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許多機械零件和工程構(gòu)件,是承受交變載荷工作的。在交變載荷的作用下,雖然應(yīng)力水平低于材料的屈服極限,但經(jīng)過長時間的應(yīng)力反復(fù)循環(huán)作用以后,也會發(fā)生突然脆性斷裂,這種現(xiàn)象叫做金屬材料的疲勞。金屬材料疲勞斷裂的特點是:⑴載荷應(yīng)力是交變的;⑵載荷的作用時間較長;⑶斷裂是瞬時發(fā)生的;⑷無論是塑性材料還是脆性材料,在疲勞斷裂區(qū)都是脆性的。所以,疲勞斷裂是工程上**常見、**危險的斷裂形式。金屬材料的疲勞現(xiàn)象,按條件不同可分為下列幾種:⑴高周疲勞:指在低應(yīng)力(工作應(yīng)力低于材料的屈服極限,甚至低于彈性極限)條件下,應(yīng)力循環(huán)周數(shù)在100000以上的疲勞。它是**常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡稱為疲勞。抗彎強度、抗剪強度等。各種強度間常有一定的聯(lián)系,使用中一般較多以抗拉強度作為**基本的強度指針。南京常見金屬材料品牌
HRA:是采用60kg載荷鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。3.維氏硬度(HV)以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度值(HV)。硬度試驗是機械性能試驗中**簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗,生產(chǎn)上需要一個比較準(zhǔn)確的硬度和強度的換算關(guān)系。實踐證明,金屬材料的各種硬度值之間,硬度值與強度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續(xù)塑性變形抗力決定的,材料的強度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。鹽城國產(chǎn)金屬材料批發(fā)硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指針。生產(chǎn)中測定硬度方法**常用的是壓入硬度法。
1.布氏硬度(HB)以一定的載荷(一般3000kg)把一定大?。ㄖ睆揭话銥?0mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載后,負(fù)荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。2.洛氏硬度(HR)當(dāng)HB>450或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同,可采用不同的壓頭和總試驗壓力組成幾種不同的洛氏硬度標(biāo)尺,每一種標(biāo)尺用一個字母在洛氏硬度符號HR后面加以注明。常用的洛氏硬度標(biāo)尺是A、B、C三種(HRA、HRB、HRC)。其中C標(biāo)尺應(yīng)用**為***。
金屬材料的疲勞現(xiàn)象,按條件不同可分為下列幾種:⑴高周疲勞:指在低應(yīng)力(工作應(yīng)力低于材料的屈服極限,甚至低于彈性極限)條件下,應(yīng)力循環(huán)周數(shù)在100000以上的疲勞。它是**常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡稱為疲勞。⑵低周疲勞:指在高應(yīng)力(工作應(yīng)力接近材料的屈服極限)或高應(yīng)變條件下,應(yīng)力循環(huán)周數(shù)在10000~100000以下的疲勞。由于交變的塑性應(yīng)變在這種疲勞破壞中起主要作用,因而,也稱為塑性疲勞或應(yīng)變疲勞。⑶熱疲勞:指由于溫度變化所產(chǎn)生的熱應(yīng)力的反復(fù)作用,所造成的疲勞破壞。⑷腐蝕疲勞:指機器部件在交變載荷和腐蝕介質(zhì)(如酸、堿、海水、活性氣體等)的共同作用下,所產(chǎn)生的疲勞破壞。⑸接觸疲勞:這是指機器零件的接觸表面,在接觸應(yīng)力的反復(fù)作用下,出現(xiàn)麻點剝落或表面壓碎剝落,從而造成機件失效破壞。壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、剪切應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,以及摩擦、振動、沖擊等等。
金屬材料承受的載荷有多種形式,它可以是靜態(tài)載荷,也可以是動態(tài)載荷,包括單獨或同時承受的拉伸應(yīng)力、壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、剪切應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,以及摩擦、振動、沖擊等等。金屬材料的機械性能是零件的設(shè)計和選材時的主要依據(jù)。外加載荷性質(zhì)不同(例如拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、沖擊、循環(huán)載荷等),對金屬材料要求的機械性能也將不同。常用的機械性能包括:強度、塑性、硬度、沖擊韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。強度強度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞(過量塑性變形或斷裂)的性能。由于載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式,所以強度也分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度等。各種強度間常有一定的聯(lián)系,使用中一般較多以抗拉強度作為**基本的強度指針。它可以是靜態(tài)載荷,也可以是動態(tài)載荷,包括單獨或同時承受的拉伸應(yīng)力。無錫出口金屬材料模板
二機械性能,金屬在一定溫度條件下承受外力(載荷)作用時,抵抗變形和斷裂的能力稱為金屬材料的機械性能。南京常見金屬材料品牌
金屬與其他物質(zhì)引起化學(xué)反應(yīng)的特性稱為金屬的化學(xué)性能。在實際應(yīng)用中主要考慮金屬的抗蝕性、抗氧化性(又稱作氧化抗力,這是特別指金屬在高溫時對氧化作用的抵抗能力或者說穩(wěn)定性),以及不同金屬之間、金屬與非金屬之間形成的化合物對機械性能的影響等等。在金屬的化學(xué)性能中,特別是抗蝕性對金屬的腐蝕疲勞損傷有著重大的意義。物理性能金屬的物理性能主要考慮:⑴密度(比重):ρ=P/V單位克/立方厘米或噸/立方米,式中P為重量,V為體積。在實際應(yīng)用中,除了根據(jù)密度計算金屬零件的重量外,很重要的一點是考慮金屬的比強度(強度σb與密度ρ之比)來幫助選材,以及與無損檢測相關(guān)的聲學(xué)檢測中的聲阻抗(密度ρ與聲速C的乘積)和射線檢測中密度不同的物質(zhì)對射線能量有不同的吸收能力等等。南京常見金屬材料品牌
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