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金屬的機(jī)械性能-電焊培訓(xùn) 金屬的機(jī)械性能 所謂金屬的機(jī)械性能就是金屬抵抗外力的能力，機(jī)械性能的基本 指標(biāo)有強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性和疲勞等。 （一）強(qiáng)度與塑性 1 •強(qiáng)度 強(qiáng)度是金屬承受載荷（外力）而不致斷裂的能力，強(qiáng)度通過拉伸 試驗(yàn)機(jī)拉伸試樣獲得。將材料按規(guī)定加工成一定形狀和尺寸的試樣, 將試樣置于拉伸試驗(yàn)機(jī)中，按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)加軸向載荷，直至試樣被拉斷 為止。 當(dāng)載荷不再增加的情況下，試樣卻會繼續(xù)伸長，把這種現(xiàn)象稱 為“屈服” n產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力，稱為屈服強(qiáng)度，是表示材料抵 抗塑性變形的能力n屈服強(qiáng)度以6表示，通過屈服時(shí)所承受的載荷除 以試樣的原始橫截面積得到，度量單位為MPa。 抗拉強(qiáng)度是試樣抵抗被拉斷的能力，是試樣在拉斷前所能承受的 最大標(biāo)稱拉應(yīng)力n抗拉強(qiáng)度以6表示，度量單位為MPa,抗拉強(qiáng)度通 過拉斷前試樣所承受的最大載荷除以試樣的原始橫截面積得到。 2 •塑性 塑性是指金屬材料在外力作用下，產(chǎn)生塑性變形而不被破壞的能 力，衡量塑性的指標(biāo)有延伸率（5）、斷面收縮率 W）和彎曲角 （a）。 延伸率是指斷裂后試樣的殘余總變形量與原始長度的百分比。斷 面收縮率是指試樣拉斷后斷口面積的縮減量與原截面面積之比值，同 樣用百分率來表示。彎曲角是指一定形狀和尺寸的試樣，在被彎曲到 出現(xiàn)第一條裂縫時(shí)所測得的角度，用a表示，如圖所示。 由于彎曲時(shí)試樣與壓頭接觸的一面受壓縮，另一面受拉伸，彎曲 角度越大時(shí)，試樣在出現(xiàn)裂紋前的變形也越大，即塑性越好，當(dāng)彎曲 角等于180。時(shí)塑性最好。 （-）硬度與韌性 仁硬度 硬度是金屬材料表面抵抗其他更硬物體壓入的能力，常用的硬度 指標(biāo)有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）和維氏硬度（HV）等， 布氏硬度常用來測量硬度不高的材料，而且.通常根據(jù)測得的布 氏硬度近似計(jì)算出其抗拉強(qiáng)度，對于低碳鋼，crb=0.36HB：對于高碳 鋼，ab=0.34HB；對于調(diào)質(zhì)合金鋼，ab=0.325HB = 洛氏硬度可分為A、B、C三級，分別表示為HRA、HRB、HRC, 生產(chǎn)中常用的是C級。洛氏硬度常用于測量硬度較高的材料，如淬硬 鋼等°洛氏硬度的數(shù)值沒有單位，當(dāng)HB>220時(shí)，洛氏硬度和布氏硬 度值的關(guān)系大致為1 ： Wo 維氏硬度主要用于測定材料表面薄硬層的硬度，此外，材料或焊 縫區(qū)顯微組織的硬度也常用HV測定。 2 •韌性 韌性（沖擊韌性）是承受沖擊載荷的零件，要求材料應(yīng)具有抵抗 沖擊載荷而不被破壞的能力，它表示金屬經(jīng)受突然施加較大沖擊力的 能力，即在沖擊載荷作用下，衡量金屬在斷裂前吸收變形能量能力的 指標(biāo)。 沖擊韌性通過沖擊試驗(yàn)測定，沖擊試驗(yàn)是將被測試的金屬材料加 工成一定形狀和尺寸的試樣，放在專用的沖擊試驗(yàn)機(jī)上，并加上一定 的沖擊載荷將試樣打斷，試驗(yàn)機(jī)一般采用懸臂梁式試驗(yàn)機(jī)， 焊接接頭的沖擊試驗(yàn)可用來測定焊接接頭的沖擊韌性和缺口敏感 性，作為評定材料斷裂韌性和時(shí)效敏感性的一個(gè)指標(biāo)。 （三）疲勞 有許多機(jī)械結(jié)構(gòu)是在變動(dòng)的載荷下工作，它的安全使用性能就不 能以一般的強(qiáng)度要求來考慮。這是因?yàn)樗惺苤粩嘧兓墓ぷ鲬?yīng)力, 結(jié)果可能在遠(yuǎn)低于該材料抗拉強(qiáng)度（甚至低于屈服強(qiáng)度）的情況下， 就發(fā)生斷裂,這種現(xiàn)象稱為金屬材料的疲勞，在受到交變載荷的情況 下尤其如此。在機(jī)械結(jié)構(gòu)的使用過程中不允許產(chǎn)生疲勞，應(yīng)保證在無 數(shù)次交變載荷作用下仍不會斷裂，這時(shí)的最大應(yīng)力值稱為疲勞強(qiáng)度。 提高材料的疲勞強(qiáng)度，可通過改善結(jié)構(gòu)的形狀、避免應(yīng)力集中， 提高表面光潔度和進(jìn)行表面強(qiáng)化措施來實(shí)現(xiàn)°
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