布氏硬度布氏硬度值ppt课件.ppt

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1、第二章金属材料的性能§2－1金属材料的损坏与塑性变形§2－2金属的力学性能§2－3金属的工艺性能§2－4力学性能实验§2－1金属材料的损坏与塑性变形一、与变形相关的几个概念二、金属的变形三、金属材料的冷塑性变形与加工硬化一、与变形相关的几个概念（1）静载荷———大小不变或变化过程缓慢的载荷。（2）冲击载荷——在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷。（3）交变载荷——大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化的载荷。1．载荷载荷——金属材料在加工及使用过程中所受的外力。根据载荷作用性质的不同分：载荷的作用形式内力——工件或材料在受到外部载荷作用时，为保持其不变形，在材料内

2、部产生的一种与外力相对抗的力，称为。2．内力应力——假设作用在零件横截面上的内力大小均匀分布，单位横截面积上的内力。3．应力R：应力，Pa；F：外力，N；S：横截面面积，m2。二、金属的变形弹性变形弹－塑性变形断裂滑移与位错金属变形实验金属塑性变形的影响因素：1．晶粒位向的影响2．晶界的作用3．晶粒大小的影响三、金属材料的冷塑性变形与加工硬化形变强化（加工硬化）——冷塑性变形除了使晶粒的外形发生变化外，还会使晶粒内部的位错密度增加，晶格畸变加剧，从而使金属随着变形量的增加，使其强度、硬度提高，而塑性、韧性下降。塑性变形后的金属组织金属的塑性变形，在外形变化的同时，晶粒的

3、形状也会发生变化。通常晶粒会沿变形方向压扁或拉长。§2－2金属的力学性能一、强度二、塑性三、硬度四、冲击韧性*五、疲劳强度任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到各种形式外力的作用，这就要求金属材料必须具有一种承受机械载荷而不超过许可变形或不破坏的能力，这种能力就是材料的力学性能。一、强度强度——金属在静载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。其大小用应力表示。抗拉强度——拉伸实验测定抗压强度抗剪强度抗扭强度抗弯强度1．拉伸试样d——试样直径Lo——标距长度低碳钢拉伸实验2．力－伸长曲线弹性变形阶段屈服阶段强化阶段缩颈阶段力－拉伸曲线3．强度指标（1）屈服强度——当金属

4、材料出现屈服现象时，在实验期间发生塑性变形而力不增加的应力点。屈服强度分为上屈服强度ReH和下屈服强度ReL。ReL——试样的下屈服强度，N/mm2；FeL——试样屈服时的最小载荷，N；So——试样原始横截面面积，mm2。规定产生0.2残余伸长时的应力为条件屈服强度Rp0.2，替代ReL，称为条件（名义）屈服强度。2．抗拉强度Rm抗拉强度——材料在断裂前所能承受的最大的应力。Rm——抗拉强度，MPa；Fm——试样在屈服阶段后所能抵抗的最大力（无明显屈服的材料，为试验期间的最大力），N；So——试样原始横截面面积，mm2。二、塑性塑性——材料受力后在断裂前产生塑性变形的

5、能力。1．断后伸长率A试样拉断后，标距的伸长量与原始标距之比的百分率。2．断面收缩率Z试样拉断后，缩颈处面积变化量与原始横截面面积比值的百分率。【例】有一直径d=10mm，Lo=100mm的低碳钢试样，拉身实验时测得FeL=21kN，Fm=29kN，du=5.65mm，Lu=138mm。求此试样的ReL、Rm、A11.3、Z。解题过程三、硬度硬度——材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。硬度是通过在专用的硬度试验机上实验测得的。布氏硬度试验机洛氏硬度试验机维氏硬度试验机1．布氏硬度布氏硬度值——用球面压痕单位面积上所承受的平均压力来表示，单位为MPa，但一

6、般均不标出，用符号HBW表示：布氏硬度原理表示方法：布氏硬度用硬度值、硬度符号、压头直径、实验力及实验力保持时间表示。当保持时间为10～15s时可不标。例：170HBW10/1000/30：直径10mm的压头，在9807N（1000kg）的试验力作用下，保持30s时测得的布氏硬度值为170。600HBW1/30/20：直径为1mm压头，在294.2N（30kg）的实验力作用下，保持20s时测得的布氏硬度值为600。应用范围：主要用于测定铸铁、有色金属及退火、正火、调质处理后的各种软钢等硬度较低的材料。2．洛氏硬度洛氏硬度计表盘洛氏硬度试验原理洛氏硬度原理HR=100—表

7、示方法：符号HR前面的数字表示硬度值。HR后面的字母表示不同的洛氏硬度标尺。例：45HRC表示用C标尺测定的洛氏硬度值为45。常用的三种洛氏硬度标尺的试验条件和适用范围硬度标尺压头类型总测试力(N)硬度值有效范围应用举例HRC120°金刚石圆锥体1471.020～67HRC一般淬火钢HRBφ1.5875mm硬质合金球980.725～100HRB软钢、退火钢、铜合金等HRA120°金刚石圆锥体588.460～85HRA硬质合金、表面淬火钢等四、冲击韧性冲击韧性——金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。材料的冲击韧性用夏比摆锤冲击弯曲试验来