工程材料的性能熱

工程材料的性能熱第一頁，共十頁，2022年，8月28日

２.強度

強度是指材料在外力作用下抵抗永久變形和破壞的能力，單位為MPa。（１）屈服點σs

表示材料抵抗微量塑性變形的能力，單位為MPa。鑄鐵等材料沒有明顯的屈服現(xiàn)象,則用條件屈服點（σ0.2）來表示，即產生0.2%殘余應變時的應力值。零（構）件在工程中一般不允許發(fā)生明顯的塑性變形，所以σs是設計時的主要參數(shù)。第二頁，共十頁，2022年，8月28日

（２）抗拉強度σb

表示材料抵抗最大均勻變形的應力，單位為MPa。σb是設計選材的主要參數(shù)之一。

σs／σb稱為屈強比，在工程上常涉及到．３.塑性是指材料在外力作用下產生塑性變形而不破壞的能力。其大小以伸長率和斷面收縮率來表示。

（１）伸長率，以δ表示。

式中，l0為標距原長，l1為斷裂后標距長度。第三頁，共十頁，2022年，8月28日（２）斷面收縮率，以ψ表示。

式中，A0為試樣原始橫截面積，A1為斷口處的橫截面積。

δ、ψ愈大，表示材料的塑性愈好。塑性是壓力加工成形的重要參數(shù)，另一方面，材料具有一定塑性可以提高零件使用的可靠性第四頁，共十頁，2022年，8月28日

二、硬度

硬度是指材料對局部塑性變形、壓痕或劃痕的抗力。常用的硬度有布氏硬度（單位為MPa）、洛氏硬度和維氏硬度（單位為MPa）。各種硬度試驗原理如下圖所示：布氏硬度原理洛氏硬度原理維氏硬度原理第五頁，共十頁，2022年，8月28日硬度指標符號壓頭類型單位應用特點HBHBS:鋼球壓頭HBW:硬質合金球壓頭淬火鋼球、粉末冶金球MPa測量結果準確、但壓痕大，不適合成品檢驗HRHRC:120°金剛石圓錐,150kgfHRB:φ1/16inch淬火鋼球,100kgfHRA:120°金剛石圓錐,60kgf淬火鋼球、金剛石圓錐無量綱測量操作簡便，壓痕小，適合成品或零件的硬度測量，還可檢測薄工件或表面較薄硬化層的硬度HV金剛石正棱錐MPa載荷小，壓痕淺，適用于測定零件表面的薄硬化層、鍍層及薄片材料的硬度。

由于硬度測試設備簡單，操作方便、迅速，又不必破壞工件，而且硬度與切削加工性能緊密相關，又與抗拉強度之間存在一定的對應關系，所以零件圖上的技術要求往往只標硬度值。第六頁，共十頁，2022年，8月28日低碳鋼:?b=3.53HB；高碳鋼:?b=3.33HB；合金調質鋼:?b=3.19HB；灰鑄鐵:?b=0.98HB；退火鋁合金:?b=4.70HB；第七頁，共十頁，2022年，8月28日

第二節(jié)動載時材料的力學性能

一、沖擊韌度材料抵抗沖擊載荷而不破壞的能力稱為沖擊韌度。

1)擺錘式一次沖擊試驗。

2)小能量多次沖擊試驗。如圖1-26所示。沖擊韌度（性能）受溫度影響很大，溫度低則變小。圖1-26多次沖擊彎曲實驗示意圖Ak=G(H-h)JJ/cm2第八頁，共十頁，2022年，8月28日二、疲勞強度

指材料在大小和方向重復偱環(huán)變化載荷作用下抵抗破壞的能力，用σ-1來表示，單位為MPa。

疲勞強度通常遠低于材料的σb

，甚至低于材料的σs。第九頁，共十頁，2022年，8月28日第三節(jié)斷裂韌性

材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴展斷裂的能力。斷裂韌性指標為KIC，單位為MPa.m1/