常用金属材料的主要性能指标及涵义
金属材料机械性能的指标及意义介绍
金属材料机械性能的指标及意义介绍
材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称
为材料的力学性能。锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括：强度、硬度、塑性和韧性等。
（1）强度强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力。强度指标是设计中决定许用应力的重要依据，常用的强度指标有屈服强度σS或σ0.2（国外用Re表示）和抗拉强度σb（国外用Rm表示），高温下工作时，还要考虑蠕变极限σn和持久强度σD。
（2）塑性塑性是指金属材料在断裂前发生塑性变形的能力。塑性指标包括：伸长率δ，即试样拉断后的相对伸长量；断面收缩率ψ，即试样拉断后，拉断处横截面积的相对缩小量；冷弯（角）α，即试件被弯曲到受拉面出现第一条裂纹时所测得的角度。
（3）韧性韧性是指金属材料抵抗冲击负荷的能力。韧性常用冲击功Ａk和冲击韧性值αk表示。Αk值或αk值除反映材料的抗冲击性能外，还对材料的一些缺陷很敏感，能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化。而且Ａk对材料的脆性转化情况十分敏感，低温冲击试验能检验钢的冷脆性。
表示材料韧性的一个新的指标是断裂韧性δ，它是反映材料对
裂纹扩展的抵抗能力。
（4）硬度硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验的方法较多，原理也不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样。最常用的是静负荷压入法硬度试验，即布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、
HRB、HRC）、维氏硬度（HV），其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。而肖氏硬度（HS）则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。
金属材料的使用性能
金属材料的使用性能
1. 密度(比重):材料单位体积所具有的质量，即密度＝质量/体积，单位为g/cm3。
2. 力学性能: 金属材料在外力作用下表现出来的各种特性，如弹性、塑性、韧性、强度、硬度等。
3. 强度: 金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。屈服点、抗拉强度是极为重要的强度指标，是金属材料选用的重要依据。强度的大小用应力来表示，即用单位面积所能承受的载荷(外力)来表示。
4. 屈服点: 金属在拉力试验过程中，载荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象，称为“屈服”。产生屈服现象时的应力，即开始产生塑性变形时的应力，称为屈服点，用符号σs表示，单位为MPa。
5. 抗拉强度: 金属在拉力试验时，拉断前所能承受的最大应力，用符号σb表示，单位为MPa。
6. 塑性: 金属材料在外力作用下产生永久变形(去掉外力后不能恢复原状的变形)，但不会被破坏的能力。
7. 伸长率: 金属在拉力试验时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原始标距长度的百分比，称为伸长率。用符号δ，%表示。伸长率反映了材料塑性的大小，伸长率越大，材料的塑性越大。
8. 韧性: 金属材料抵抗冲击载荷的能力，称为韧性，通常用冲击吸收功或冲击韧性值来度量。
9. 冲击吸收功: 试样在冲击载荷作用下，折断时所吸收的功。用符号A?k表示，单位为J 。
10. 硬度: 金属材料的硬度，一般是指材料表面局部区域抵抗变形或破裂的能力。根据试验方法和适用范围的不同，可分为布氏硬度和洛氏硬度等多种。布氏硬度用符号HB表示：洛氏硬度用符号HRA、HRB或HRC表示。
金属的力学性能有哪些
金属的力学性能有哪些
金属材料的力学性能包括强度、屈服点、抗拉强度、延伸率、断面收缩率、硬度、冲击韧性等。
金属材料力学性能包括其中包括：弹性和刚度、强度、塑性、硬度、冲击韧度、断裂韧度及疲劳强度等，它们是衡量材料性能极其重要的指标。1、强度：材料在外力（载荷）作用下，抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。2、屈服点（6s）：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L。时应力值，单位用牛顿/毫米2(N/mm2）表示。3、抗拉强度（6b）也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿/毫米2(N/mm2）表示。如铝锂合金抗拉强度可达689.5MPa 4、延伸率（δ）：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。工程上常将δ≥5%的材料称为塑性材料，如常温静载的低碳钢、铝、铜等；而把δ≤5%的材料称为脆性材料，如常温静载下的铸铁、玻璃、陶瓷等。5、断面收缩率（Ψ）材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。6、硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度(HBS、HBW）和洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）。7、冲击韧性（Ak）：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳/厘米2(J/cm2）。什么是金属材料金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。一般分为黑色金属和有色金属两种。黑色金属包括铁、铬、锰等。其中钢铁是基本的结构材料，称为“工业的骨骼”。由于科学技术的进步，各种新型化学材料和新型非金属材料的广泛应用，使钢铁的代用品不断增多，对钢铁的需求量相对下降。但迄今为止，钢铁在工业原材料构成中的主导地位还是难以取代的。
金属材料的力学性能指标
金属材料的力学性能指标
金属材料是工程中常用的材料之一，其力学性能指标对于材料的选择和设计具
有重要意义。力学性能指标是评价金属材料力学性能的重要依据，主要包括强度、韧性、塑性、硬度等指标。下面将对金属材料的力学性能指标进行详细介绍。
首先，强度是评价金属材料抵抗外部力量破坏能力的指标。强度可以分为屈服
强度、抗拉强度、抗压强度等。其中，屈服强度是材料在受到外部力作用下开始产生塑性变形的应力值，抗拉强度是材料在拉伸状态下抵抗破坏的能力，抗压强度是材料在受到压缩力作用下抵抗破坏的能力。强度指标直接影响着材料的承载能力和使用寿命。
其次，韧性是材料抵抗断裂的能力。韧性指标包括冲击韧性、断裂韧性等。冲
击韧性是材料在受到冲击载荷作用下抵抗破坏的能力，断裂韧性是材料在受到静态载荷作用下抵抗破坏的能力。韧性指标反映了材料在受到外部冲击或载荷作用下的抗破坏能力，对于金属材料的使用安全性具有重要意义。
再次，塑性是材料在受力作用下产生塑性变形的能力。塑性指标包括伸长率、
收缩率等。伸长率是材料在拉伸破坏前的延展性能指标，收缩率是材料在受力破坏后的收缩性能指标。塑性指标直接影响着金属材料的加工性能和成形性能，对于金属材料的加工工艺和成形工艺具有重要影响。
最后，硬度是材料抵抗划伤、压痕等表面破坏的能力。硬度指标包括洛氏硬度、巴氏硬度等。硬度指标反映了材料表面的硬度和耐磨性能，对于金属材料的耐磨性和使用寿命具有重要意义。
综上所述，金属材料的力学性能指标是评价材料性能的重要依据，强度、韧性、塑性、硬度等指标直接影响着材料的使用性能和工程应用。在工程设计和材料选择中，需要根据具体的工程要求和使用环境，综合考虑各项力学性能指标，选择合适的金属材料，以确保工程的安全可靠性和经济性。
金属材料机械性能的指标及意义
金属材料机械性能的指标及意义
材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括：强度、硬度、塑性和韧性等。
（1）强度强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力。强度指标是设计中决定许用应力的重要依据，常用的强度指标有屈服强度σS或σ0.2（国外用Re表示）和抗拉强度σb（国外用Rm表示），高温下工作时，还要考虑蠕变极限σn和持久强度σD。
（2）塑性塑性是指金属材料在断裂前发生塑性变形的能力。塑性指标包括：伸长率δ，即试样拉断后的相对伸长量；断面收缩率ψ，即试样拉断后，拉断处横截面积的相对缩小量；冷弯（角）α，即试件被弯曲到受拉面出现第一条裂纹时所测得的角度。
（3）韧性韧性是指金属材料抵抗冲击负荷的能力。韧性常用冲击功Ａk和冲击韧性值αk表示。Αk值或αk 值除反映材料的抗冲击性能外，还对材料的一些缺陷很敏感，能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化。而且Ａk对材料的脆性转化情况十分敏感，低温冲击试验能检验钢的冷脆性。
表示材料韧性的一个新的指标是断裂韧性δ，它是反映材料对裂纹扩展的抵抗能力。
（4）硬度硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验的方法较多，原理也不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样。最常用的是静负荷压入法硬度试验，即布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）、维氏硬度（HV），其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。而肖氏硬度（HS）则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。
金属材料性能
金属材料性能
金属材料是一类以金属元素为主要成分的材料，具有许多独特的性能。以下将介绍几种常见的金属材料性能：
1. 导电性能：金属材料是良好的导电材料，因为金属具有自由电子。这使得金属在电流的通导能力上表现出色，被广泛应用于电力输送、电子设备和电子电路中。
2. 导热性能：金属材料具有很高的导热性能，可以快速传导热量。这使得金属材料常用于导热器、散热器和制冷设备等需要快速传热的应用。
3. 强度和硬度：金属材料通常具有较高的强度和硬度，可以经受较大的外力作用而不容易变形或破裂。这使得金属材料适用于承受重负荷和高强度工作环境的结构材料，如建筑桥梁、汽车零部件等。
4. 塑性：金属材料具有较好的塑性，即在外力作用下具有可塑性，能够发生一定的塑性变形。这使得金属材料易于加工成各种形状，如拉伸、压缩和弯曲等，广泛应用于制造业中。
5. 耐腐蚀性能：许多金属材料具有良好的耐腐蚀性能，可以抵御一些腐蚀介质的侵蚀，因此适用于制造耐腐蚀设备和结构，如化工设备、海洋工程等。
6. 密度：金属材料的密度通常较大，但相比于其他一些材料，如陶瓷和聚合物材料，金属材料的密度相对较低。这使得金属
材料适用于需要同时满足强度和轻量化要求的应用，如航空航天和汽车制造等。
7. 熔点：金属材料的熔点通常较高，使其能够在高温下保持其结构和性能的稳定性。这使得金属材料可以应用于高温环境和高温工艺中，如航空发动机部件、高温炉子等。
总的来说，金属材料具有导电性、导热性、强度和硬度、塑性、耐腐蚀性、密度和熔点等特点，使其在工程领域中有着广泛的应用。
金属材料机械性能的指标及意义
金属材料机械性能的指标及意义
材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括：强度、硬度、塑性和韧性等。
（1）强度强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力。强度指标是设计中
决定许用应力的重要依据，常用的强度指标有屈服强度σs或σ0.2（国外用re表示）和抗拉强度σb（国外用rm表示），高温下工作时，还要考虑蠕变极限σn和持久强度σd。
（2）塑性塑性就是指金属材料在脱落前出现塑性变形的能力。塑性指标包含：伸长
率δ，即为试样折断后的相对弯曲量；断面收缩率ψ，即为试样折断后，折断处横截面
内积的相对增大量；冷弯（角）α，即为试件被伸展至受到拉面发生第一条裂纹时所测出
的角度。
（3）韧性韧性是指金属材料抵抗冲击负荷的能力。韧性常用冲击功ａk和冲击韧性值αk表示。αk值或αk值除反映材料的抗冲击性能外，还对材料的一些缺陷很敏感，能
灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化。而且ａk对材料的脆性转
化情况十分敏感，低温冲击试验能检验钢的冷脆性。
则表示材料韧性的一个代莱指标就是断裂韧性δ，它就是充分反映材料对裂纹拓展的抵抗能力。
（4）硬度硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验的方法较多，原理也
不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样。最常用的是静负荷压入法硬度试验，即布氏
硬度（hb）、洛氏硬度（hra、hrb、hrc）、维氏硬度（hv），其值表示材料表面抵抗坚
硬物体压入的能力。而肖氏硬度（hs）则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功
金属材料力学性能指标
金属材料力学性能指标
金属材料是工程领域中常见的材料之一，其力学性能指标对于材料的选择和设计具有重要意义。力学性能指标是评价金属材料力学性能优劣的重要标准，包括强度、塑性、韧性、硬度等指标。下面将分别对这些指标进行详细介绍。
首先是强度指标，强度是材料抵抗外力破坏的能力，通常包括屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。屈服强度是材料在受力过程中开始产生塑性变形的临界点，是材料的抗拉性能指标，通常用σs表示。抗拉强度是材料抵抗拉伸破坏的能力，是材料的最大抗拉应力，通常用σb表示。抗压强度是材料抵抗压缩破坏的能力，是材料的最大抗压应力，通常用σc表示。强度指标直接反映了金属材料的抗破坏能力，对于材料的选用和设计具有重要意义。
其次是塑性指标，塑性是材料在受力作用下产生塑性变形的能力，通常包括延伸率和断面收缩率两个指标。延伸率是材料在拉伸破坏时的变形能力，是材料的延展性指标，通常用δ表示。断面收缩率是材料在拉伸破坏时的收缩能力，是材料的收缩性指标，通常用ψ表示。塑性指标反映了金属材料在受力作用下的变形能力，对于材料的成形加工和使用性能具有重要意义。
第三是韧性指标，韧性是材料在受力作用下抵抗断裂的能力，通常包括冲击韧性和断裂韧性两个指标。冲击韧性是材料在受冲击载荷作用下抵抗破坏的能力，是材料的抗冲击性能指标，通常用AK表示。断裂韧性是材料在受静载荷作用下抵抗断裂的能力，是材料的抗断裂性能指标，通常用KIC表示。韧性指标反映了金属材料在受力作用下的抗断裂能力，对于材料的安全可靠性具有重要意义。
最后是硬度指标，硬度是材料抵抗划痕、压痕和穿透的能力，通常包括洛氏硬度、巴氏硬度和维氏硬度等指标。洛氏硬度是材料抵抗划痕的能力，是材料的硬度指标，通常用HRC表示。巴氏硬度是材料抵抗压痕的能力，是材料的硬度指标，通常用HBS表示。维氏硬度是材料抵抗穿透的能力，是材料的硬度指标，通常用
金属材料的力学性能包括哪些
金属材料的力学性能包括哪些
金属材料的力学性能包括强度、屈服点、抗拉强度、延伸率、断面收缩率、硬度、冲击韧性等。
扩展资料
金属材料的力学性能解释：
1、强度：材料在外力（载荷）作用下，抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。
2、屈服点（6s）：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L。时应力值，单位用牛顿/毫米2(N/mm2）表示。
3、抗拉强度（6b）也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿/毫米2(N/mm2）表示。如铝锂合金抗拉强度可达689.5MPa
4、延伸率（δ）：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。
工程上常将δ≥5%的材料称为塑性材料，如常温静载的低碳钢、铝、铜等；而把δ≤5%的`材料称为脆性材料，如常温静载下的铸铁、玻璃、陶瓷等。
5、断面收缩率（Ψ）材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。
6、硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度(HBS、HBW）和洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）。
7、冲击韧性（Ak）：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳/厘米2(J/cm2）。
金属的力学性能
金属的力学性能
金属的力学性能是指金属材料在受力下的变形能力和承受能力。主要包括以下几个方面：
1. 强度：金属的抗拉强度是指材料在拉伸试验中能承受的最大拉应力，抗压强度则是材料在压缩试验中能承受的最大压应力。强度越高，说明金属材料越能承受拉伸或压缩载荷。
2. 延伸性：金属的延伸性是指材料在受拉力作用下能够发生可逆塑性变形的能力，通常用延伸率来表示。高延伸性意味着材料能够在受力下进行较大的可逆形变，适用于需要抵抗冲击或振动载荷的应用。
3. 硬度：金属的硬度是指材料抵抗划伤或穿刺的能力，通常用洛氏硬度或布氏硬度来表示。高硬度的金属能够抵抗划伤或穿刺，适用于需要较高耐磨性的应用。
4. 韧性：金属的韧性是指材料在断裂前能够吸收能量的能力，通常通过断裂韧性、冲击韧性或静态韧性来衡量。高韧性的金属能够在受力下吸收更多的能量，抵抗断裂或破损。
5. 弹性模量：金属的弹性模量是指材料在受力下能够恢复原状的能力，也叫做弹性刚度。高弹性模量的金属具有较大的刚度和弹性，适用于需要较好的回弹性能的应用。
以上是金属的一些基本的力学性能指标，不同金属材料具有不同的性能特点，可以根据具体需求选择合适的金属材料。
金属材料机械性能的指标及意义介绍
金属材料机械性能的指标及意义介绍
金属材料机械性能的指标及意义介绍
材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括：强度、硬度、塑性和韧性等。
（1）强度强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力。强度指标是设计中决定许用应力的重要依据，常用的强度指标有屈服强度σS或σ0.2（国外用Re表示）和抗拉强度σb（国外用Rm表示），高温下工作时，还要考虑蠕变极限σn和持久强度σD。
（2）塑性塑性是指金属材料在断裂前发生塑性变形的能力。塑性指标包括：伸长率δ，即试样拉断后的相对伸长量；断面收缩率ψ，即试样拉断后，拉断处横截面积的相对缩小量；冷弯（角）α，即试件被弯曲到受拉面出现第一条裂纹时所测得的角度。
（3）韧性韧性是指金属材料抵抗冲击负荷的.能力。韧性常用冲击功Ａk和冲击韧性值αk表示。Αk值或αk值除反映材料的抗冲击性能外，还对材料的一些缺陷很敏感，能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化。而且Ａk对材料的脆性转化情况十分敏感，低温冲击试验能检验钢的冷脆性。
表示材料韧性的一个新的指标是断裂韧性δ，它是反映材料对裂纹扩展的抵抗能力。
（4）硬度硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验的方法较多，原理也不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样。最常用的是静负荷压入法硬度试验，即布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）、维氏硬度（HV），其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。而肖氏硬度（HS）则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。
介绍金属材料各项指标杨氏模量等的概念及其意义
介绍金属材料各项指标杨氏模量等的概念及其意义
金属材料是一类常见的工程材料，具有许多独特的性质和指标。以下
将介绍金属材料的各项指标及其概念和意义。
1.杨氏模量
杨氏模量（也称为弹性模量）是描述金属材料在受力时变形能力的指标。它定义为单位面积的材料受力产生的应力与应变之比。在弹性阶段，
杨氏模量可以看作是材料恢复原状的能力，也就是弹性变形的程度。杨氏
模量越大，材料的刚性越高，变形能力越小，抗拉、抗压能力越强。
2.屈服强度
屈服强度指的是材料在加载过程中开始产生可观测塑性变形的应力值。屈服强度是衡量金属的抗拉、抗压能力的重要指标。当金属受到外部力作用，应力超过屈服强度时，金属开始出现塑性变形。因此，屈服强度反映
了金属的抵抗变形和破坏的能力。
3.抗拉强度
抗拉强度是金属在拉伸过程中所能承受的最大应力。它是材料的抗拉
性能的重要指标。抗拉强度越高，材料在受拉过程中所能承受的应力越大，其抵抗撕裂和折断的能力也越强。
4.冲击韧性
冲击韧性是指材料在受到冲击时能吸收和消耗的有限能量。它是描述
材料在低温或高速冲击下的断裂性能的指标。高冲击韧性的材料能够有效
地吸收冲击能量，并防止裂纹的扩展和脆性断裂的发生。
5.疲劳强度
疲劳强度是金属材料在循环载荷下产生无限寿命的最大强度。疲劳强度是材料使用寿命和安全可靠性的重要指标。对于需要长期运行的工程结构，疲劳强度对于预防疲劳断裂和结构失效至关重要。
6.硬度
硬度是描述材料抵抗表面划伤或穿透的能力。硬度测试是在一定条件下通过对材料施加压力，然后测量印痕的大小或深度来评估材料的硬度。硬度是衡量材料抗压缩、切削和磨损的能力的重要指标。
金属材料的主要性能指标及涵义
㈠物理性能指标
密度符号：γ单位:kg/m3或g/cm3涵义说明：密度是金属材料的特性之一，它表示某
种金属材料单位体积的质量，不同金属材料的密度是不同的。在机械制造业上，通常利用“密度”来计算零件毛坯的质量（习惯上称质量）。金属材料的密度也直接关系到由它所制成的零件或构件的质量或紧凑程度，这点对于要求减轻机件自重的航空和宇航工业制件具有特别重要的意义
㈡弹性指标
弹性模量符号：E 单位Mpa; 切削模量符号：G 单位Mpa涵义说明：金属
材料在弹性范围内，外力和变形成比例地增加，即应力与应变成正比例关系时（胡克定律），这个比例系数就称为弹性模量。根据应力，应变的性质通常又分为：弹性模量（E）和切削模量（G），弹性模量的大小，相当于引起物体单位变形时所需应力的大小，所以，它在工程技术上是衡量材料刚度的指标，弹性模量越大，刚度也越大，亦即在一定应力作用下，发生的弹性变形越小。任何机器零件，在使用过程中，大都处于弹性状态，对于要求弹性变形较小的零件，必须选用弹性模量大的材料
比例极限符号：σ
（R P）单位Mpa 涵义说明：指伸长与负荷成正比地增加，保
p
持直线关系，当开始偏离直线时的应力称比例极限，但此位置很难精确测定，通常把能引起材料试样产生残余变形量为试样原长的0.001%或0.003%、0.005%、0.02%时的应力，规定为比例极限
弹性极限符号：σ
单位Mpa 涵义说明：这是表示金属材料最大弹性大的指标，
e
即在弹性变形阶段，试样不生产塑性变形时所能承受的最大应力，它和σp一样也难精确测定，一般多不进行测定，而以规定的σp数值代替之
金属材料性能指标大全
金属材料性能指标大全
1.强度：金属材料的强度是指其抵抗外力作用下变形或破坏的能力。
通常用屈服强度、抗拉强度、硬度等指标来衡量。
2.韧性：金属材料的韧性是指其抵抗断裂和破坏的能力。韧性较好的
金属材料在受力时能够发生塑性变形而不易断裂。
3.塑性：金属材料的塑性是指其在受力作用下能够发生可逆的塑性变
形的能力。塑性变形具有可塑性、持久性和无恢复性等特点。
4.硬度：金属材料的硬度是指其抵抗外力侵蚀或抵抗硬物压入的能力，通常通过维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度等指标来表示。
5.耐磨性：金属材料的耐磨性是指其在与其他物体接触时能够减少磨
损的能力。
6.耐腐蚀性：金属材料的耐腐蚀性是指其在与腐蚀性介质接触时能够
保持物理性能和化学性能不发生明显变化的能力。
7.导电性：金属材料的导电性指的是其传导电流的能力。
8.导热性：金属材料的导热性是指其传导热量的能力。
9.可加工性：金属材料的可加工性是指其在成型过程中能够满足要求
的能力，如锻造、拉伸、轧制等。
10.焊接性：金属材料的焊接性是指其在焊接过程中能够实现良好的
焊接接头。
11.可靠性：金属材料的可靠性是指其在长期使用过程中能够保持稳
定的性能和寿命。
12.密度：金属材料的密度是指单位体积内所含质量的多少，是评估
材料重量的重要指标。
13.熔点：金属材料的熔点是指其从固态转变为液态所需的温度，熔
点高的金属在高温环境下具有较好的稳定性。
14.热膨胀系数：金属材料的热膨胀系数是指其单位温度变化时长度
或体积的变化量。
15.磁性：金属材料的磁性可以分为磁导率、磁饱和、矫顽力等指标。
金属材料机械性能的指标及意义
金属材料机械性能的指标及意义
金属材料机械性能的指标及意义
金属材料机械性能的指标及意义
材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括：强度、硬度、塑性和韧性等。
（1）强度强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力。强度指标是设计中
决定许用应力的重要依据，常用的强度指标有屈服强度σS或σ0.2（国外用Re表示）和抗拉强度σb（国外用Rm表示），高温下工作时，还要考虑蠕变极限σn和持久强度σD。
（2）塑性塑性是指金属材料在断裂前发生塑性变形的能力。塑性指标包括：伸长率δ，即试样拉断后的相对伸长量；断面收缩率ψ，即试样拉断后，拉断处横截面积的相对缩小量；冷弯（角）α，即试件被弯曲到受拉面出现第一条裂纹时所测得的角度。
（3）韧性韧性是指金属材料抵抗冲击负荷的能力。韧性常用冲击功Ａk和冲击韧性
值αk表示。Αk值或αk值除反映材料的抗冲击性能外，还对材料的一些缺陷很敏感，
能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化。而且Ａk对材料的脆性
转化情况十分敏感，低温冲击试验能检验钢的冷脆性。
表示材料韧性的一个新的指标是断裂韧性δ，它是反映材料对裂纹扩展的抵抗能力。
（4）硬度硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验的方法较多，原理也
不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样。最常用的是静负荷压入法硬度试验，即布氏
硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）、维氏硬度（HV），其值表示材料表面抵抗坚
硬物体压入的能力。而肖氏硬度（HS）则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功
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光滑的一些精密量具或精密零件，也常用来测定大
型零件。缺点是测定数值不够准确，现在很少使用
XXHSC（目测型），xx HSD（指示型）表示法
金属材料受外力作用被拉断以后，在标距内总
伸长长度同原来标距长度相比的百分数，称为伸长
率。根据试样长度的不同，通常用符号55或510来
金属材料的主要性能指标包括物理性能指标、材料力学性能指标、热力学
性能指标和电性能指标。如表所示。
性能
增长，即应力与应变成正比例关系时（符合虎克定 律），这个比例系数就称为弹性模量。根据应力,
应变的性质通常又分为：弹性模量（E）和切变模
量（G）,弹性模量的大小，相当于引起物体单位
变形时所需应力之大小，所以，它在工程技术上是
很薄（〜0.5mm）的金属材料，或厚度为〜0.05mm
的零件表面硬化层（如镀铬、渗碳、氮化、碳氮共
渗层等）的硬度
a KU
或aKV
Aku
维氏硬度机测得的压痕，轮廓清晰，数值比较
利用一定质量（
定的高度（一般为
球又回跳到某一高度,
J/cm
2.5g）的钢球或金刚石球，自
254mm落下，撞击金属后,
此高度为肖氏硬度值，其优
DVM
《夏比缺口冲击试样》为标准试样，其形状、尺寸
和试验方法参见标准中的规定。由于aK值的大小,
不仅取决于材料本身，同时还随试样尺寸、形状的
改变及试验温度的不同而变化，因而aK值只是一个
相对指标。目前国际上许多国家直接采用冲击功
作为冲击韧度的指标
金属材料在交变负荷的作用下，经过无限次应
力循环而不致引起断裂的最大循环应力，称为疲劳
表示；55是试样标距长度为其直径5倍时的伸长率，
510是试样标距长度为其直径1O咅时的伸长率
金属材料受外力作用被拉断以后，其横截面的
缩小量与原来横截面积相比的百分数，称为断面收
缩率
5、2的数值愈高，表明这种材料的塑性愈好,
易于进行压力加工
冲击韧度是评定金属材料于动载荷下承受冲
击抗力的力学性能指标，通常都是以大能量的一次
3.175mn
3.175mn
总试验力F
洛氏硬度范围
20
20
20
40
70
60
30
80
40
用〜以内的载荷，将顶角为1360的金刚石四方
角锥体压头压入金属材料的表面，以其压痕面积除
1999
肖氏硬度
(
—
伸长率
1
1
断面收缩率
冲击韧度
冲击吸收功
HSC
HSD
5(A)
510()
准确
载荷所得之商，即为维氏硬度值，HV只适用于测定
弹性极限
强度极限
抗拉强度
抗弯强度
抗压强度
抗剪强度
抗扭强度
屈服点
屈服强度
持久强度
(7e
(7
(Jb
(Rm
CT bb
CT w
(7be
0- y
(7s
极限
MPa
Байду номын сангаасMPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
难精确测定，通常把能引起材料试样产生残余变形
量为试样原长的%或% % %寸的应力，规定为比例
这是表示金属材料最大弹性的指标，即在弹性
变形阶段，试样不产生塑性变形时所能承受的最大
应力，它和dP一样也很难精确测定， 一般多不进行
测定，而以规定的d P数值代替之
指金属材料受外力作用，在断裂前，单位面积
上所能承受的最大载荷
指外力是拉力时的强度极限，它是衡量金属材
料强度的主要性能指标
指外力是弯曲力时的强度极限
指外力是压力时的强度极限，压缩试验主要适
冲击值（akU或aKv）作为标准的。它是米用一定尺
寸和形状的标准试样，在摆锤式一次冲击试验机上
疲劳极限
（或称疲劳
度）
平面应变
断裂韧度
条件断裂
韧度
Av
(7-1n
Kc
Ko
MPa
N/
3/2
mm
N/
3/2
mm
来进行试验，试验结果，以冲断试样上所消耗的功
（Ak或Av）与断口处横截面积（F之比值大小来
衡量。
冲击试样的基本类型有：梅氏、夏氏、艾氏、
基础上而提出的一个新的重要的力学性能指标。根
据材料的断裂韧度和用无损探伤方法确定的内部
缺陷存在的情况，可以预知零件在工作过程中有无
脆性断裂的危险，从而采取合金化与热处理等措
施，以满足使用性能的要求断裂韧度是强度和塑性
的综合指标，它是在裂纹试样上测得的；而传统的
用于低塑性材料，如铸铁等
指外力是剪切力时的强度极限
指外力是扭转力时的强度极限
金属材料受载荷时，当载荷不再增加，但金属
材料本身的变形，却继续增加，这种现象叫做屈服,
产生屈服现象时的应力，叫屈服点
MPa
金属材料发生屈服现象时，为便于测量，通常
按其产生永久残余变形量等于试样原长呱寸的应力
作为“屈服强度”，或称“条件屈服极限”
以相应的试验压力，经规定保持时间后即为金属材
料的布氏硬度数值。使用钢球测定硬度小于等于
450HBS使用硬质合金球测定硬度小于等于650HBW
当试验力单位为N时，布氏硬度值为:
2F
HB 0.102,
D(DJD2d2)
压头类型
金刚石圆锥
1.5875mn
金刚石圆锥
金刚石圆锥
3.175mm
1.5875mn
钢球
极限或称极限疲劳强度
d-1——表示光滑试样的对称弯曲疲劳极限
(7-1 n
表示缺口试样的对称弯曲疲劳极限
按我国国家现行标准，一般金属材料采用
循环次数而不断裂的最大应力来确定其疲劳极限
断裂韧度是衡量金属材料在裂纹存在情况下
抵抗脆性开裂能力的指标，它是现代断裂力学在分
析高强度材料使用过程中，发生一系列技术事故的
切变模量
衡量材料刚度的指标， 弹性模量愈大，刚度也愈大, 亦即在一定应力作用下，发生的弹性变形愈小。任 何机器零件，在使用过程中，大都处于弹性状态, 对于要求弹性变形较小的零件，必须选用弹性模量 大的材料
(7P
指伸长与负荷成正比地增加，保持直线关系,
(Rp
当开始偏离直线时的应力称比例极限，但此位置很
工作温度 时间h
指金属材料在一定的高温条件下，经过规定时
间发生断裂时的应力，一般所指的持久强度，是指
蠕变极限
布氏硬度
(
—
硬度
标尺
洛氏
硬度
(GB/T
230
1991
维氏硬度
(
工作温度
变量量（％）
HBS
HBW
硬度符号
HRA
HRB
HRC
HRD
HRE
HRF
HRG
HRH
HRK
MPa
kgf/
mrm
在一定温度下，试样经十万小时后的破断强度，这
个数值，通常也是用外推的方法取得的
金属材料在高温环境下，即使所受应力小于屈
服点，也会随着时间的增长而缓慢地产生永久变
形，这种现象叫做蠕变，在一定的温度下，经一定
时间，金属材料的蠕变速度仍不超过规定的数值，
此时所能承受的最大应力，称为蠕变极限
用淬硬小钢球或硬质合金球压入金属材料表
面，以其压痕面积除加在钢球上的载荷，所得之商,