金属材料静态力学性能测试

1、第一章 金属材料的力学性能1.强度金属材料在外力的作用下抵抗变形和破坏的能力，根据受力形式的不同，可以分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度。1.1.屈服点（s） 钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设 Ps 为屈服点 s 处的外力，Fo 为试样断面积，则屈服点 s =Ps/Fo(MPa)，MPa 称为兆帕等于 N（牛顿）/mm2， （MPa=106Pa，Pa：帕斯卡 =N/m2） 1.2.屈服强度（0.2） 有的金属材料的屈服点极不明。

2、金属材料主要力学性能指标项目的说明指标项目 单位 意义说明比例极限 p MPa 金属材料应力与应变成正比例关系的最大应力，即拉伸图上开始偏离直线时的应力称为比例极限p， p=Pp/A0，式中 Pp 为比例极限负荷（N ） ，A 0 为试样原始截面积（mm 2） 。比例极限精确测定困难，标准规定以拉伸曲线的切线与负荷轴间夹角的正切值较弹性直线部分之值增加 50%作为偏离值，其应力称为规定比例极限，也可将偏离值为 25%或 10%分别以 p25 或 p10 表示。比例极限 e MPa 金属在弹性变形范围内，试样不产生塑性变形时所能承受的最大应力称为弹性极限 e， 。

3、复习旧课1、材料的发展历史2、工程材料的分类讲授新课第一章 金属材料的力学性能材料的性能有使用性能和工艺性能两类使用性能 是保证工件的正常工作应具备的性能，主要包括力学性能、物理性能、化学性能等。工艺性能 是材料在被加工过程中适应各种冷热加工的性能，包括铸造性能、锻压性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。力学性能 是指金属在外力作用下所显示的性能能。金属力学性能指标有：强度、刚度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。第一节 刚度、强度与塑性一、拉伸试验及力伸长曲线L0原始标距长度； L1拉断后试样标距长度d0。

4、.金属材料力学性能最常用的几项指标硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。对于金属材料的硬度，至今在国内外还没有一个包括所有试验方法的统一而明确的定义。就已经标准化的、被国内外普通采用的金属硬度试验方法而言，金属材料硬度的定义是:材料抵抗另一较硬材料压入的能力。硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法。硬度检测的主要目的就是测定材料的适用性，或材料为使用目的所进行的特殊硬化或软化处理的效果。对于被检测材料而言，硬度是代表着在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、塑性、强度。

5、第 一章一 、解 释下 列名 词 弹 性比 功 ： 又 称为 弹性 比能 、 应 变比 能 ， 表 示金 属材 料吸 收弹 性变 形功 的能 力 。 一 般用 材料开 始塑 性变 形前 单位 体积 吸收 的最 大弹 性变 形功 表示 。塑 性 变 形 前 应 力 应 变 曲 线 下 的 面 积 。 eeea21=ea 弹性 比功 ； e 弹性 极限 ； e 最大 弹性 应变滞 弹性 ： 在弹 性范 围内 快速 加载 或卸 载后 ，随 时间 延长 产生 附加 弹性 应变 的现 象 .循 环韧 性 ： 金属 材料 在交 变载 荷（ 振动 ）下 吸收 不可 逆变 形功 的能 力。包 申 格 效 应 ： 金 属 材 料 经 过 。

6、 不同的金属材料具有不同的力学性能，即使是成分相同的材料，当经过不同的热加工或冷变形加工后性能也会有很大差异。金属材料之所以具有不同的性能与它的内部原子排列规律和结构缺陷有密切的关系。纯金属虽然具有好的导电性、导热性，在工业中获得了一定的应用，但力学性能较低，价格较高，且种类有限，因此，工业生产上应用的金属材料大都是合金，尤其是铁碳合金。本章主要内容： 1金属的晶体结构2金属的实际晶体结构3金属的结晶过程和同素异构转变4合金的基本概念5铁碳合金的基本组织6铁碳合金相图7碳素钢本章基本要求： 1、了解金属晶。

7、金属材料的力学性能指标一:弹性指标1.正弹性模量2.切变弹性模量3.比例极限4.弹性极限二:强度性能指标1.强度极限2.抗拉强度3.抗弯强度4.抗压强度5.抗剪强度6.抗扭强度7.屈服极限（或者称屈服点）8.屈服强度9.持久强度10.蠕变强度三:硬度性能指标1.洛氏硬度2.维氏硬度3.肖氏硬度四:塑性指标1:伸长率（延伸率）2:断面收缩率五:韧性指标1.冲击韧性2.冲击吸收功3.小能量多次冲击力六:疲劳性能指标1.疲劳极限（或者称疲劳强度）七:断裂韧度性能指标1.平面应变断裂韧度2.条件断裂韧度。

8、材料力学性能教学大纲一、课程基本情况总 学 时：56 讲课学时：50 实践学时：6总 学 分：3.5课程类别：专业；核心；必修考核方式：考试适用对象：金属材料工程先修课程：金属学与热处理参考教材：束德林，工程材料力学性能，北京：机械工业出版社，2011高建明，材料力学性能，武汉：武汉理工大学出版社，2004石德珂、金志浩，材料力学性能，西安：西安交通大学出版社，1998刘瑞堂，工程材料力学性能，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002时海芳、任鑫，材料力学性能，北京：北京大学出版社，2010二、课程设置目标通过本课程的学习，使学生。

9、第二章 第一节 金属材料的力学性能一、选择题1.表示金属材料屈服强度的符号是（ ）。A. e B. s C. b D. -12.表示金属材料弹性极限的符号是（ ）。A. e B. s C. b D. -13.在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（ ）。A.HB B.HR C.HV D.HS4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（ ）。A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性二、填空1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（ ）或（ ）的能力。2.金属塑性的指标主要有（ ）和（ ）两种。3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（ ）和（ ）三个阶段。4.常用测定硬。

10、 实 验 报 告 实验名称： 学生姓名： *学 号： 09060*班 级： *指导教师： * *评阅教师： 成 绩： 2012 年 12 月 一、 实验目的 训练学生在金属热处理工艺、金相试样制备、微观组织分析、力学性能测试等方面的基本方法和技能。并通过此训练培养和提高学生的综合应用及分析问题和解决问题的能力，提升学生的研究能力和综合素质。二、实。

11、先进仪器压痕法（AIS）,北京春秋阳光环保科技有限公司,AIS测试原理简介,1、强度 2、断裂韧性 3、残余应力,压痕法简介,压痕法被广泛应用于研究材料的屈服强度、抗拉强度、加工硬化指数、弹性模量、残余应力以及断裂韧性。因此，它实现了在役设备材料拉伸性能的连续性监控，以及对在役设备的结构完整性评估提供了可靠的保障。试验过程主要是采用控制位移或者控制载荷方法，记录整个试验过程中的试验力F，相应的压痕深度h和时间。试验结果是一组关于试验力及相应的压痕深度的函数。,强度,拉伸性能的测试步骤,在仪器压痕技术中，为了确定材料。

12、表23 常用力学性能指标及其含义 力学 性能 性能指标 含义 符号 名称 旧标符号 单位 强度 Rm 抗拉强度 b MPa 试样拉断前所能承受的最大应力 Rel 下屈服强度 s 发生塑性变形而力不增加时的应力点 Rp0.2 规定非比例延伸强度 0.2 规定非比例延伸率为0.2时的应力 塑性 A（A11.3） 断后伸长率 s () 断后标距的伸长量与原始标距之比的百分率 Z 断。

13、金 属 工 艺 学 什么叫金属工艺学？金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科。它主要研究：各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用和相互联系；金属机件的加工工艺过程和结构工艺性；常用金属材料性能对加工工艺的影响；工艺方法的综合比较等。 机械制造的基本工程1、产品设计总体设计 零部件设计 决定功能选用材料决定尺寸及结构细节定出技术要求绘出图纸 2、工艺准备决定生产方案制定工艺规程与工艺卡设计并制造工艺装备3、毛坯生产铸件、 锻件、冲压件、焊接件、棒料、非金属材料、毛坯等。4、切削加。

14、模块一 金属材料力学性能检测技术, 1.3 金属硬度试验, 1.2 金属扭转及弯曲试验, 1.1 拉伸试验, 1.4 金属冲击韧性试验, 概述,金属材料在外力作用下所表现出的诸如强度、塑性、弹性等等力学特性称为材料的力学性能，而衡量金属材料力学性能的指标统称为力学（机械）性能指标，这些指标是通过实验来确定的。本章就依据国家标准来讨论这些指标的意义及测定方法。, 1.1 金属材料拉伸试验,拉伸实验室是测定材料力学性能的最常用的一种方法。,按国标GB639786金属材料试验试样规定，拉伸试样分为比例试样和定标距试样两种。,一、拉伸试样,其中 为。

15、多练出技巧巧思出硕果 一填空题（60分） 1 .金属材料的性能的性能包括 和 O 2 .力学性能包括、 3 .圆柱形拉伸试样分为 和 两种。 4 .低碳钢拉伸试样从开始到断裂要经过 、 、四个阶段。 5 .金属材料的强度指标主要有 和。 6 .金属材料的塑性指标主要有 和。 7 .硬度测定方法有 、o 8 .夏比摆锤冲击试样有 和 两种。 9 .载荷的形式一般有 载荷、载荷和 载荷三种。。

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17、常见的金属材料力学性能一. 金属材料相关概念任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到各种形式的外力作用。这就要求金属材料必须具有一种承受机械载荷而不超过许可变形或不被破坏的能力；这种能力就是金属材料的力学性能。诸如金属材料的强度、刚度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料在外力下表现出来的力学性能的指标。1.1 强度强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。一般用单位面积所承受的作用力表示，符号为 ，单位为 MPa。工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。屈服强度是指金属材料在外力作。

18、金属材料的力学性能金属材料在外力或能的作用下，所表现出来的一系列力学特性，如强度、刚度、塑性、韧性、弹性、硬度等，也包括在高低温、腐蚀、表面介质吸附、冲刷、磨损、空蚀（氧蚀）、粒子照射等力或机械能不同程度结合作用下的性能。力学性能反映了金属材料在各种形式外力作用下抵抗变形或破坏的某些能力，是选用金属材料的重要依据。充分了解、掌握金属材料的力学性能，对于合理地选择、使用材料，充分发挥材料的作用，制定合理的加工工艺，保证产品质量有着极其重要的意义。一、强度强度是材料受外力而不被破坏或不改变本身形状的。

19、第四章 金属材料力学性能测试, 4.4 金属材料扭转时的力学性能, 4.3 金属材料压缩时的力学性能, 4.2 金属材料拉伸时的力学性能, 4.1 概述, 4.1 概述,金属材料在外力作用下所表现出的诸如强度、塑性、弹性等等力学特性称为材料的力学性能，而衡量金属材料力学性能的指标统称为力学（机械）性能指标，这些指标是通过实验来确定的。本章就依据国家标准来讨论这些指标的意义及测定方法。, 4.2 金属材料拉伸时的力学性能,拉伸实验室是测定材料力学性能的最常用的一种方法。,按国标GB639786金属材料试验试样规定，拉伸试样分为比例试样和定标距试。

20、金属材料静态力学性能测试一、实验目的和内容1、测定金属材料的拉伸、压缩和扭转时力学性能参数，如屈服极限，强度极限等；2、观察实验现象，并比较金属材料在拉伸、压缩和扭转时的变形及破坏形式。3、比较金属材料在拉伸、压缩和扭转时的力学性能特点。二、实验名称拉伸试验，压缩试验，扭转实验。三、实验设备电子式万能材料试验机（WDW3100 型）电子扭转试验机游标卡尺四、试件1、拉伸试验所采用的试件试件采用两种材料：低碳钢和铸铁。低碳钢属于塑性材料；铸铁属于脆性材料。试件的外形如图1 所示。本实验采用的试件是 GB228-87 规定。