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      金屬材料性能及名詞解釋

      更新時間:2013-03-22      點擊次數(shù):2607

      為更合理使用金屬材料,充分發(fā)揮其作用,必須掌握各種金屬材料制成的零、構(gòu)件在正常工作情況下應(yīng)具備的性能使用性能及其在冷熱加工過程中材料應(yīng)具備的性能工藝性能
         
      材料的使用性能包括物理性能如比重、熔點、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性、磁性等、化學(xué)性能耐用腐蝕性、抗氧化性,力學(xué)性能也叫機械性能。
         
      材料的工藝性能指材料適應(yīng)冷、熱加工方法的能力。
          (
      、機械性能
         
      機械性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的特性。
          1
      、強度:材料在外力載荷作用下,抵抗變形和斷裂的能力。材料單位面積受載荷稱應(yīng)力。
          2
      、屈服點(бs):稱屈服強度,指材料在拉抻過程中,材料所受應(yīng)力達到某一臨界值時,載荷不再增加變形卻繼續(xù)增加或產(chǎn)生0.2%L。時應(yīng)力值,單位用牛頓/毫米2(N/mm2)表示。
          3
      、抗拉強度(бb)也叫強度極限指材料在拉斷前承受大應(yīng)力值。單位用牛頓/毫米2(N/mm2)表示。
          4
      、延伸率(δ):材料在拉伸斷裂后,總伸長與原始標(biāo)距長度的百分比。
          5
      、斷面收縮率(Ψ)材料在拉伸斷裂后、斷面大縮小面積與原斷面積百分比。
          6
      、硬度:指材料抵抗其它更硬物壓力其表面的能力,常用硬度按其范圍測定分布氏硬度(HBSHBW)和洛氏硬度(HKAHKBHRC)
          7
      、沖擊韌性(Ak):材料抵抗沖擊載荷的能力,單位為焦耳/厘米2(J/cm2)
         
      對低碳鋼拉伸的應(yīng)力——應(yīng)變曲線分析
          1.
      彈性:εe=σe/E, 指標(biāo)σeE
          2.
      剛性:△L=P·l/E·F 抵抗彈性變形的能力強度
          3.
      強度: σs---屈服強度,σb---抗拉強度
          4.
      韌性:沖擊吸收功Ak
          5.
      疲勞強度: 交變負(fù)荷σ-1σs
          6.
      硬度 HRHVHB
          Ⅰ
      階段 線彈性階段 拉伸初期 應(yīng)力應(yīng)變曲線為一直線,此階段應(yīng)力高限稱為材料的比例極限σe. 
          Ⅱ
      階段 屈服階段 當(dāng)應(yīng)力增加至一定值時,應(yīng)力應(yīng)變曲線出現(xiàn)水平線段有微小波動,在此階段內(nèi),應(yīng)力幾乎不變,而變形卻急劇增長,材料失去抵抗變形的能力,這種現(xiàn)象稱屈服,相應(yīng)的應(yīng)力稱為屈服應(yīng)力或屈服極限,并用σs表示。

          Ⅲ階段 為強化階段,經(jīng)過屈服后,材料又增強了抵抗變形的能力。強化階段的高點所對應(yīng)的應(yīng)力,稱材料的強度極限。用σb表示,強度極限是材料所能承受的大應(yīng)力。
          Ⅳ
      階段 為頸縮階段。當(dāng)應(yīng)力增至大值σb后,試件的某一局部顯著收縮,后在縮頸處斷裂。
         
      對低碳鋼σsσb為衡量其強度的主要指標(biāo)。
         
      剛性:△L=P·l/E·F,抵抗彈性變形的能力。
          P---
      拉力,l---材料原長,E---彈性模量,F---截面面積
         
      塑性變形:外力去處后,不能恢復(fù)的變形,即殘余變形稱塑性變形。
         
      材料能經(jīng)受較大塑性變形而不破壞的能力,稱為材料的塑性或延伸性。
         
      衡量材料塑性的兩個指標(biāo)是延伸率和斷面收縮率。
         
      延伸率δ=(△l0/l)×100% 斷面收縮率ψ=((A-A1)/A)×100%
         
      韌性沖擊韌性:常用沖擊吸收功 Ak 表示,指材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的力。
         
      疲勞強度:材料抵抗無限次應(yīng)力(107)循環(huán)也不疲勞斷裂的強度指標(biāo),交變負(fù)荷σ-1σs為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
         
      硬度:材料軟硬程度。
         
      測定硬度試驗的方法很多,大體上可以分為彈性回條法肖氏硬度壓入法布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和劃痕法莫氏硬度等三大類,生產(chǎn)上應(yīng)用廣泛的是壓入法。它是將一定形狀、尺寸的硬質(zhì)壓頭在一定大小載荷作用下壓入被測材料表層,以留下的壓痕表面面積大小或深度計算材料的硬度值。
         
      由于硬度測定時的測定規(guī)范,所用儀器設(shè)備等不同,用壓入法井臺測定材料的硬度的方法也有多種。
         
      常用的方法是布氏硬度法(HB),維氏硬度法(HV),洛氏硬度法(HR)
          (
      、工藝性能
         
      指材料承受各種加工、處理的能力的那些性能。
          8
      、鑄造性能:指金屬或合金是否適合鑄造的一些工藝性能,主要包括流性能、充滿鑄模能力;收縮性、鑄件凝固時體積收縮的能力;偏析指化學(xué)成分不均性。
          9
      、焊接性能:指金屬材料通過加熱或加熱和加壓焊接方法,把兩個或兩個以上金屬材料焊接到一起,接口處能滿足使用目的的特性。
          10
      、頂氣段性能:指金屬材料能承授予頂鍛而不破裂的性能。 
          11
      、冷彎性能:指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂性能。彎曲程度一般用彎曲角度α(外角或彎心直徑d對材料厚度a的比值表示,a愈大或d/a愈小,則材料的冷彎性愈好。
          12
      、沖壓性能:金屬材料承受沖壓變形加工而不破裂的能力。在常溫進行沖壓叫冷沖壓。檢驗方法用杯突試驗進行檢驗。
          13
      、鍛造性能:金屬材料在鍛壓加工中能承受塑性變形而不破裂的能力。
          (
      、化學(xué)性能
         
      指金屬材料與周圍介質(zhì)掃觸時抵抗發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)的性能。
          14
      、耐腐蝕性:指金屬材料抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力。
          15
      、抗氧化性:指金屬材料在高溫下,抵抗產(chǎn)生氧化皮能力。

       

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