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问几种新型金属材料名称?

clold 2018-11-13 14:17:22 265  浏览
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1、金属材料的变形和应力

金属材料受外力作用时引起的形状改变称为变形。变形分为弹性变形(当外力取消后,变形消失并恢复到原来形状)和塑性变形(当外力除去后,不能恢复到原来形状,保留一部分残余形变match)。

当金属材料受外力作用时,其内部还将产生一个与外力相对抗的内力,它的大小与外力相等,方向相反。单位截面上的内力称为应力。在拉伸和压缩时应力用符号σ表示。

σ=P/F

式中:

σ — 应力,MPa;

P — 拉伸外力,N;

F — 试样的横截面积,mm2

2、强度


强度是金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力。强度可通过拉力试验来测定。将图(a)所示标准样安装在拉力试验机上,对其施加一个平稳而无冲击逐渐递增的轴向拉力,随着拉力的增加试样产生形变如图(B)直到断裂如图(C)。


以试样的受拉力P为纵坐标,伸长值⊿L为横坐标,给制出拉伸曲线。


金属材料由弹性变形过渡到塑性变形时的应力称为弹性极限,用σe表示。

σe=Pe/Fo

式中:  

σe— 弹性极限,MPa;

Pe — 材料开始塑性变形时的负荷,N;

Fo — 试样原横截面积,mm2 。


OE段的负荷与伸长成线性关系,是材料的弹性变形阶段。当负荷超过E点,试样开始产生塑性变形,这一段曲线几乎呈水平,表明试样在拉伸过程中,负荷不增加甚至有降低,试样继续塑性形变,材料丧失了抵抗变形的能力。这种现象称为屈服。


产生现象时的应力称为屈服点,用σs表示。

σs=Ps/Fo

式中: 

σs — 屈服点,Mpa ;

Ps — 材料产生明显形变时的负荷,N;

Fo — 试样原横截面积,mm2。


负荷超过S点后,形变量随负荷增加而急剧增加,当过B点,形变部位出现缩颈现象,试样已不能抵抗外力作用,在K点发生断裂。试样拉断前能承受的Z大负荷 Pb所对应的应力称为抗拉强度,用σb表示。

σb=  Pb/Fo

式中: 

σb — 抗拉强度,Mpa ;

P— 试样拉断前的Z大拉力,N;

F— 原横截面积,mm2。


屈服强度(σs),抗拉强度(σb)和屈强比(屈服强度与抗拉强度的比σs/σb)是评定金属材料质量的重要机械性能指标,是设计和选材的主要依据之一。

3、塑性


塑性是金属材料受外力作用时断裂前产生塑性变形的能力。通常用两种方法来表示。


(1)  伸长率:

试样拉断后标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比,用δ表示。

δ=(L1-L0)/L

式中:

δ — 试样的伸长率,%;

L1 — 试样拉断后标距长度,㎜;

L0 — 试样原标距长度,㎜。


(2)  断面收缩率:

试样拉断后缩颈处横截面积的Z大缩减量与原截面积的百分比,用φ表示。

φ=(F0-F1)/F0

式中:

φ — 试样的断面收缩率,%;

F0 — 试样原横截面积,mm2 ;

F1 — 试样拉断后缩颈处的Z小横截面积,mm2 。


δ、φ的数值越大,说明金属材料的塑性越好,反之亦然。良好的塑性是金属材料进行塑性加工的必要条件。

4、硬度


硬度是金属材料抵抗外物压入其表面的能力,一般说,硬度高的材料耐磨性较好,强度也比较高。硬度是评价金属材料质量的机械性能指标,也是机械零件设计要求的技术条件之一。


生产中有不同的测定方法,常用的有布氏硬度和洛氏硬度。


(1) 布氏硬度:

用一定直径的钢球或硬质合金球,以相应的试验力压入试样表面,经规定保荷时间后卸除试验力,测量试样表面压痕直径。以压痕球状表面积所承受的平均负荷作为布氏硬度值,用符号HBS(HBW)表示。

式中:

HBS(HBW)— 布氏硬度值,kgf-mm2  ;


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