金属材料与热处理(司卫华)04027课件第1章

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第一章 金属材料的力学性能

化学工业出版社

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本章导读

金属材料在现代工业中的广泛应用主要是由于其能 满足各种工程构件或机械零件所需的力学性能和工 艺性能要求，所以掌握各种金属材料的力学性能及 其变化规律，根据工作条件及力学性能选择材料， 充分发挥其性能潜力，是保证构件或零件质量的基 础。

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概 述

使用性能：材料在使用过程中所表现的性能。 包括力学性能、物理性能和化学性能。 工艺性能：材料在加工过程中所表现的性能。 包括铸造、锻压、焊接、热处理和切削性能 等。

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概 述

金属材料的力学性能是指在承受各种外加载 荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变 应力等)时，对变形与断裂的抵抗能力及发 生变形的能力。

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材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称

为变形。

外力去处后能够恢复的变形称为弹性变形。

外力去处后不能恢复的变形称为塑性变形。

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力学性能 材料在力的作用下，诸如不同载荷所造成 的弹性变形、塑性变形、断裂(脆性断裂、 韧性断裂、疲劳断裂等)以及金属抵抗变 形和断裂能力的衡量指标。

常用的力学性能有：强度、刚度、弹性、 塑性、硬度、冲击韧性及疲劳极限等。

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1.1 强度与塑性

强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗塑性 变形和断裂的能力。

塑性是指金属材料在静载荷作用下产生塑性变 形而不致引起破坏的能力。金属材料的强度和塑性的判据可通过拉伸试验 测定。

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一、拉伸实验(GB/T228-2002)

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1. 拉伸试样 2. 力—伸长曲线(以低碳钢试样为例) 3. 脆性材料的拉伸曲线

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1. 拉伸试样(GB6397-86)

长试样：L0=10d0 短试样：L0=5d0

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万能材料试验机 a) WE系列液压式 b) WDW系列电子式

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2. 力-伸长曲线 拉伸试验中得出的拉伸力与伸长量的关系曲线。

弹性变形阶段

屈服阶段强化阶段 颈缩现象

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