1-1586039-2金属的表面,根据被压人的程度来测定金属材料的硬度值。

根据金属材料的硬度值可估计出材料的近似强度极限和耐磨性。特别是布氏硬度和许多金属材料的强度极限之间存在着近似的正比关系,硬度值大,材料的强度极限也大。通过测量金属材料的布氏硬度,可以近似确定材料强度极限,并可推断材料的热处理状态。对于硬度较小的材料,容易被划伤、碰伤和磨损,在维修工作中,应注意保护。金属材料的硬度对材料的机械加工性能也有影响。

能反映出较大范围内邀型以连垂型,适用于组织比较粗大且不均匀的材料,但至宜测试成品件,或薄窆量生迎堕擘,也不能测试硬度高于HB450的金属材料。布氏硬度通常用符号HB表示。

洛氏硬度测试法测试的压痕小,可以在制成品或较薄的金属材料上进行测试;而且,从较软材料到较硬材料,测试范围比较广泛。但对组织比较粗大且不均匀的材料,测量结果不准确。洛氏硬度通常用符号HR表示,并根据压头的种类和所加载荷的大小分为HRB、HRC和HRA三种。

韧性是指金属试样断裂时,吸收能量的能力。韧性好的金属材料,脆性就小,断裂时,吸收能量较多,不易发生脆性断裂。

冲击韧性用下,抵抗破坏的能力称为性。金属材料的冲击韧性用冲Ωκ来表示,冲击韧性值也κ就是冲断试样所消耗能量和试样断裂处横截面积的比值,单位是J/cm2。ok低的材料称为脆性材料,在断裂前没有明显的塑性变形,吸收能量少,抵抗冲击载荷的能力低;oκ高的材料称为塑性材料。在断裂前有明显的塑性变形,吸收能量多,抵抗冲击载荷的能力强。

对于在使用中承受较大冲击载荷的构件来说,材料的冲击韧性是很重要的性能指标。材料的冲击韧性越大,说明在冲击载荷作用下越不容易损坏。因此飞机上受冲击载荷大的结构件,比如起落架结构中的承力构件就采用强度高、韧性好的合金钢来制造。

断裂韧性,金属材料的断裂韧性是指金属材料对裂纹失稳扩展而弓的抵抗能力。低应力脆断就是在工多发生在0.2>1.324 MPa(135kg￡/mm2))材料结构件和大型焊接结构中。低应力脆断是结构件中原有缺陷形成的裂纹发生失稳扩展而引起的。所以,型红茎蜘是裂纹扩展所需的能量大小,就成为判定材料是否易于断裂的一企重要指挢均应力值。因此,决定构件中裂纹是否发生失稳扩展不是承力构件的平均应力,而是裂纹尖端附近区域应力的大小。为了研究裂纹尖端附近区域的应力情况,引进了一个表示裂纹尖端附近区域应力场强弱的因子,称为应力强度因子。

对于无限大厚板的中央穿透I型裂纹(张开型裂纹)的应力强度因子用Ku表示。

循环次数Ⅳ图1-5 铝铜合金(2024-T3)板材的s*i曲线(sm=0)过程,时间这个过程由二个阶段组成:裂纹形成、裂纹稳定扩展和裂纹扩展,临界尺寸时的快速断裂。观察疲劳破坏断,有三个区域表明了这三个阶段:

疲劳裂纹起源点,称为疲劳源;疲劳裂纹稳定扩展区,称为光滑区;疲劳破坏常具有局部性质,而并不牵涉到整个结构的所有材料。影响金属材料疲劳极限的因素很多,除了材料本身的质量外,试件的形状,连接配合形式,表面状态及所处环境等等都对疲劳极限有影响。

从图1-5中的sW曲线可以看到,与光滑试件(u=1)相比,存在有应力集中试件的疲劳极限要下降很多。应力集中是指受力时结构件中应力分布的不均匀程度。金属结构件表面或内部的缺陷处(如划伤、夹杂、压痕、气孔等)以及截面突变处(如螺纹、大小截面转接处等),都会在载荷作用下出现应力局部增大的现象,形成应力集中。应力集中的程度用应力集中系数Kt来表示,Kt越大,表示构的高应力比时地成为疲源纹,导致疲劳破坏。应力集中会使试件的疲劳极限大大下降。是影响疲劳强度的主要因素之一。所以,改进局部的细节设计,提高金属构件表面光洁度,减少热处理造成的各种小缺陷,都可以较明显地提高金属构件的疲劳极限,延长它的使用寿命。

在使用中发现疲劳裂纹时,―般并不需要更换全部结构,只需更换损伤部分。在疲劳损伤不严重的情况下,有时只需要排除疲劳损伤,比如扩铰孔排除孔边裂纹、在裂纹尖端打止裂孔就可以了。

碳钢和含金钢是以铁和碳为主要成分的合金,它的含碳量一般在0.02%,11%之间。

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