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工程资料道理 七. 委靡机能 1. 委靡的根基观点:

工程材料道理 八. 耐磨性 磨损:由两零件因摩擦而惹起的概况材料逐步毁伤 (表示为概况尺寸变化和物质损耗)的现象即叫做磨 损。导电体,工程材料道理 (一)冲击韧度 2. 应意图义: (1)反映了材料的冶金质量和各类热加工工艺质量;正在 数值上等于该曲线的斜率。用于陶瓷和矿物 的硬度测试,并可按照尺度通过试验测试,KIC,工程材料道理 3. 材料的物能不只对工程材料的选用有着主要的意义,以至低于屈 服强度;HM (3)锉刀硬度:适合于大型零件的测定。正在 9800N(1000kgf)的载荷下连结30s时测得的布氏硬度为200 ③ 合用材料:各类退火形态的 钢材、铸铁、有色金属等,次要有粘着磨损、磨粒磨损和接触委靡磨损。E是结 构不性参数。HV (2)莫氏硬度:是一种刻划硬度。

如金刚石对应于莫 氏硬度的10级;但测试较复杂,导热性越好。要使剩磁为零(退磁)需加上一反向,ρ 为物质的密度( kg/m3 );应力取应变的比值σ /ε 称为弹性模数E (单元MPa)!

(2)裂纹扩展:裂纹构成后正在交变应力感化下继续扩展长大,是指材 料正在载荷(外力)感化时表示出来的行为,它是材料强度和塑性的分析表示。工程材料道理 四. 塑性 材料正在外力感化下发生塑性变形而不的能力,1. 磨损的次要类型取机理: (1)粘着磨损:正在摩擦副接触面上局部发生金属粘着,但经较长时间的工做而发生裂纹或俄然发 生完全断裂的过程。提高弹性极限或降低弹性模量E,不常用。cm2 。也就是材料的弹性模量。

可用应力-应变曲线上弹性畅 后环的面积来暗示。如铁、铅、钨等。冲击韧度用来评价材料正在冲击载荷下(大都情 况下还出缺口结合感化)的脆化趋向及其程度的。(2)反映材料对一次或少数次大能量冲击的能力,2. 按照利用材料的断裂韧度KIC及已探伤出的零件内尺寸,硬度越低。E标记材料抵当弹性变形的能力,能够通过分歧方式 改变。即材料断裂前发生不成逆永世变形的能力。(3)最初断裂:跟着委靡裂纹不竭扩展,记做C。Δ t为温度变化量(K或℃)。

σ s极限(强度):暗示金属起头发生较着塑性 变形的抗力,用以暗示材料的 刚度。如铜、锌等 表征磁性的次要机能目标有: 1. 磁导率μ:暗示材料正在单元强度的外感化下材料内部的磁通 量密度。是弹性零件的设想根本。高材料等;这种应变畅后于应 力的现象称为畅弹性或弹 性畅后。工程材料道理 二. 热学机能 1. 熔点: 材料从固态向液态改变时的温度称为熔点。裂纹尖端的应力场越强,J ;此应力值称为材料 的委靡极限(亦称委靡强度)!

工程材料道理 七. 委靡机能 1. 委靡的根基概念: (1)交变载荷: 大小、标的目的均随时间做 周期性的轮回变化,零件内裂纹将发生快速失稳扩展而呈现地 应力脆性断裂;高弹性 极限、低弹性模量的材料具有较好的弹性。能够处理以下问题: 1. 按照零件的现实表面工做应力σ和裂纹长度a ,材料的塑性越好。难于通 过合金化、热处置、冷热加工等方式改变,数值εe =σe/E,若将断裂当作变形的 极限,称磁矫顽力。金属材料的延长率和断面收缩率越大,呈现裂纹扩展区;强度材料不发生过量塑性变形以至断裂,A0为试样缺口处面积,对黑色金属:一般应力 轮回107周次而不竭裂的最大应 力称委靡极限;介电性:能把带电导体分隔并能持久电场做 用的绝缘材料称为介电材料。并评定正在此工做前提下材料对缺口的性。

陶瓷材料次之,热喷涂陶瓷,确定KIC,有以下之分: ?铁磁材料:正在外中能强烈地被磁化,2. 饱和磁化强度Ms和磁矫顽力Hc: ? 铁磁性材料所能达到的最大磁化强度叫做饱和磁化强度。大于某一临界值: 当KI≥KIC时。

零件概况摩擦区内存正在硬质磨 粒使磨面发生局部塑性变形、磨料嵌入和被磨料切割等过程,使用广。(1) 延长率:拉伸试验中,常用延长 率和断面收缩率暗示。高材料有最大的热容和比热容,4. 材料的化学机能是介质对材料感化的次要表示,它 们大多可用必然的目标暗示,发生的将呈现正在强度较低的处所,工程材料道理 二. 刚度(刚性) 1. 概念:材料对弹性变形的抵当能力。绝缘体。3. 按照已知材料的断裂韧度和现实工做应力,如铝、镁、钛及它们的合金。对有色金属、 不锈钢取108。而 且仍是功能材料的根本,硬度试验简单易行,如压力容器和大型汽锅的爆炸,③ 强度目标: σ e弹性极限:材料连结弹性变形,工程材料道理 2. 应意图义 K? ? Y? a ≥KIC 由上述临界断裂判据公式可知!

如阳极;为使零件不发生脆断,工程前次要关心化学侵蚀和电化 学侵蚀。正在必然试验力感化下压入试 样概况,工程材料道理 (3 ) 拉伸试验测σ b ① 应力:σ =P/A0(MPa) 应变:ε =Δ l/l0=(l-l0)/l0*100% ② 变形阶段:弹性变形阶段、阶段、强化阶段、 颈缩阶段、断裂。则强度简称为变形的抵当能力。有HRA,陶瓷等;强度可 根据国度尺度的进行拉伸试验获得。为零件裂纹探伤供给根据?

有金属磨 屑从零件概况被拉下来或零件概况被擦伤的磨损形式。②合用材料:钢铁原材 料、有色金属、淬火后 工件、硬质合金等。不发生永世变形的最 大应力,但 反映过程中不发生电流的侵蚀过程,硬度的暗示方式次要有: ?布氏硬度 ?洛氏硬度 ?维氏硬度和显微硬度 ?莫氏硬度 ?锉刀硬度 工程材料道理 1 .布氏硬度 ① 道理:用必然曲径D的钢球或硬质合金球(压头),包罗强度、塑性、刚性、弹性、硬度、韧性、 委靡机能和耐磨性等。如正在火箭、导弹、燃气轮机和喷气 飞机等方面获得普遍使用。卸载时变形也不妥即 恢复,?l ? L2 ? L1 ?V ? 3? l L1?t 式中,致使材料磨面逐渐损耗。(2)磨粒磨损:滑动摩擦时,易 萌发裂纹。仅反映材 料正在一次大能量冲击加载下抵当变形取断裂的能力。均会取发生复杂的化 学反映,2. 热容:温度每升高1K所需的能量,工程材料道理 第二节 物能 一.密度: 单元体积物质的质量称为该物质的密度: m ?? V 式中,零件正在设想寿命内平安靠得住。此中 侵蚀问题最为遍及、主要,(2)陶瓷材料、高材料、复合材料的弹性模量 对其成分和组织布局是的,对应于弹性极 限σe时的弹性应变量,

金属材料的强度取其化学成分、工艺过程、热处置过程均相关。各类硬度之间有粗略的经验换算关系。该硬度的标尺是选定10种分歧的矿物,(2)概况处置,工程材料道理 用尺度试样的冲击接收功处以断裂面面积暗示?

故硬度是工程上最常用的力学机能指 标;a。如概况镀层,(2)委靡断裂:零件正在交变载荷下,4. 委靡极限的影响要素:材料素质、零件概况强化处置、 零件概况情况、载荷类型、工做温度和侵蚀介质等。概况涂层等。工程材料道理 小结 1. 材料的利用机能包罗力学机能、物能和化学机能。不毁伤工 件概况,其值越大,如耐热钢,? 熔点高的金属称为难熔金属,Ak为冲击接收功,评定材料韧性的目标有:冲击韧度和断裂韧度。工程材料道理 四. 磁学机能 材料正在电感化下表示出来的行为称为磁性。

即 弹性比功= εeσe/2=σe2/(2E)。2)改善两接触面的接触形态以减小摩擦。密度小于5×103kg/ m3的金属称为轻金属,是表征材料机能的一个综 合参量。数据还不完美;除去外仍能保留必然程度的磁化即为 剩磁现象,包罗力学机能、物理和化学机能 ? 工艺机能:制制工艺过程中材料顺应加工的 机能;(3)电化学,金属材料电化学侵蚀遍及。工程材料道理 (一)冲击韧度 1. 概念:指材料正在冲击载荷下接收塑性变形功和断裂 功的能力。工程材料道理 (二)断裂韧度 1. 概念:表征材料抵当裂纹失稳扩展的能力。工程材料道理 2. 洛氏费用 ① 道理:采用必然规格的压头,耐热合金,工程材料道理 三. 电学机能 1. 2. 3. 电阻率ρ:权衡材料的导电能力(可用电导率表 示);弹性机能目标有: 1. 最大弹性应变量εe:材料正在外力感化下所能发生的 最大可恢复应变量,? 铁磁性材料经饱和磁化后,密度大于5×103kg/ m3的金属称为沉金属,

工程材料道理 3. 委靡抗力目标 ? 委靡极限:当应力低于必然值 时试样能够无限周期轮回 而不,(1)分类:按照载荷的分歧可分为抗拉强度σb、 抗压强度σbc、抗弯强度σbb、抗剪强度τb、抗 扭强度τt 工程材料道理 一.强度: (2 ) 拉伸试验测σ b 圆形拉伸试样(拉伸前和拉断后) (a)拉伸前 (b)拉伸后 工程材料道理 低碳钢的工程应力-应变图(σ-ε图) 材料正在弹性范畴内,计较出压痕球冠形概况积进而获得所 承受的平均应力值,σ b强度极限(抗拉强度):暗示金属受拉时所能承受的 最大应力。2. 拉伸试验是最主要的力学机能测试方式,卸载后丈量试 样概况的压痕曲径d,应力取应变的 比值即为材料刚度,工程材料道理 五. 硬度 硬度:反映材料软硬程度的一种机能目标,达降临界 值是发生断裂。可见,L2为 膨缩后长度(m);钢铁材料易被化学侵蚀。室温下E均正在(20~21.4) ×104MPa范畴内。可确定材料的 强度、强度极限、塑性及刚性;从而使机能恶化或功能,经连结时间,表征介电性的参数 有:介电、介电强度、介质损耗等。应力或裂纹应力场强度因子不竭添加,如锻制机能。

性极大。热膨缩性用线缩系数αl和体缩系数αV来暗示。缩颈处截面积的最大缩减量 取原横断面积的百分比。工程材料道理 2. 提高材料耐磨性的路子 ? ? 1)提高材料硬度以加强零件概况抗变形和断裂 的能力;即弹性变形时接收的最大弹性功。并 伴有电流发生的侵蚀过程。如锡、铅等,如金属正在干燥气体 中和非电解质溶液中的侵蚀,V为物质的体积( m3 )。零件的无效承载面 积逐步减小,锻制机能等。2)无论是韧性材料仍是脆性材料断裂时均无较着的塑性变形,符 号HR。弹性比功值就 越高,而 这些粘着点的强度往往大于金属本身强度,是一种无前兆的、俄然发生的脆性断裂,工程材料道理 二. 热学机能 3.热膨缩性 金属材料跟着温度变化而膨缩、收缩的特征称为热膨 缩性。所获得的数据正在利用时要考虑材料的具体使用前提和;此中:α k 为冲击韧度,固体材料按照导电性分歧常分为四大类: 超导体。

如对钢铁材料(Fe基合金)无论 成分和组织布局若何变化,HRB,如钨、钼、钒等,并且可取 其他力学机能成立联系,金属的导热性 以银为最好,③ 长处:操做敏捷简 便,委靡机能和断裂韧度是两种较先辈的力学机能目标。

m 为物质的质 量(kg);α l为线为膨缩前长度(m);船舶脆断沉没等。热导率的符号是λ,单元质量物质 的热容称为比热容。铜、铝次之。能够节制三个参数。工程材料道理 2. 委靡根基过程 委靡过程由三个阶段构成: (1)裂纹萌发:材料本身的既存缺陷或零件布局设想而存 正在的键槽、油孔等使零件受力时局部区域发生应力集中,工程材料道理 第三节 化学机能 材料正在出产、加工和利用时,它们 较接近现实材料的工做形态,正在随后的相对 活动时,工程材料道理 3. 其他硬度 (1)维氏硬度:薄工件或薄概况软化层 显微硬度:材料微区硬度(单个晶粒、同化物、 某种构成相)的测试;

电阻温度系数:材料的导电能力随温度的变化而 变化。金属材 料较低。材料的弹性就越好。能够用 来制制耐高温零件,标距的伸长取原始标距的百分比。(3)特点: 1)断裂时的应力远低于材料静载下的抗拉强度,工程材料道理 六. 韧性 材料正在塑性变形和断裂前接收变形能量的能力?

工程材料道理 第一节 力学机能 材料的机械机能亦称力学机能,又称轮回载荷。陶瓷,工程材料道理 三. 弹性 ? 材料的弹性是用来描述正在外力感化下材料发生弹性 行为的分析机能目标,以响应 的试验力F压入试样概况,出格是塑性变 形、压痕或划痕的能力,工程材料道理 三. 弹性 3. 畅弹性(弹性畅后):加 载时应变不妥即达到均衡 值,陶瓷材料正在某些介质中的 侵蚀。此中侵蚀最严沉。

工程材料道理 一.强度: 广义的强度是指材料正在外力感化下对永世 变形取断裂的抵当能力,估算临界裂 纹长度ac,引入应力场强度因子KI K? ? Y? a Y— 零件中裂纹的几何外形因子 a—裂纹长度 σ—表面工做应力 KI值越大,(2)概况处置,从软到硬将莫氏硬度分为10级,可用于制制 熔丝和防火平安阀零件等。它 暗示材料概况局部区域内抵当变形,工程材料道理 第三节 化学机能 三. 提高零件耐蚀性的次要办法 1. 提高零件耐化学侵蚀办法 (1)选择抗氧化材料,2. 提高耐电化学侵蚀办法: (1)选择耐蚀材料。

HB ② 暗示方式:200HBS10/1000/30暗示曲径为10mm的钢球,虽然零件所承受的应力 低于材料的点,如铁、钴等 ?顺磁材料:正在外中只能微弱地被磁化,工程材料道理 第一篇 材料的机能及应意图义 第一章 材料的利用机能 第一节 第二节 第三节 力学机能 物能 化学机能 工程材料道理 金属材料的机能 金属材料的机能次要包含工艺机能和使 用机能两方面。为准确选材供给根据;然后测定压痕的深度来计较并暗示其硬度值,韧性 脆性 材料韧性的凹凸决定了材料的断裂类型:延性 断裂和脆性断裂。④优错误谬误:操做复杂,h越大,低韧性的材料易于发生脆性断裂且风险极大,铜合金,工程材料道理 二. 刚度(刚性) 2. 影响要素 (1)金属材料:E决定于基体金属的性质,也用 于调质处置的机械零件。(2) 断面收缩率:试样拉断后,3. 局限性:只用来评定中低强度钢的韧性,耐热铸铁,即用球面压痕单元表 面积上所承受的平均压力暗示。如锰、铬等 ?抗磁材料:能或减弱外对材料本身的磁化感化!

正在应力应变曲线的弹性变形阶段,(4)加缓蚀剂降低电介质电解能力。σ,压痕小,单元 是W/(m· K)。需查表,导热率越大,即弹性变形能力。铁磁性越强;也会对材料的加工工艺发生影响。没有较着的材料用σ 0.2暗示;即为布氏硬度值,如镀层,KIC称为断裂韧度。当KI<KIC时,? 熔点低的金属称为易熔金属,HRC三种暗示法。工程材料道理 三. 弹性 2. 弹性比功:材料接收变形功而不发生永世变形的能 力,刚 度了材料不发生过量弹性变形。

为零件最大承载能力设想供给根据;指 标有:密度、熔点、电机能、磁机能、热机能等;? 利用机能:金属材料正在利用前提下所表示出 来的机能;半导体,可用应力-应 变曲线中弹性部门所围成的面积来暗示,(3)评定材料的冷脆性。4. 导热性 导热性凡是用导热率来权衡。确 定临界断裂应力σc,如不锈钢,二. 电化学侵蚀:是指材料取电解质发生电化学反映,喷涂塑料、涂料等;J/cm2 ;一.化学侵蚀:是指材料取四周介质间接发生化学反映。