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第一章材料的性能
使用性能:材料在使用过程中所表现的性能。包括力学性能、物理性能和化学性能。
工艺性能:材料在加工过程中所表现的性能。包括铸造、锻压、焊接、热处理和切削性能等。
神舟一号飞船
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材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化,称为变形。
外力去处后能够恢复的变形称为弹性变形。
外力去处后不能恢复的变形称为塑性变形。
五万吨水压机
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低碳钢的应力-应变曲线
拉伸试样
拉伸试验机
应力= P/F0
应变= (l-l0)/l0
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一、弹性和刚度
弹性:指标为弹性极限e,即材料承受最大弹性变形时的应力。
刚度:材料受力时抵抗弹性变形的能力。指标为弹性模量E。

e
弹性模量的大小主要取决于材料的本性,除随温度升高而逐渐降低外,其他强化材料的手段如热处理、冷热加工、合金化等对弹性模量的影响很小。可以通过增加横截面积或改变截面形状来提高零件的刚度。
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二、强度与塑性
强度:材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。
屈服强度s:材料发生微量塑性变形时的应力值。
条件屈服强度:%时的应力值。
抗拉强度b:材料断裂前所承受的最大应力值。
s



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塑性:材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。指标为:
伸长率:
断面收缩率:
断裂后
拉伸试样的颈缩现象
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说明:
①用面缩率表示塑性比伸长率更接近真实变形。
②直径d0 相同时,l0,。只有当l0/d0 为常数时,塑性值才有可比性。
当l0=10d0 时,伸长率用表示;
当l0=5d0 时,伸长率用5 表示。显然5> 
③>时,无颈缩,为脆性材料表征
<时,有颈缩,为塑性材料表征
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三、冲击韧性
是指材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。
指标为冲击韧性值ak(通过冲击实验测得)。
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韧脆转变温度
材料的冲击韧性随温度下降而下降。在某一温度范围内冲击韧性值急剧下降的现象称韧脆转变。发生韧脆转变的温度范围称韧脆转变温度。材料的使用温度应高于韧脆转变温度。
韧
体心立方金属具有韧脆转变温度,而大多数面心立方金属没有。
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TITANIC
建造中的Titanic 号
TITANIC的沉没与船体材料的质量直接有关
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