第一章 工程资料的功能 ?功能 ?运用功能：金属资料在运用条件下所表现出来的功能。 物理功能、化学功能、机械功能 ?工艺功能： 制作工艺进程中资料习惯加工的功能。 铸造性、可锻性、焊接性、切削加工 性、热处理工艺性。 机械功能： 金属资料在外力效果下表现出的力学行为。 最基本的目标是强度，塑性，硬度和冲击耐性。 第一章 工程资料的功能 一、强度 二、塑性 三、硬度 四、冲击耐性 完毕 第一节 静载时资料的机械功能 一、静拉伸试验 ?此试验在试验机上进行 σ= —P（MPa) S0 ε= —L—1-L×0 100% L0 ?L=L1－Lo 第一章 工程资料的功能 第一节 静载时资料的机械功能 一、静拉伸试验 ? 静拉伸试验可知： 低碳钢经三个阶段而损坏： ?弹性阶段（OPE） ?弹—塑性阶段（ESB） ?开裂阶段（BK） 第一节 静载时资料的机械功能 一、静拉伸试验 ? 静拉伸曲线上： ① OE直线段—弹性变形阶段 ?弹性变形 撤去外力，彻底消失 的变形，弹性变形量 与外力巨细成正比。 第一节 静载时资料的机械功能 一、静拉伸试验 ? 静拉伸曲线上： ② ES段（违背直线）— 微量塑性变形阶段 ? 塑性变形： 撤去外力，不能消失 而保存下来的变形。 第一章 工程资料的功能 第一节 静载时资料的机械功能 一、静拉伸试验 ? 静拉伸曲线上： 份额极限σp 弹性极限σe 屈从强度σs 抗拉强度σb 强度目标单位：MPa 第一节 静载时资料的机械功能 一、静拉伸试验 静拉伸曲线上： ① OE直线段——弹性 变形阶段 ? 弹性极限σe： 只发生弹性变形，不发生 塑性变形的最大应力。工 程上常用σ0.01表明。 △L=0.01%L0 第一节 静载时资料的机械功能 一、静拉伸试验 静拉伸曲线上： ③ SS′水平（或波涛）线段—屈从阶段 ? 屈从极限σs： 资料屈从时的最小应力。表明 资料反抗微量塑性变形的才能。 σs是零件规划的重要依据之 一。脆性资料不考虑σs 第一节 静载时资料的机械功能 一、静拉伸试验 脆性资料静拉伸曲线 ?脆性资料（铸铁，高碳钢，经热 处理钢）在破断前没显着的塑性变 形，称为脆性开裂 ? 条件屈从极限σ0.2： 资料发生塑性变形量 △L=0.2%L0时的应力值。 第一节 静载时资料的机械功能 一、静拉伸试验 静拉伸曲线上： ④ESB为弹—塑性变形阶段 ⑤ BK为下降线段——颈缩 开裂阶段 ? 抗拉强度σb： 试样被拉断前所能承 受的最大载荷处的应 力。工程安全的确保。 第一节 静载时资料的机械功能 一、静拉伸试验 （一）弹性与刚度 ?弹性—资料发生弹性变形而不产 生塑性变形的才能。 ?刚度—资料反抗弹性变形的才能。 PLo E=σ/ε △L= ESo ?E和So ↑ ，则△L↓，刚度越好。 第一节 静载时资料的机械功能 一、静拉伸试验 （二）强度 资料反抗变形和开裂的才能称为强度。单位MPa(MN/mm2) ?分：抗拉强度σb、抗压σbc、抗弯σbb、抗剪τb、抗扭τt。 ? 特性目标主要是屈从强度（ σs ）和抗拉强度（ σb） 第一节 静载时资料的机械功能 一、静拉伸试验 （二）强度 1.屈从极限σs（屈从强度或屈从点） σs=Ps/Fo （MPa） 金属资料开端发生显着塑性变形的抗力。 2. 抗拉强度σb （强度极限） 是试样被拉断前的最大承载才能。 屈强比： σs与σb的比值叫屈强比。屈强比太小，则资料强度 的有用利用率太低。 第一节 静载时资料的机械功能 一、静拉伸试验 (三) 塑性 金属资料在外力效果下，发生塑性变形而 不开裂的才能。 1. 延伸率δ＝ ——L1—－—L0×100% L0 F0－F1 2. 断面缩短率ψ＝————×100% F0 3. 含义： δ和ψ越大，表明资料的塑性越好。 第一节 静载时资料的机械功能 二、硬度 ?界说： 金属资料反抗其他更硬物体压入的才能。 或是资料对部分塑性变形的抗力。 （一）布氏硬度（HB） （二）洛氏硬度（HRA、HRB、HRC…） 第一节 静载时资料的机械功能 三、硬度 （一）布氏硬度（HB） ?试验原理 HB＝—P—(Mpa) F F＝π—D(D－ D2－d2 ) 2 d↓ HB↑ 布氏硬度↑ 图1-2 布氏硬度（HB）试验原理 第一节 静载时资料的机械功能 三、硬度 （一）布氏硬度 ?特色 ①与强度之间有必定的对应联系 轧、锻钢：σb≈2.5～3.5HB 铸钢：σb≈2.9～3.9HB 灰铸铁： σb≈1.6(HB－40) ②适用于安排不均匀的资料（铸、锻、轧制件）。 ③当HB＞450时，丈量成果无效 第一节 静载时资料的机械功能 三、硬度 （二）洛氏硬度：（HRA、HRB、HRC） ?试验原理 h=h2－h1 HR=K－h h↓ HR↑ 洛氏硬度↑ 第一节 静载时资料的机械功能 三、硬度 （二）洛氏硬度：（HRA、HRB、HRC） ?特色 ①直接读数，效率高。 ②适用于安排均匀的资料，如淬火钢件。 ③由于压痕较小，代表性差，硬度值重复性差。 第二节 动载时资料的机械功能 一、冲击韧（ａK ） ?界说：金属资料反抗冲击损坏的才能 ?试验办法 aK＝—AFN—K ＝—W—(h—1－—h2—) FN aK↑ 冲击耐性↑ 图1-2 冲击试验示意图 冲击耐性试验 Ak=h1-h2 第二节 动载时资料的机械功能 一、冲击耐性 ?影响要素 塑性↑ 耐性↑ 温度↓ 耐性↓ 图1-2 冲击试验示意图 第二节 动载时资料的机械功能 二、疲惫强度 界说：金属资料反抗疲惫损坏的才能 1.金属的疲惫（疲惫损坏） 资料在交变载荷的重复效果下(最大应力＜σs)， 忽然开裂的现象。 2.疲惫损坏机理 拉应力→外表微裂纹→向内部扩展→忽然开裂 第二节 动载时资料的机械功能 二、疲惫强度 3.疲惫强度的表明→疲惫极限σr r:应力循环特征 r＝—σσmm—ianx— 第二节 动载时资料的机械功能 二、疲惫强度 4.疲惫强度的丈量 在某一应力循环特征的交变 载荷效果下，经无限次循环 而不开裂的最大应力值。 第二节 动载时资料的机械功能 二、疲惫强度 5.进步疲惫强度的办法 a. 改进零件外表情况 b. 强化零件外表 c. 合理度过磨合期 第一章 工程资料的功能 ?基本内容和要求 1. 了解力学功能的品种、概念及目标。 2.了解拉伸试验进程及相关目标概念和含义。 3.了解各种硬度试验测验办法和使用规模。 4.了解冲击试验办法和所测目标的含义。