第二讲。
授课章节及主要内容：第一篇汽车金属材料。
第一章金属材料的性能。
第一节材料的静态力学性能。
教学目的：1、了解金属材料的静态力学性能；
2、掌握各种指标的概念，符号，物理意义；
3、理解各种性能指标的实验原理。
教学重点：1、各力学指标。
2、实验原理。
教学难点：各力学指标。
教学方法：讲授法。
教学过程：一、 导入新课：
日常生活中我们怎样衡量金属材料的好坏？
二、讲授新课：
第一节材料的静态力学性能。
金属材料的性能包括：
1、使用性能：物理性能、化学性能、力学性能（机械性能）。
2、工艺性能：热处理性能、铸造性能、焊接性能、锻造性能、切削加工性能。
力学性能的概念：材料在外力作用下，表现出（静载荷、动载荷、交变载荷）的性能。
一）强度。1、概念。
2、强度分类：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。
3、标准试样：l0＝5d0、l0＝10d0 gb6397－86
4、低碳钢的拉伸试验---拉伸曲线。
1）屈服点：
概念：发生屈服现象时的应力。公式：
σs＝fs/ao（mpa）。fs－材料发生屈服现象时的力。ao－材料的原始横截面面积。
无明显的屈服现象的材料的屈服强度的规定：σr0.2＝f0.
2/ao
应用：汽缸盖和汽缸体之间的密封性（螺栓联接）超过螺栓材料本身的屈服强度。
2）抗拉强度：
概念：最大应力值。公式：σb＝fb/ao。
应用：汽缸的密封、钢绳吊重物、机车的牵引等。
s/σb的比值：越小，可靠性越高；越大，可靠性越低。
二）塑性。1、概念：发生塑性变形，不破坏的能力。
2、衡量指标：伸长率、断面收缩率。
1）伸长率：
概念：公式：δ＝l1－l0）/l0×100％。注意：长、短试样测出的δ值不相等（比较大小，要同样的试样）。
l0＝5d0对应δ5；l0＝10d0对应δ10。δ5>5%－塑性材料、δ5<5%－脆性材料。45：δ5≈18.7%。
2）断面收缩率：
概念：公式：ψ＝a0－a1）/a0×100%。a0－原截面面积。a1－断口处断面面积。ψ值越大，塑性越好。
总结：δ、越大，塑性越好，越易变形但不会断裂。
三）硬度。概念：金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕的能力。衡量：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。
1、布氏硬度：hb
试验：以直径为d的淬火钢球hbs或硬质合金球hbw为压头，在载荷f的静压力下，将压头压入被测材料的表面；停留若干秒，卸去载荷，测量压痕直径，查出hb值。
hb＝f/a(n/mm2)。通常用于hb小于450的材料。
举例：钢球直径：10mm，载荷：30kn（f＝30d2），时间：规定10（s）。材料压痕直径：d0＝3.92mm，查表：hbs＝239
1）应用范围：铸铁、有色金属、非金属材料。
2）优缺点：精确、方便、材料限制、非成品检验和薄片。
2、洛氏硬度：hr、（hra、hrb、hrc）
试验：120゜金刚石圆锥体(600牛hra、1500牛hrc)、φ1.588mm淬火钢球(hrb)，在规定载荷下，垂直压入被测金属表面，卸载后依据压入深度h，由表盘读出硬度的大小。
一般通常习惯用hrc（无单位）。
1）应用范围：钢、硬质合金及非铁合金。
2）优缺点：测成品、薄的工件，无材料限制，但不精确。
3、维氏硬度：hv
试验：一定锥形的金刚石，在规定的载荷、时间后。hv＝f/s
1）应用范围：测薄片和镀层。
2）优缺点：数值精确，但操作麻烦。
4、肖氏硬度hs、锉氏硬度、显微硬度hm。
三、课堂小结：各力学性能的区别。
四、技能考核项目及要求：p15思考题一。
五、课后小结：大部分同学能正确理解与掌握该知识点。
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