【機械設計】材料的“八大特性”，你都知道哪些？一個視頻帶你瞭解！

大家好 我是青城教育 整幻老師 今天的話我們就來聊一下材料的八大特性 首先第一個特性的話就是強度 材料的強度是指材料在外力作用下抵抗 破壞的一個能力 能力 那麼我們材料的話一般是會給它試一下 載荷的 對吧 那麼不同的載荷的話 其實他們會反映爲不同的強度 第一個 比如說我們的拉伸強度 是由是金屬由均勻塑形形變 也是金屬在近拉伸條件下的一個最大承載能力 這是我們拉伸強度的一個定義 一個比較典型的例子的話 就是我們的一個緊縮現象 比如說我們在拉斷一根鐵絲的時候 那麼它的斷裂部分的話 它們會發生這樣的一個緊縮現象 對不對 那麼它這裏的一個節面積 它會變小 是吧 好 緊縮是銳性金屬材料 在拉伸實驗時變形的一個 變形的集中於局部區域的特殊現象 它是應變硬化物理因素 與節面減小几何因素共同作用的一個結果 那麼對於脆性材料而言的話 它是不可能發生緊縮現象的 那麼它的拉伸強度的話 就直接是它的一個斷裂強度 這個的話也是一般用於產品設計 其使用引力便以拉伸強度爲判斷依據 再個的話就是我們的壓縮強度了 指外力施加壓力時的一個強度極限 那麼再就是一個剪切強度 是指材料剪切時產生的極限強度 反映材料抵抗剪切滑動的能力 在數值上等於剪切面上的牽引力的值 比上它的一個節面積 即剪切面上的形成的剪切力與破壞面積之比 好 那麼這是我們的載荷 那麼我們再來看到抗彎強度 是指材料抵抗彎曲不斷裂的能力 這是它的定義 又稱撓曲強度或者說抗彎強度 在事件的兩點之間施加載荷 至事件破壞時的單位面積載荷值 那麼抗彎強度的話 抗彎強度的話就是指的我們材料 它的一個彎曲的一個能力 對不對 抵抗彎曲的一個能力 這個是我們剛纔所指的它的一些特性 是指材料抵抗彎曲的不斷裂的能力 OK 那麼再來看一下我們的屈服強度的一個定義 那麼我們可以看一下這張圖片 它分爲幾個階段 首先第一個階段是我們的彈性變形階段 那麼這個階段的話 它發生的變形 它都是可以復原的 那麼最明顯的就是我們的彈簧 對不對 我們不管是拉彈簧還是壓彈簧 它是都可以復原的 對不對 好 那麼彈性形變階段過了之後的話 那麼它又會發生這樣一個塑性形變了 同學們 這一段形變的話 它就是一個塑性形變 那麼塑性形變的話 它是不能夠復原的 同學們注意 塑性形變它是不能夠復原的 這裏的話它會發生一個致彈性階段 不能完全回到原來位置 就是說這一階段的一個形變的話 它可以復原一部分 但是它有一部分它復原不了 好 那麼總體而言的話 我們主要是來看這一點 屈服點 那麼超過這點之後的話 那麼它發生的形變 它都不能夠完全復原了 好 那麼到這點之後的話 那麼它就會發生一個緊縮現象 緊縮現象 然後的話一直到這一點 OK 好 那麼它就斷了 它就斷了 像我們代表的材料Q235 它前面的Q就指的它的一個屈服強度 那麼235的話 就是它的屈服強度 一個具體的值 屈服強度的話 是金屬材料發生屈服現象時的屈服極限 也就是抵抗微量塑形變形的 硬力 好 那麼這就是我們強度的四個內容 是吧 那麼硬力硬變的話 它裏面分爲牽硬力 拉伸硬力 壓硬力 是吧 那麼可能有人說怎麼沒有抗完硬力 這個是不存在的 因爲抗完硬力的話 因爲抗完的話 它是一個階段 它是一個現象 它是一個階段 所以說它是沒有抗完硬力的 那麼像這些牽硬力 拉伸硬力 還有壓硬力的話 其實我們都可以通過有序員分析 來把它教會一下 對吧 那麼像我們SW裏面的話 比如說simulation 模塊就可以進行有序員分析 好 我們材料的第二大特性的話 就是硬度了 硬度 硬度它的一個定義的話 材料局部抵抗硬物 壓入其表面的能力 它是稱爲硬度的 那麼材料的表達符號的話 它分爲兩個類 第一種是金屬材料 那麼金屬材料裏面的話 首先第一個是我們的布式強度 布式強度 它有兩種表達符號 第一個是hbs hbs 那麼hbs它這個材質的定義的話 它的壓頭爲脆性的鋼球 那麼一般在硬度小於450以下的時候 我們纔會用hbs 那麼像這種材料的話 一般是軟鋼 灰鑄鐵和有色金屬 是比較軟的東西 然後再一個的話 就是我們的hbw 那麼它的壓頭爲硬質合金 那麼硬度的話 一般是小於650的情況下 我們纔會用hbw 它的壓頭爲硬質合金 好 那麼再一個的話 就是我們的弱勢強度了 HRA 它是由120度的金鋼石圓錐 是吧 那麼它的 就是說在這個材料下 我們施加600牛的力 它的一個表現出來的硬度 那麼一般是檢測我們的硬質合金 或者說碳化物 再一個的話 那麼就是hrb 那麼它的壓物的話 是脆火鋼球直徑爲1.58毫米 就是說直徑爲1.58毫米的 脆火鋼球是吧 然後再施加1000牛的力的來壓它 來壓它 那麼它所檢測物理的話 一般是 退火 正火鋼或者說鋁合金 那麼再去hrc了 hrc的話 它是指的120度金鋼石圓錐 再施加1500牛的力的作用下來壓 那麼像這個硬度的話 一般是用來表達脆火鋼 或者說鑄鐵的一個硬度 那麼其實這個硬度的話 也是我們在做設計過程當中 用到最多的 比如說像我們的四五鋼 它在退火的時候的話 它的硬度 它能夠達到hrc50多 50多 硬度還是比較高的 好 那麼再一個的話 就是韋氏硬度 hv 那麼這種韋氏硬度的話 它一般是檢測腳薄的工件 工具表面或者鍍層的硬度測試 這種的話一般是測試腳薄的工件的 好 那麼再就是我們的非金屬材料了 比如說橡膠塑料 對吧 那麼第一個的話 就是我們的少數硬度 一般手感彈性比較大 或者說偏軟的製品 測試人員直接判斷 用布式用布式a硬度計測量 如文具類膠水類tpu tpr塑料薄膜帶等製品 我們就可以用少數硬度來測量 而手感基本沒什麼彈性 或者說偏硬的 就可以用少數低硬度來進行測試 如pc abs pp等 少數硬度的話 它是分爲兩種 一種是布式硬度 還有一個的話 那麼就是少數低硬度 那麼消逝硬度的話 它的測試原理是將規定的金剛石衝頭 從固定的高度 落在實驗的表面上 那麼衝頭彈起的一定高度 將彈起高度與下落高度之比 爲hs 那麼這是它的定義 那麼表示方法 消逝硬度的表示方法 按以下順序書寫 硬度值消逝硬度符號hs 硬度計類型 符號cd 其中c型 表示 c型表示 表示計測型消逝硬度 d型表示指示型 指示型消逝硬度 例如25hsc表示用c型消逝硬度計 測量的消逝 消逝硬度值爲25 它這個方法還是比較麻煩一點 好 那麼這是我們材料的硬度了 硬度 那麼第三個我們材料的特性的話 那麼就是塑性 那麼塑性 基於物體變形的能力 變形 我們有發生彈性形變 也有塑性形變 這個的話 其實在之前講強度的時候 我們都講了是吧 對物體施加外力 當外力較小時 物體發生彈性形變 那麼載荷泄去後恢復原來的形狀 那麼這就是彈性形變 那麼塑性形變的話 當外力超過某一數值 物體產生不可恢復的形變 這就叫塑性形變 這是我們 形變的一個定義 那麼第四大特性的話 就是我們的韌性 表示材料在塑性變形和破裂過程中 吸收能量的能力 那麼韌性是指材料受到使其發生 形變的力時對摺斷的抵抗能力 對摺斷抵抗能力 就比如說我們在掰一根鐵絲的時候 對不對 那麼它的韌性越強的話 那麼我們就越難把它給掰斷 我們可能會左右搖擺來掰它 對不對 那麼它的韌性越差 我們就掰的次數就越少 韌性越好 則發生脆性斷裂的可能性就越小 你韌性越差的話 那麼它就越脆 韌性和脆性 它們是一個相對應的一種相反的一種特性 OK 那麼這是我們的韌性 我們再來看耐磨性 耐磨性的話 就是抵抗機械磨損的能力 這個一般都比較好理解 對不對 那麼像我們一般常用的耐磨材料 對不對 有哪些 有40個 對吧 40個的話也是我們非常典型的 常用的一種耐磨的材料 好 第6個的話就是抗疲勞性 也就是它的疲勞強度 疲勞強度是指材料在無限多次 交變載合的作用下 而不會產生破壞的最大應力 稱爲疲勞強度 或者說疲勞極限 交變載合 就是我們左右搖擺 我們鐵絲的一個過程 對不對 其實這也是它的一個疲勞強度 好 那麼第7個的話 那麼就是拋光性 拋光性的話 其實我們非常典型的是什麼 就是我們的s136不鏽鐵 因爲s136的話 不鏽鐵它具有很好的一個拋光性 所以說它一般常用來做什麼 做流道 對吧 做流道 流道低摩擦 它的摩擦係數很低 好 那麼第8的話 那麼就是我們的剛度了 是指材料或者說結構在受力時抵抗彈性 形變的能力 那麼剛度越強的話 其實它也就越脆 這個材料 像我們其實一般越硬的材料 越硬的材料的話 它的剛度也就越強 越軟的材料 它的韌性就越強 有些特性 其實它們都是相反的 好 那麼這就是我們材料的八大特性 如果說同學們有什麼問題的話 那麼也都可以在評論區留言 好吧 那麼同學們再見