第一节 金属的力学性能第一章 金属的性能第二节 金属的工艺性能回主页第一节 金属的力学性能一,强 度四,冲击韧性三,硬 度二,塑 性上一页 下一页 回主页
（一）强度的概念
（二）强度的测定 —— 拉伸实验
（三）强度指标一,强 度返 回上一页 下一页 回主页指金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂 的能力。
1,定义
2,应用强度是机械零件（或工程构件）在设计、加工、使用过程中的主要性能指标，特别是选材和设计的主要依据。
（一）强度的概念返 回上一页 下一页 回主页
（二）强度的测定 —— 拉伸实验
1,拉伸试样（ GB6397-86）
2,力 — 伸长曲线 （以低碳钢试样为例）
3,脆性材料的拉伸曲线返 回上一页 下一页 回主页
1,拉伸试样（ GB6397-86）
长试样,L0=10d0
短试样,L0=5d0
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2,力 —— 伸长曲线弹性变形阶段屈服阶段颈缩现象拉伸试验中得出的拉伸力与伸长量的关系曲线。
强化阶段返 回上一页 下一页 回主页
Δ L
F
0
3,脆性材料的拉伸曲线（与低碳钢试样相对比）
脆性材料在断裂前没有明显的屈服现象。
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（三）强度指标
1.屈服点
2.抗拉强度在拉伸试验过程中，载荷不增加，试样仍能继续伸长时的应力，用符号 σ s表示。
材料在断裂前所能承受的最大应力，用符号 σ b表示。
脆性材料的屈服点：
试样卸除载荷后，其标距部分的残余伸长率达到试样标距长度的 0.2%时的应力，用符号 σ 0.2表示。
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Fs
A0σs=
1.屈服点应用,σs和 σ0.2常作为零件选材和设计的依据。
脆性材料的屈服点
Δ L
F
0
F0.2
0.2%L0
F0.2
A0σ0.2=
返 回上一页 下一页 回主页计算公式
σb= FbA
0
2.抗拉强度应用：脆性材料制作机械零件和工程构件时的选材和设计的依据。
返 回上一页 下一页 回主页计算公式
（二）衡量指标二,塑 性金属材料断裂前发生永久变形的能力。
断面收缩率：
伸长率,试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比。
试样拉断后，颈缩处的横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比。
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（一） 定义伸长率（ δ ）
l1-l0
l0 × 100%δ=
l1—— 试样拉断后的标距,mm;
l0—— 试样的原始标距,mm。
返 回上一页 下一页 回主页断面收缩率（ Ψ ）
S0-S1
S0
Ψ= × 100%
S0—— 试样原始横截面积,mm2；
S1—— 颈缩处的横截面积,mm2 。
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（一）布氏硬度
（二）洛氏硬度三,硬 度
1,原理
2,应用
3,优缺点
1,原理
2,应用
3,优缺点
4,实验（录像）
4,实验（录像）
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1,原理布氏硬度 = F
A凹
= 2F
πD[D-（ D2-d 2）?]
（一）布氏硬度返 回上一页 下一页 回主页测量比较软的材料。
测量范围 HBS<450、
HBW<650的金属材料。
3,优缺点
2,应用压痕大，测量准确，
但不能测量成品件。
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4,实验（录像）
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1,原理
（二）洛氏硬度返 回上一页 下一页 回主页加初载荷 加主载荷 卸除主载荷 读硬度值
2,应用范围
20~671500N120° 金刚石圆锥体HRC
25~1001000N1.588mm钢球HRB
70~85600N120° 金刚石圆锥体HRA
返 回上一页 下一页 回主页常用洛氏硬度标度的试验范围优点：操作简便、迅速，效率高，可直接测量成品件及高硬度 的材料。
3,优缺点缺点：压痕小，测量不准确，
需多次测量。
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4,实验（录像）
返 回上一页 下一页 回主页四、冲击韧性金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。
（三）冲击试验原理及方法
（一）定义
（二）冲击试样返 回上一页 下一页 回主页计算公式
Ak=GH1 - GH2 =G（ H1 - H2）
试验原理：试样被冲断过程中吸收的能量即冲击吸收功（ Ak ）
等于摆锤冲击试样前后的势能差。
返 回上一页 下一页 回主页试验过程如图所示。
冲击韧度（ a k）,冲击吸收功除以试样缺口处截面积 。