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1、工程材料裸第一章作地 2. 物理性能含义与那种失效形式有关 刚度零件或构件抵抗弹性变形的 能力 弹性变形失效 屈服强度 指材料产生屈服时的最小应 力 表达了材料抗塑性变形的能 力 塑性变形失效 抗拉强度 指材料所能承受的最人应力 表达了材料抵抗断裂的能力 断裂 硬度 材料抵抗表面划伤、磨损，或 局 部塑性变形及破坏的能力 磨损 塑性 指在外力作用下材料产生永 久变形而不被破坏的能力 塑性变形失效，断裂 冲击韧性材料抵抗冲击载荷的能力断裂 3. 名称意义公式单位 力学性能 指标 E弹性模量E- - % MPa 刚度 b 材料抵抗断裂 的能力 MPa抗拉强度 材料的应力循环 次数达到某一基 数而不
2、发生断裂 时的最 大应力 & MPa疲劳强度 S.2 2s) 大多数材料残 余应变量为 0.2%时的应力 值 $ 4 MPa（条件）屈 服强度 HBS 材料压坑（普通 淬 火钢球）单位球 面积上的抵抗力 HBS = A _ 2F 7rD(D-/D 2-d2) MPa布氏硬度 HBW 材料压坑（硬质 合金球）单位球 HBW _ 2F 7rD(D-/D 2-d2) MPa布氏硬度 面积上的抵抗 力 HRB 洛氏硬度机使 用钢球测头测 出的硬度值 HR? 0.002 无洛氏硬度 HRC 洛氏硬度机使用 金刚右锥测头 1470N载荷 测出 的硬度值 HR=K_M 0.002 无洛氏硬度 ak 试样单位
3、横截 面积上所消耗 的功 a -A S J / cm 2 冲击韧度 8试样被拉断后 的伸长率 1 一0x100% k % 塑性 屮 断面收缩率 p = A)_A xioo% A) % 塑性 4. -78.5/W =0.785 x IO -4/722 A)=兀(爭 Pb 4 33844N 0.785 x IO -4 m2 Q431? 13MPQ372MPQ nZUOVV/V q =厶= A - 263.6SMPa 225MPa s 4 0.785 xl0 _4m2 8 =厶厶 xlOO% = xlOO% = 30% 27% 厶o 50mm =龙（￥）2 匕28.26mm 2 = 0.2826xI
4、O-4m2 A）- A 0.5024mm 2 r /ln/ c-n/ 0 = L x 100% = - - x 100% = 64% 55% 4 0.785mm 2 绦上所述，後枇铜材力曇林滋特合标帝 o _ 9 MPa _ E_213790MP6Z a 49 MPa 、 - - - - 碳纤维_ E _ 390000MP。 -0.0229% o _ 49 MPa E 10560MPa -0.0694% -0.0126% 5. & 疲劳斷裂 : 机械零件在欢变裁希的作用下，曳工 作溢力运小于抗拉强决喜至小于屈服强决时. 虚衣时间的工作彳，A 衣变裁着輪作 用下，材抖亥面刚刀痕、矣角普拓力集屮处
5、和材料內梆的典渣、九孔 . 裂彼著掀陷 处耆屯产比疲劳裂狄，笄瓯疹力循环周浪的橹加，疲劳裂狡眾浙扩晨，直至零件 的帝数儀駅面面氷耒滋承爰外裁希时突銘瞬裂，疲劳腻坏就是这祥形咸的。 提宙零件疲劳青金的方该： /）采取琏免矣角it接，芜整触工M悻低 素面楓糙值碌改进殺针 2）采用亥面详火、祀曇藝处理、畋兀、洙压尊豢面强祀工艺 3）采用单晶5t向合金，撈未治金著治金技札餉强原材抖 4）零件咸品輪內那掀陷检圭 素面植糙悻低疲劳的原逊， 材抖豢面報糙使材抖豢面上落在农蜃沟整和卖角，?而虑农件爰到妥变裁 希作用时，素面盜力今怖眾畅衡，那些耒规则的疝力集屮处就敘易屯产或疲劳裂 狡，伟化了材料疲劳的进程，所必
6、相对孑家面老请的同种零件而言，它的疲劳强 底就悻佩了。 乡 材抖在再温下的力修悄滋特点： 一槪随泯庚的計咅，金属材料輪强度和释宿槿蜃怖低而塑世憎畑，健省咅温 衣时负裁时，金属材料的塑悄却显著悻低，後後出观跪槌新裂的观彖，而随着瀛 底升爲，材料的疲劳强庚会遂渐下悻，一嚴 地锐，起过一处温决后疲劳强庚会急剧下粋。 高温下的力学 性能衡量指标 意义 蠕变 金属材料长吋间的在 ?定温度、定应力作用下，即 使应力小于久 .2,也会缓慢地发生塑性变形的现象 持久强度指材料在高温长时载荷作用下抵抗断裂的能力 高温疲劳 一般地说，随温度升高，材料的疲劳强度会逐渐下降， 故而需要衡量在一定的高温下材料的疲劳强度指标 10. 力学性能指标衡量的性能意义 750 0.2/2000 在规定时间内达 到规定变形量的 蠕变强度 试样在 750 C 下， 经过 2000小 时， 发生 0. 2%变形量的应力值 600 61 高温下的疲劳强 度 试样在 600 C K,经 IO?次对称 应力循环后断裂的最大应力 值 T 600 4 1x104 稳态蠕变速度达到 规定值时的蠕变强 度 试样在 600 C下稳态蠕变速度为 1 xlO- 4%/时的应力值