 如硬質合金、表淬層和滲碳層。HRB用于測量低硬度材料, 如有色金屬和退火、正火鋼等。HRC用于測量中等硬度材料，如調質鋼、淬火鋼等。洛氏硬度的優(yōu)點：操作簡便，壓痕小，適用范圍廣。缺點：測量結果分散度大。鋼球壓頭與金剛石壓頭洛氏硬度壓痕（iii）維氏硬度維氏硬度計維氏硬度試驗原理維氏硬度壓痕維氏硬度用符號HV表示（i）、沖擊韌性是指材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。指標為沖擊韌性值ak(通過沖擊實驗測得)。d、韌性-擺錘式一次沖擊實驗。-小能量多次沖擊實驗。使用不同類型的試樣(U形

4、缺口或V形缺口)，其沖擊吸收功分別為AKU或AKV，沖擊韌度則分別為aKU 或aKV。帶有雙沖點的錘頭以一定的頻率沖擊式樣，直至沖斷。（ii）斷裂韌性應力強度因子：描述裂紋尖端附近應力場強度的指標。斷裂韌性：材料抵抗內部裂紋失穩(wěn)擴展的能力。C為斷裂應力，aC為臨界裂紋半長，單位為 e、疲 勞材料在低于s的重復交變應力作用下發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。(1)疲勞曲線和疲勞強度材料在規(guī)定次數(shù)應力循環(huán)后仍不發(fā)生斷裂時的最大應 力稱為疲勞強度。用r表示。(2) 提高零件抗疲勞的方法可通過合理的選材，細化晶粒、減少材料和零件的缺陷；改善零件的結構設計，避免應力集中，減少零件的表面粗糙度；對零件表面進行強化處理。(2) 金屬材料的物理性能1) 密度 2) 熔點 3) 導熱性 4) 導電性 5) 熱膨脹性 6) 磁性1) 耐腐蝕性 2) 抗氧化性