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    高頻感應加熱電源與金屬材料的力學性能

    2023-02-20

    金屬材料的力學性能是指金屬材料在力或能的作用下,材料所表現出來的一系列力學性能,如強度、彈性、塑性、韌性、硬度和疲勞等。它反映了金屬材料在各種形式外力作用下抵抗變形或破壞的能力。采用高頻感應加熱電源對金屬工件進行某種熱處理工藝,就可以提高其強度、硬度、抗疲勞性等力學性能。

    強度是指金屬材料在緩性加載的靜載荷作用下,抵抗變形和斷裂的能力,其載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切和扭轉等。按照用力的性質不同,可分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強窒和抗扭強度等。在工程上常用的是屈服強度和抗拉強度。

    金屬材料在外力作用下發生變形,當外力去掉后,仍能恢復其原來形狀和尺寸的變形,稱為彈性變形。具有彈性變形能力的特性稱為彈性。當作用在材料上的外力超過某一限度,在去掉外力后大部分變形隨之消失,但留下部分變形不能完全恢復原來的形狀和尺寸而出現殘余變形,這部分殘余變形稱為塑性變形。

    塑性是指斷裂前材料發生不可逆變形的能力。金屬塑性主要用斷后伸長率、斷面收縮率和冷彎角來表示。韌性是指在沖擊載荷的作用下,金屬在破斷前吸收變形量的能力,通常用沖擊吸收功或沖擊韌度來表示。硬度是指金屬抵抗較硬物體壓入的能力。它不是一個單純的物理量,是反映材料強度、塑性、彈性的綜合力學性能指標。

    硬度可以用不同的方法在不同的儀器上測定,主要有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等。疲勞是指金屬在交變外力的作用下,所承受的應力低于屈服點發生突然斷裂的現象,其衡量指標是疲勞極限。

    測定上述性能的試驗,稱為金屬的力學性能試驗。

    拉伸試驗:可以測得金屬材料的抗拉強度、屈服強度、伸長率和斷面收縮率,即從同一個拉伸試樣上可以取得四種數據。焊縫金屬和焊接接頭的拉伸試驗也是暴露焊接缺陷的一種手段。拉力與試樣變形量的關系曲線稱為拉伸曲線。

    沖擊韌度試驗:沖擊韌度指金屬材料受沖擊力作用下,抵抗變形和斷裂的能力。沖擊韌度試驗大多采用的方法是一次擺錘沖擊試驗和小量多次沖擊試驗,目前使用普遍的是一次擺錘沖擊試驗方法。

    彎曲試驗:是指把金屬材料或焊接接頭試樣繞一定直徑的軸(壓頭)進行彎曲,以檢驗材料的塑性和表面質量的試驗。

    硬度試驗:是用不同方法在不同儀器上進行的金屬抵抗較硬物體壓入能力的試驗,即:布氏硬度和洛氏硬度試驗。


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