上游充通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 低温原理及应用 第二讲 低温材料与流体物性 2018年春季 黄永华、王如竹 六漏 答疑： 邮箱huangyh@sjtu.edu.cn;电话：34206295 rzwang@sjtu.edu.cn;电话：34206548 或预约办公室：机动A楼432室
低温原理及应用 第二讲 低温材料与流体物性 2018年春季 黄永华 、王如竹 答疑: 邮箱 huangyh@sjtu.edu.cn ; 电话: 34206295 rzwang@sjtu.edu.cn; 电话:34206548 或预约 办公室：机动A楼432室
一、材料在低温下的机械性质 ©1极限强度和屈服强度 ©2疲劳强度 ④3冲击强度 ©4硬度和延展性 ©5弹性模量 上游充通大学 2018年3月6日 2 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY
2018年3月6日 2 一、材料在低温下的机械性质 1 极限强度和屈服强度 2 疲劳强度 3 冲击强度 4 硬度和延展性 5 弹性模量
极限强度和屈服强度 对于许多材料，在拉伸实验中当应力增加时，材料中的应变亦 增大。但当应力增加到某走值时，应变会随应力增加而 急剧上升。该特定应力值被定义为材料的屈服强度Sy。 对另一些材料，在应变-应力曲线中不存在该特定应力，这 时屈服强度被定义为：在拉伸实验中使材料发生永久变形 0.2%(有时是0.1%)所需的应万。 T↓→原子热运动减弱→需大力才能将位错撕开 →Sy↑ 极限强度S:拉伸实验中加在材料上的最大的标称应力值。 上游充通大学 2018年3月6日 3 HANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY
2018年3月6日 3 极限强度和屈服强度 对于许多材料,在拉伸实验中当应力增加时,材料中的应变亦 增大。但当应力增加到某一定值时，应变会随应力增加而 急剧上升。该特定应力值被定义为材料的屈服强度Sy。 对另一些材料，在应变-应力曲线中不存在该特定应力，这 时屈服强度被定义为：在拉伸实验中使材料发生永久变形 0.2%(有时是0.1%)所需的应力。 极限强度Su: 拉伸实验中加在材料上的最大的标称应力值。 T ↓ 原子热运动减弱需更大力才能将位错撕开 Sy↑
2000 2000 1800 极限强度 1800 屈服强度 1600 I600 1400 1400 (5) 304不锈钢 6304不锈钢 3 1200 (7 o (4) 1000 1000 (3) (9) 800 ②L 800 (2 (7,9) ) (6) 600 600 (6) 400 () 400 200 200 (8) (8) 00 50 00 150 200 250 300 350 Temperature.K 00 0 100 150200 250300350 Temperature,K 几种工程材料的屈服强度和极限强度：（1)2024一T4铝；(2) 铍青铜；(3)K 蒙乃尔合金；(4)钛； （5)304不锈钢； (6)C1020碳钢；(7)9镍钢；(8) 特氟隆(Teflon);(9) Invar-36合金 上降充通大学 2018年3月6日 4 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY
2018年3月6日 4 几种工程材料的屈服强度和极限强度:（1）2024—T4铝；（2）铍青铜；（3）K 蒙乃尔合金；（4）钛；（5）304不锈钢；（6）C1020碳钢；（7）9镍钢； (8） 特氟隆（Teflon)；（9）Invar-36 合金. 304不锈钢 304不锈钢 极限强度 屈服强度
疲劳强度 材料对应力的承受情况随时间而变化，最常用的检测方法是弯曲试验。 在某一给定的次数下，材料发生破损所需的应力称为疲劳强度S: 1200 图：在106循环次数下一些材料的疲 1100 劳强度：（1)2024一T4铝；（2) 1000 铍青铜；3)K蒙乃尔合金；（4)钛； 304不锈钢 (5)304不锈钢；（6)C1020碳钢 900 5) 9.000 时间长，数据少 700 (2) 疲劳强度 T→需要更大的应力才能 b 600 (4) 使裂缝扩大→疲劳强度↑ 500 (3) 400 2 4) (6) 对于铝合金，当温度下降时，其疲劳强 300 度与极限强度的比值保持恒定。该事 200 实可以来估计低温下有色金属材料的 100 疲劳强度值。 0 0 50 100 0 200 250 300 350 Temperature,K 16日 5
2018年3月6日 5 疲劳强度 图： 在106循环次数下一些材料的疲 劳强度：（1）2024—T4铝；（2） 铍青铜；3）K蒙乃尔合金；（4）钛； 304不锈钢 （5）304不锈钢；（6）C1020碳钢 T↓ 需要更大的应力才能 使裂缝扩大疲劳强度↑ 时间长，数据少 对于铝合金,当温度下降时,其疲劳强 度与极限强度的比值保持恒定。该事 实可以来估计低温下有色金属材料的 疲劳强度值。 材料对应力的承受情况随时间而变化, 最常用的检测方法是弯曲试验。 在某一给定的次数下, 材料发生破损所需的应力称为疲劳强度Sf 疲劳强度