金屬力學(xué)性能測試,對研制和發(fā)展新金屬材料、改進(jìn)材料質(zhì)量、最大限度發(fā)揮材料潛力(選用適當(dāng)?shù)脑S用應(yīng)力)、分析金屬制件故障、確保金屬制件設(shè)計合理以及使用維護(hù)的安全可靠,都是必不可少的手段(見金屬力學(xué)性能的表征)。金屬力學(xué)性能測試的基本任務(wù)是正確地選用檢測儀器、裝備和試樣,確定合理的金屬力學(xué)性能判據(jù),并準(zhǔn)確而盡可能快地測出這種判據(jù)。
為了確切表征金屬材料在使用(服役)條件下所表現(xiàn)的行為,力學(xué)性能測試條件應(yīng)盡量接近實際工作條件。除普通金屬力學(xué)性能測試(利用試樣進(jìn)行力學(xué)性能測試)外,近年來又發(fā)展出模擬試驗,即應(yīng)用機(jī)件模型,或甚至使用真實機(jī)件,在模擬機(jī)件真實工作條件下進(jìn)行力學(xué)試驗。通過這種試驗所得到的力學(xué)性能(使用性能)判據(jù),能更真實反映工作條件下金屬的性能,具有重大的工程實際意義。但是,模擬試驗一般缺乏普遍性,應(yīng)用受到限制。然而根據(jù)具體情況,進(jìn)行部分模擬服役條件的力學(xué)性能測試還是十分必要的。
試驗設(shè)備、試樣形狀、尺寸和加工方法、加荷速率、溫度、介質(zhì)等,均影響金屬力學(xué)性能測試結(jié)果。只有采用相同的試驗方法標(biāo)準(zhǔn)和測試規(guī)程,才能保證金屬力學(xué)性能測試結(jié)果的可靠性和可比性。正確選擇和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),是確保金屬力學(xué)性能測試質(zhì)量的首要條件。
金屬的力學(xué)性能是研究金屬在力的作用下所表現(xiàn)的行為和發(fā)生的現(xiàn)象。由于作用力特點(diǎn)(如力的種類、施力方式和應(yīng)力狀態(tài)等)和受力狀態(tài)所處環(huán)境的不同,金屬在受力后表現(xiàn)出各種不同的力學(xué)性能(如彈性、塑性、韌性和強(qiáng)度等)。金屬的力學(xué)性能的高低,通常用力學(xué)性能判據(jù)來表征,如抗拉強(qiáng)度 σb、伸長率δ、沖擊韌度aK、疲勞極限σr等。
金屬制件的服役條件極端復(fù)雜,因而,金屬力學(xué)性能測試條件也是復(fù)雜而多樣的。試驗過程需要考慮的參數(shù)很多,常用的有:
①溫度 室溫、高溫、低溫和按照一定規(guī)律變化的溫度;
②應(yīng)力 拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切、復(fù)合應(yīng)力、按一定規(guī)律變化的應(yīng)力和隨機(jī)應(yīng)力等;
③應(yīng)變 軸向、徑向、表面、彈性、塑性、總應(yīng)變;
④環(huán)境 空氣、真空、控制氣氛、腐蝕介質(zhì)、海水、水蒸氣、高壓、腐蝕、核輻照、宇宙空間等;
⑤加荷速率(或應(yīng)變速率)低速、中速、高速、超低速、超高速等;
⑥應(yīng)力(或應(yīng)變)循環(huán)頻率 低頻、中頻、高頻、超低頻、超高頻等;
⑦時間 瞬間、短時、長時、超短時、超長時;
⑧試樣的尺寸和形狀 一般、特小、特大、棒狀、板狀、管狀、絲狀、薄膜、環(huán)形、C形、特殊形狀、帶缺口、帶預(yù)制裂紋或缺陷、模型、實物等。
根據(jù)上述參數(shù),已形成下述主要的普通力學(xué)性能試驗方法:抗拉試驗、沖擊試驗、硬度試驗、疲勞試驗、蠕變試驗(持久強(qiáng)度和應(yīng)力松弛試驗)、斷裂韌性試驗、抗壓試驗、抗彎試驗、抗扭試驗、抗剪試驗、耐磨試驗、金屬工藝試驗(如杯突、擴(kuò)口、反復(fù)彎曲、鋼管壓扁、鋼絲纏繞試驗等)等。
一:彈性指標(biāo) 1.正彈性模量 2.切變彈性模量 3.比例極限 4.彈性極限 二:強(qiáng)度性能指標(biāo) 1.強(qiáng)度極限 2.抗拉強(qiáng)度 3.抗彎強(qiáng)度 4.抗壓強(qiáng)度 5.抗剪強(qiáng)度 ...
1、相同材料,不同厚度的板材,沿相同方向,通過符合國標(biāo)的拉伸試驗測得的力學(xué)性能參數(shù)(如YS,UTS等)肯定是有差異的,但國內(nèi)外材料標(biāo)準(zhǔn)都是劃定一定范圍歸成一類,比如厚度20-30mm指標(biāo)相同。此外,一...
材料牌號: 45 材料名稱: 優(yōu)質(zhì)碳素鋼 標(biāo) 準(zhǔn) 號: GB699-88 試樣尺寸: 25 試樣狀態(tài): 退火鋼 抗拉強(qiáng)度: ≥600 (MPa) 屈服強(qiáng)度: ≥355 (MPa) 延 長 率: ≥16...
金屬力學(xué)性能測試是一門綜合性學(xué)科,它與數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)、金屬學(xué)以及無線電技術(shù)、自動控制技術(shù)、電子計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字顯示技術(shù)、電液伺服控制技術(shù)、應(yīng)力-應(yīng)變測量技術(shù)、近代無損檢驗技術(shù)、儀器儀表制造技術(shù)等密切相關(guān)。60年代以來,由于這些領(lǐng)域的先進(jìn)成就應(yīng)用到金屬力學(xué)性能測試中去,使金屬力學(xué)性能測試技術(shù)的精度、能力和自動化程度顯著提高,基本上可實現(xiàn)力學(xué)性能測試諸參數(shù)的控制、測量和記錄的自動化和圖表化。金屬力學(xué)性能測試技術(shù)正向著無惰性電子化和全盤自動化(廣泛應(yīng)用電子計算機(jī))的方向邁進(jìn)。2100433B
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第二節(jié) 金屬材料的力學(xué)性能(硬度、韌性、疲勞)及工藝性能 一、復(fù)習(xí)要求 1、知道硬度的概念; 2、熟悉硬度測試的方法及原理; 3、知道各種硬度測試的表示方法; 4、知道各種硬度測試方法的特點(diǎn)并能根據(jù)特點(diǎn)進(jìn)行合理選用; 5、知道沖擊韌性的概念并了解其測試原理、方法及適用; 6、知道疲勞的概念并了解其特征和產(chǎn)生疲勞的原因; 7、知道疲勞曲線和疲勞極限的概念并了解影響疲勞極限的因素; 8、了解工藝性能的種類及影響因素。 二、課前自主復(fù)習(xí) (一)、復(fù)法指導(dǎo) 1、復(fù)習(xí)內(nèi)容 1)、硬度、韌性、疲勞概念; 2)、硬度、韌性、疲勞的測試方法及應(yīng)用場合; 3)、影響硬度、韌性、疲勞的因素。 2、怎么復(fù) 1)、抓住載荷特性及衡量指標(biāo)結(jié)合強(qiáng)度、 塑性的概念對硬度、 韌性、疲勞的概念進(jìn)行比較記 憶; 2)、課堂以探究解析硬度、韌性、疲勞等知識應(yīng)用選擇來幫助同學(xué)理解知識為主; 3)、提出問題、分析問題、解決問題并及
前言
緒論
第一單元 金屬在單向靜拉伸載荷作用下的力學(xué)性能
第二單元 金屬在其他靜載荷下的力學(xué)性能
第三單元 金屬在沖擊載荷下的力學(xué)性能 第四單元 金屬的斷裂與斷裂韌度 第五單元 金屬的疲勞
第六單元 金屬在環(huán)境介質(zhì)作用下的力學(xué)性能 第七單元 金屬的磨損 第八單元 金屬高溫力學(xué)性能 第九單元 金屬工藝性能試驗
附錄
參考文獻(xiàn) 2100433B
目前,國內(nèi)外學(xué)者主要研究稀土對焊接材料的改性作用,然而在進(jìn)行焊條配方設(shè)計時仍然要依賴于經(jīng)驗公式,如抗拉強(qiáng)度Rm = [( 61. 0 Ct 24. 3) ± 3. 5 ]× 9. 8 ( MPa) ,在此公式中碳當(dāng)量( Ct) 含有碳、錳、硅、鈣、鉻、釩、鉬等元素可換算成碳元素的相當(dāng)含量,沒有確切的稀土元素?fù)Q算成的碳元素相當(dāng)含量。工程上在依賴經(jīng)驗公式的同時還要進(jìn)行多次熔敷金屬力學(xué)性能試驗以便對藥皮配方進(jìn)行不斷的調(diào)整,不但成本高而且難以準(zhǔn)確預(yù)測熔敷金屬的力學(xué)性能,使焊條質(zhì)量控制效果不理想。
因此獲得焊條原材料成分與熔敷金屬力學(xué)性能間的映射關(guān)系,進(jìn)行含稀土元素的熔敷金屬力學(xué)性能預(yù)測,不但是焊條設(shè)計中的一個難點(diǎn),而且對于焊條質(zhì)量控制與焊條生產(chǎn)自動化、智能化具有重要的指導(dǎo)意義 。
本書主要介紹金屬材料在各種載荷與環(huán)境條件下的力學(xué)性能,重點(diǎn)闡述金屬材料力學(xué)性能的宏觀規(guī)律和微觀本質(zhì),金屬材料力學(xué)性能的測試與評定方法及其在工程實際中的應(yīng)用。
本書是高等學(xué)校材料科學(xué)與工程類專業(yè)本科生教材,也可供相關(guān)專業(yè)的學(xué)生以及從事工程材料研究和加工、機(jī)械零件與結(jié)構(gòu)設(shè)計、機(jī)械裝備失效分析等技術(shù)人員參考。