听小师讲金属——第二讲 金属材料的机械性能

killix

各位朋友大家好，最近由于小师回家休了半个月暑假，回来又看了几天《新包青天》，耽误了第二讲的时间，先对大家表示抱歉，这部片子不错从中可以学到很多为人处事的道理，推荐大家看高清的，比普通视觉感要好的多。闲话少说言归正传。第一讲对金属的一般情况略作介绍，这一讲将介绍金属材料的机械性能。
2.1 引言
    金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括机械性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。
    在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能（或称为力学性能）。
    金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的机械性能也将不同。常用的机械性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。下面将分别讨论各种机械性能。
2.2 强度
    强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系，使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指针。
    提到抗拉强度就不得不介绍一下拉伸曲线。相信大家都看过，由于不好插图，我就不再这里画拉伸曲线了，从拉伸曲线上可以获得如下信息：比例极限、弹性极限、屈服强度（机械零件制造的时候必须考虑），抗拉强度（所有工程应用都比较关心），弹性模量，这5个强度指标，大家可以看相关资料，有问题也可以跟帖提问。
2.3 塑性
    塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不破坏的能力。 塑性一般也是从拉伸试验中获得，有两个重要指标：伸长率和断面收缩率。这两个指标中，伸长率不是很精确，同样伸长5mm，100mm做分母和50mm做分母不一样，而断面收缩率比较准确。拉伸试验GB都有明确规定，具体做的时候可以参照相应的国标。
2.4 硬度
    硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法，它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面，根据被压入程度来测定其硬度值。 常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和维氏硬度（HV）等方法。
2.5 疲劳强度
    前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指针。实际上，许多机器零件都是在循环载荷下工作的，在这种条件下零件会产生疲劳。 经验表明：钢铁等材料的疲劳强度约为抗拉强度的0.45~0.55。
2.6 冲击韧性
    以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷，金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。这个指标只能作为工程上安全性的依据，不能反映材料的微观韧性或脆性。同样冲击韧性为15的两种材料韧性和脆性可能差别很大。
2.7 断裂韧性
    指材料阻止宏观裂纹失稳扩展能力的度量，也是材料抵抗脆性破坏的韧性参数。它和裂纹本身的大小、形状及外加应力大小无关。是材料固有的特性，只与材料本身、热处理及加工工艺有关。是应力强度因子的临界值。常用断裂前物体吸收的能量或外界对物体所作的功表示。例如应力-应变曲线下的面积。韧性材料因具有大的断裂伸长值，所以有较大的断裂韧性，而脆性材料一般断裂韧性较小。这个指标在机械零件设计的时候考虑较多。理化检测中应用很少。
2.8 各机械性能的测量方法
    强度和塑性用拉伸试验测定；冲击韧性用冲击试验机测定；硬度方法不同设备不同，但是总称硬度计；疲劳强度用疲劳试验机测定；断裂韧性要先用无损探伤检测出裂纹形状，不同裂纹计算公式不同。
    这一讲到此为止，下一讲我将请金相专家来讲解金相检验，大家有什么问题或者好的建议，可以跟帖提出，有奖励的！还有对论坛里的求助帖还希望朋友们积极回复，小师会加大奖励力度！

killix

补充：拉伸机拉伸时试样上端固定，试样下端单向向下拉伸，叫单轴向拉伸

ly555

多整点图片啊

LiYuFu67605

3# ly555


讲得非常好    什么时候金相专家来讲解金相检验呀

yangwd

很好，配上点图片就更好了

wuyi930

图文并茂，讲解会更加形象生动啊：）

liuytzjuzju

基本的东东，地球人都 知道

s521cf

顶一个，谢谢

zorroh

还可以讲的更深入点就更好了，顶！！！

无间盗

楼主最好能整理一下，做一个合集，便于大家收藏！！！！！

ly555

怎么没有下文了？？？？？

yaozhong

学习中

94124024

怎么后面没有了呢？

chncairun

学习中
持续跟进

lcgg_zb

讲的太简单