《金属的力学性能》课件.pptx

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1、金属的力学性能ppt课件CONTENTS金属的力学性能概述金属的弹性金属的强度与塑性金属的韧性金属的硬度金属的耐磨性金属的力学性能概述01金属的力学性能是指金属材料在受到外力作用时所表现出来的性能，包括弹性、塑性、韧性、强度等。定义根据外力作用方式的不同，金属的力学性能可以分为单向拉伸、压缩、弯曲、扭转等。分类定义与分类金属作为机械设备的主要材料，其力学性能的优劣直接影响到设备的性能和使用寿命，因此对金属的力学性能进行研究和控制是十分必要的。保障机械设备的正常运行在材料选择和加工过程中，了解和掌握金属的力学性能可以帮助我们选择合适的材料和加工工艺，从而保证产品的质量和性能。指导材料选择与加工通

2、过对金属的力学性能进行研究，可以发现新材料的潜在优势和不足，为新材料的研发提供指导和参考。促进新材料研发金属的力学性能的重要性通过拉伸试验可以测定金属材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度等指标，从而评估金属的弹性和强度。拉伸试验通过压缩试验可以测定金属材料的抗压强度等指标，评估金属的抗压性能。压缩试验通过弯曲试验可以测定金属材料的抗弯强度等指标，评估金属的抗弯性能。弯曲试验通过扭转试验可以测定金属材料的抗扭强度等指标，评估金属的抗扭性能。扭转试验金属的力学性能的测试方法金属的弹性02表示金属在弹性变形范围内，抵抗变形能力的物理量。是材料固有的一种力学性能，与材料的几何形状无关，只与材料本身有关。

3、在SI制中，弹性模量的单位是帕斯卡(Pa)。定义意义单位弹性模量表示金属在受到横向拉伸或压缩时，其纵向尺寸变化的比率。反映了金属在受力时，不同方向尺寸变化的相互关系。泊松比的值介于-1和1之间，对于大多数金属材料，其泊松比约为0.3左右。定义意义取值范围泊松比表示金属在弹性变形阶段所能承受的最大应力。当金属所受应力超过弹性极限时，会发生塑性变形。弹性极限与金属的种类、温度、纯度等因素有关。在设计机械零件时，需要考虑材料的弹性极限以防止因受力过大而发生塑性变形。定义意义影响因素应用弹性极限金属的强度与塑性03根据受力方式，可分为抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。01020304金属材料在外力作用下

4、抵抗变形和断裂的能力。金属的晶体结构、纯度、温度、应变速度等。金属材料在受力条件下，如桥梁、建筑、航空航天等，需要具备足够的强度以保证安全。强度定义影响因素强度分类应用场景强度020401金属在外力作用下产生不可逆的永久变形而不破裂的能力。根据变形方式，可分为延性、展性、弯曲性等。金属材料在受力条件下，如轧制、锻造、拉拔等，需要具备良好的塑性以适应加工需求。03金属的纯度、温度、变形速度等。塑性定义影响因素应用场景塑性分类塑性屈服点金属在受到外力作用时，开始发生屈服现象的应力极限。抗拉强度金属在受到拉伸外力作用时所能承受的最大应力值。关系屈服点是金属开始发生塑性变形的标志，而抗拉强度则是金属抵

5、抗断裂能力的体现。在拉伸试验中，屈服点与抗拉强度之间存在一定的关系，如屈强比等参数可以反映材料的综合力学性能。屈服点与抗拉强度金属的韧性04总结词冲击韧性是金属抵抗冲击载荷的能力，通常用冲击功和冲击韧性值表示。详细描述冲击韧性是指金属在受到冲击载荷时，吸收能量并保持完整性的能力。它是衡量金属抵抗脆性断裂的重要指标。冲击功越大，金属的冲击韧性越好，抵抗脆性断裂的能力越强。冲击韧性总结词断裂韧性是金属抵抗裂纹扩展的能力，是评估金属材料在应力集中条件下断裂抗力的指标。详细描述断裂韧性表征了金属在应力集中区域（如裂纹）发生断裂的倾向。它与材料的微观结构、温度、加载速率等因素有关。提高金属的断裂韧性可以

6、通过优化材料的微观结构和提高其纯净度来实现。断裂韧性疲劳强度是指金属材料在交变载荷作用下抵抗疲劳断裂的能力。总结词疲劳强度是评估金属在周期性载荷下长期使用时发生断裂的倾向。疲劳断裂通常发生在金属的微观结构缺陷处，如晶界、夹杂物等。提高金属的疲劳强度可以通过改善材料的表面质量、减少夹杂物和增强晶界结合力等方法来实现。详细描述疲劳强度金属的硬度05总结词通过测量金属在一定压力下压入硬度计的深度来确定硬度。详细描述布氏硬度测试使用一定直径的硬质合金球或钢球，在一定压力下压入金属表面，根据压痕深度或压痕直径来衡量金属的硬度。这种方法适用于大型或较厚样品，但不适用于脆性材料。布氏硬度VS通过测量金属在一

7、定压力下被压入硬度计的深度来确定硬度。详细描述洛氏硬度测试使用顶角为120的金刚石圆锥或淬火钢球作为压头，在一定压力下压入金属表面，根据压痕深度或压痕直径来衡量金属的硬度。洛氏硬度测试操作简便，适用于各种材料的硬度测试。总结词洛氏硬度通过测量金属在一定压力下被压入硬度计的深度来确定硬度。维氏硬度测试使用顶角为136的正四棱锥形金刚石作为压头，在一定压力下压入金属表面，根据压痕对角线的长度来衡量金属的硬度。维氏硬度测试适用于各种材料的硬度测试，尤其是薄片、薄层和表面层硬度的测量。总结词详细描述维氏硬度金属的耐磨性06由于接触表面的粘着现象，导致材料从一个表面转移到另一个表面。粘着磨损硬质颗粒或粗

8、糙表面在材料表面划出沟槽或刻痕。磨粒磨损材料表面在循环应力作用下，局部高应力区域产生疲劳裂纹并扩展，最终导致材料剥落。疲劳磨损在腐蚀介质中，金属表面与周围介质发生化学或电化学反应，导致材料损失。腐蚀磨损磨损类型接触应力接触应力越高，磨损越严重。因此，选择适当的材料和设计合理的机械结构以降低接触应力是提高耐磨性的关键。硬度硬度高的金属表面更耐磨损，因为较难被其他物体划伤或刻入。成分合金元素和杂质对金属的耐磨性有显著影响。某些合金元素可以提高耐磨性。表面处理表面涂层、渗碳、淬火等处理可以显著提高金属的耐磨性。影响耐磨性的因素选择具有高硬度和良好耐磨性的材料，如硬质合金、不锈钢等。材料选择表面处理润滑热处理采用表面涂层、渗碳、淬火等处理方法，提高金属表面的硬度和耐磨损性能。合理使用润滑剂可以减少摩擦和磨损，特别是在高应力和高温的工作环境下。通过合理的热处理工艺，如淬火和回火，可以改变金属的显微组织和力学性能，从而提高其耐磨性。提高耐磨性的方法谢谢您的聆听THANKS