《金屬材料的韌性》PPT課件.ppt

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1、第二講　硬度、韌性與疲勞【教學(xué)內(nèi)容】1、硬度、韌性的概念及其意義；2、疲勞的概念及其意義?！窘虒W(xué)要求】1、較深入地認(rèn)識硬度、韌性的概念、試驗原理和方法，有一定的分析和運用能力；2、認(rèn)識疲勞的危害和提高疲勞強(qiáng)度的措施。1第一章金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度一、韌性韌性是指金屬在斷裂前吸收變形能量的能力,可用來衡量金屬材料抵抗沖擊載荷能力。韌性的判據(jù)通過沖擊試驗來測定。1．?dāng)[錘式一次沖擊試驗沖擊吸收功:試樣在沖擊試驗力一次作用下折斷時所吸收的功(Ak)。Ak=mgh-mgh12第一章金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度一

2、、韌性1．?dāng)[錘式一次沖擊試驗沖擊吸收功:試樣在沖擊試驗力一次作用下折斷時所吸收的功(Ak)。Ak=mgh-mgh1沖擊韌度:沖擊試樣缺口底部單位橫截面積上的沖擊吸收功(ak）。Ak越大，材料的韌性越好。3第一章金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度一、韌性1．?dāng)[錘式一次沖擊試驗40Cr鋼沖擊吸收功測定試驗4第一章金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度一、韌性1．?dāng)[錘式一次沖擊試驗沖擊吸收功Ak與溫度有關(guān)。由左圖可知，Ak隨溫度降低而減少，在某一溫度區(qū)域，Ak急劇變化，此溫度區(qū)域稱為韌脆轉(zhuǎn)變溫度。脆轉(zhuǎn)變溫度越低，材料的低溫沖擊性

3、能越好。5第一章金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度一、韌性2．小能量多次沖擊試驗簡介金屬材料抵抗小能量多次沖擊的能力叫做多沖抗力。機(jī)械零件一般是在受多次小能量重復(fù)沖擊后才破壞的。多沖抗力可用一定沖擊能量下沖斷周次N表示。試驗證明，材料的多沖抗力取決于材料強(qiáng)度與韌性的綜合力學(xué)性能，沖擊能量高時，主要取決于材料的韌性；沖擊能量低時,主要取決于強(qiáng)度。6第一章金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度二、疲勞強(qiáng)度循環(huán)應(yīng)力：應(yīng)力的大小和方向隨時間作周期性的變化。零件在循環(huán)應(yīng)力作用下，常在遠(yuǎn)小于該材料的σb，甚至小于σS強(qiáng)度的情況下發(fā)生斷

4、裂的現(xiàn)象稱為金屬的疲勞，金屬疲勞的判據(jù)是疲勞強(qiáng)度。7第一章金屬的力學(xué)性能第三節(jié)韌性與疲勞強(qiáng)度二、疲勞強(qiáng)度試驗證明，當(dāng)σ低于某一數(shù)值時，材料可經(jīng)過無數(shù)次循環(huán)應(yīng)力作用而不斷裂，這一應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度。在工程上，疲勞強(qiáng)度是指在一定的循環(huán)次數(shù)下不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力。一般規(guī)定，鋼鐵材料的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)取108，有色金屬取107。合理設(shè)計零件結(jié)構(gòu)、避免應(yīng)力集中、降低表面粗糙度值、進(jìn)行表面滾壓、噴丸處理、表面熱處理等，可以提高工件的疲勞強(qiáng)度。8