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机床厂刚度、强度与塑性

日期：2011-05-19 16:10:26 作者：机床小韦 来源：沈阳机床厂 浏览次数：0
        金属材料的刚度、强度和塑性是通过拉伸实验测定出来的，拉伸实验是在拉伸实验机上进行的。机床厂以低碳钢为例，实验之前，先将被测金属材料制成如图1l所示的标准拉伸试样，图中d。为试样直径，如为测定材料性能用的标距长度。机床厂实验时，在试样两端缓慢地施加轴向拉伸载荷，使试样承受轴向静拉力。随着载荷不断增加，试样被逐步拉长，直到拉断。在拉伸过程中，实验机自动记录每一瞬间的羲茼F和伸长量△f，并绘出拉伸衄线。
        低碳钢的拉伸曲线。由图可见，拉伸开始时，载荷由零增加至F．伸长量△f与载荷F呈线性关系（图oe段），当去除载荷后，试样将恢复到原始长度。在此阶段试样的变形称为弹性变形。载荷超过只之后，试样除发生，0性变形外还将发生塑性变形。此时，载荷去除后试样不能恢复到原始长度，这是由于其中的塑性变形形成了永久变形的缘故。机床厂当载荷增大到F。之后，拉伸图上出现了水平线段，这表明载荷虽未增加，但试样继续发生塑性变形而伸长，这种现象称为“屈服”．s点称为屈服点。当载荷超过F。以后，试样上某部分开始变细，出现了“颈缩”，由于其截面缩小，使继续变形所需载荷下降。当载荷到达F,时，试样在颈缩处断裂。
        为使曲线能够直接反映出材料的力学性能，可用应力a（试样单位横截面上的拉力4F/nd5）代替载荷F，以应变e（试样单位长度上的伸长量△z／z）取代伸长量△f．由此绘成的曲线，称作应力应变曲线（即昨曲线）。
        1．刚度刚度是指材料抵抗弹性变形的能力，e点的a。机床厂称为弹性极拜，材料在弹性范围内，应力与应变的比值口^称为弹性模量E，F标志材料抵抗弹性变形的能力，用以表示材料的刚度。
        2．强度强度是金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂破坏的能力。强度有多种指标，其中以拉伸试验所得的屈服强度和抗拉强度最为常用。
        11屈服强度斌服强度是指拉伸试样产生屈服现象时的应力，以as表示，单位MPa.可用下式计算Ft    (1-1)“一i式中^  试样发主屈服时所承受的最大载荷，N,A。一  试样原始截面积，mrrr。
        对于许多没有明显屈服现象的金属材料，国家标准规定：以试样产生。．2%塑性变形时所对应的应力作为该材料的“条件屈服强度”，简称屈服强度，用咖。表示。
        21抗拉强度抗拉强度是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力，以一n表示，单位MPa.
    它可按下式计算Fb    (1—2)“一面式中R…试样在拉断前所承受的最大载荷，N；A。一一试样原始截面积，mm2。
        屈服强度口，和抗拉强度。。在选择、评定金属材料及设计机械零件时具有重要意义。由于机械零件或构件工作时，通常不允许发生塑性变形，因此以以和氏，作为强度设计J依据。机床厂对于脆性材料，因断裂前基本不发生塑性变形，故无屈服可言，在强度计算时，则以d。为依据。
        3．塑性金属材料在外力作用下产生塑性变形而不产生断裂的能力称为塑性。机床厂工程上通常用试样拉断后所留下的残余变形来表示材料的塑性t一般用两个指标表征塑性。
        1)断后延伸率试样拉断后单位长度内产生残余伸长的百分数称为断后延伸率，用8表示，即8一生/. /×loo%    (1-3)‘。
    式中Z。一试样原始标距长度，mm；f．——试样拉断后的标距长度，mm。
        必须指出，伸长率的数值与试样尺寸有关，因而实验时应对所选定的斌样尺寸作出规定，以便进行比较。如Z。一lo.，用810或a表示；l。=5 d,时，用文表示。一般把8≥5%的材料称为塑性材料，a<5%的材料称为脆性材料-2)断面收缩率试样拉断后截面面积相对收缩的百分数称为断面收缩率t用妒表示，即妒=A号云生Xl00%    (1—4)式中A．——试样拉断后颈缩处的截面积．mmz ;A。一一试样原始截面积，mmz。
        塑性指标在工程技术中具有重要的意义，8和p值愈大，材料的塑性愈好a良好的塑性可使零件完成某些成型工艺，如轧制、锻压、冲压、冷拔等。机床厂所以大多数机械零件除要求具有较高的强度外，还必须具有一定的塑性。
    关键词：机床厂

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