（中職）機(jī)械基礎(chǔ)1、認(rèn)識材料的力學(xué)性能教學(xué)課件

1、YCF正版可修改PPT（中職）機(jī)械基礎(chǔ)1、認(rèn)識材料的力學(xué)性能教學(xué)課件項目二 熟悉工程材料 產(chǎn)品是以材料為基礎(chǔ)的。材料質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量和使用性能；材料成本的高低，也直接影響產(chǎn)品的成本。合理選用材料，是保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。 常用機(jī)械零件的材料有金屬和非金屬兩大類。金屬材料主要有鋼、鑄鐵、鋁和銅等；非金屬材料主要有工程塑料、復(fù)合材料及新型材料等。任務(wù)一 認(rèn)識材料的力學(xué)性能任務(wù)目標(biāo)： 理解強(qiáng)度、剛度、塑性、硬度、沖擊韌性、 疲勞抗力和斷裂韌性等力學(xué)性能。一、材料的力學(xué)性能 金屬材料的性能分為使用性能和工藝性能。 使用性能是指：為保證零件的正常工作和一定的工作壽命，材

2、料應(yīng)具備的性能；包括物理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性能。 工藝性能是指：為保證零件的加工過程順利進(jìn)行和零件的加工質(zhì)量，材料應(yīng)具備的性能；包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、切削加工性能和熱處理性能等。 力學(xué)性能是指：材料在力的作用下所顯示的性能，主要有強(qiáng)度、剛度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞抗力和斷裂韌性等。1、強(qiáng)度、剛度和塑性 試驗(yàn)證實(shí)，當(dāng)外力不超過某個限度時，變形固體所產(chǎn)生的變形在外力卸除后能夠完全消失，這種變形稱為彈性變形。 當(dāng)外力超過某個限度時，外力卸除后，僅有部分變形能夠消失，部分變形不能消失而殘留下來；不能消失的變形稱為塑性變形。（1）強(qiáng)度 在外力作用下，金屬抵抗破壞（塑性變形或斷裂）的能力

3、稱為強(qiáng)度。 金屬材料常用的強(qiáng)度指標(biāo)是屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。屈服強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度是指當(dāng)金屬材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時，在試驗(yàn)期間達(dá)到塑性變形發(fā)生而力不增加的應(yīng)力點(diǎn)，應(yīng)區(qū)分上屈服強(qiáng)度（ ）和下屈服強(qiáng)度（ ）。 屈服強(qiáng)度是表征在拉伸力作用下，金屬抵抗明顯塑性變形的能力。應(yīng)力-延伸率曲線圖抗拉強(qiáng)度（ ） 最大力（ ）:試樣在屈服階段之后所能抵抗的最大力。 抗拉強(qiáng)度（ ）：相應(yīng)最大力（ ）的應(yīng)力。即試樣斷裂前承受的最大拉應(yīng)力。 抗拉強(qiáng)度是表征在拉伸力作用下金屬抵抗斷裂的能力。 金屬的強(qiáng)度越高，零件使用時越安全可靠。（2）剛度在外力作用下，金屬抵抗彈性變形的能力稱為剛度。它是材料或結(jié)構(gòu)彈性變形難易程度的表征。（3）塑

4、性 在外力作用下，金屬斷裂前產(chǎn)生塑性變形的能力稱為塑性。 常用的塑性指標(biāo)是斷后伸長率和斷面收縮率。斷后伸長率（A） 試樣拉斷后，原始標(biāo)距的伸長量與原始標(biāo)距的百分比稱為伸長率，用符號A表示。斷面收縮率（Z） 試樣拉斷后，頸縮處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比，稱為斷面收縮率，用Z表示。 金屬材料的斷后伸長率和斷面收縮率愈大，表示其塑性愈好。塑性好的金屬，因斷裂前可產(chǎn)生大量的塑性變形，從而易于對其進(jìn)行塑性變形壓力加工。2、沖擊韌性、斷裂韌性和疲勞抗力（1）沖擊韌性 快速作用于零件的外力稱為沖擊力或動載荷。在沖擊力作用下，金屬抵抗斷裂的能力，稱為沖擊韌性。（2）斷裂韌性 材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)

5、展的能力稱為斷裂韌性。它成為衡量材料抵抗低應(yīng)力脆斷能力的重要性指標(biāo)。（3）疲勞抗力 疲勞抗力是指材料或零件抵抗循環(huán)應(yīng)力作用而不發(fā)生斷裂的能力。3、硬度 硬度是指金屬材料抵抗硬物壓入其表面的能力，即抵抗局部塑性變形的能力。它是衡量金屬材料軟硬程度的依據(jù)。 金屬材料的硬度是通過硬度試驗(yàn)測定的。常用的硬度試驗(yàn)方法有布氏硬度試驗(yàn)法，洛氏硬度試驗(yàn)法，維氏硬度試驗(yàn)法。（1）布氏硬度 布氏硬度：材料抵抗通過硬質(zhì)合金球壓頭施加試驗(yàn)力所產(chǎn)生永久壓痕變形的度量單位，符號為HBW。布氏硬度標(biāo)注時，硬度值寫在符號HBW之前，如600HBW。 布氏硬度試驗(yàn)法主要用于測硬度較低且較厚的材料和零件，如鑄鐵、有色金屬和硬度不

6、高的鋼。布氏硬度是在布氏硬度計上進(jìn)行。（2）洛氏硬度洛氏硬度是在洛氏硬度計上進(jìn)行。 洛氏硬度：材料抵抗通過對應(yīng)某一標(biāo)尺的金剛石圓錐體壓頭或硬質(zhì)合金球形壓頭施加試驗(yàn)力所產(chǎn)生永久壓痕變形的度量單位，符號為HR。 如70HR30N：表示總試驗(yàn)力為294.2N的30N標(biāo)尺測得的表面洛氏硬度值為70。 洛氏硬度試驗(yàn)法主要用于測量高硬度淬火件、較小與較薄件的硬度，具有中等厚度或較厚硬化層零件的表面硬度，硬度較低的退火件、正火件及調(diào)質(zhì)件，經(jīng)退火回火等處理零件的硬度等。（3）維氏硬度維氏硬度是在維氏硬度計上進(jìn)行。 維氏硬度：材料抵抗通過金剛石正四棱錐體壓頭施加試驗(yàn)力所產(chǎn)生永久壓痕變形的度量單位。 維氏硬度試驗(yàn)的測試精度較高，測試的硬度范圍大，被測試樣的厚度或表面深度幾乎不受限制，比如能測很薄的工件、滲氮層、金屬鍍層等。 維氏硬度標(biāo)注時，硬度值寫在符號HV之前，如640HV。 但是，維氏硬度試驗(yàn)操作不夠簡便，試樣表面質(zhì)量要求較高，故在生產(chǎn)現(xiàn)場很少使用。二、任務(wù)小結(jié)1、使用性能和工藝性能