金属材料的基本知识1有关材料力学机械性能名词1极限强度
金属材料的机械性能
金属材料的机械性能金属材料是人类使用最早、最广泛的材料之一，它们的强度、硬度、韧性等机械性能是评价其使用价值的重要指标。
机械性能是指材料在受力下表现出的变形和破坏过程。
下面，我们将从强度、硬度、韧性等方面介绍金属材料的机械性能。
一、强度强度是金属材料的最基本的机械性能之一，指的是材料在外力作用下抗拉、抗压、抗剪等方向上的承载能力。
常见的强度指标有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、剪切强度等。
屈服强度是指材料在受拉力作用下，开始发生塑性变形并出现显著的应力松弛时所承受的最大应力值。
抗拉强度是材料在拉伸过程中承受的最大应力值。
抗压强度是指材料在受压力作用下承受的最大压应力值。
剪切强度是指材料受到剪切应力时所承受的最大应力值。
强度的大小与金属材料的组织结构、成分、热处理等因素有关。
一般来说，金属材料的强度与其硬度成正比，而与其韧性成反比。
不同材料的强度有很大的差别，在选择材料时需要根据使用条件和要求进行合理选择。
二、硬度硬度是指材料抵抗表面受压痕的能力，是金属材料的另一个重要机械性能指标。
硬度可用于估计金属材料的抗划伤性、金属材料的耐磨性和其他机械性能。
硬度测试常用的方法有维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度等。
这些方法的基本原理都是利用不同直径和角度的硬度试验锥体或硬度试验球压入试样表面，测出不同深度下硬度的值。
金属材料的硬度与其晶粒大小、成分、组织结构、热处理等因素密切相关。
一般来说，材料的晶粒越小其硬度越大，成分和组织结构的变化也会影响材料的硬度。
三、韧性韧性是指金属材料在受力后发生变形后仍能够吸收能量的能力，它也是材料性能的重要指标之一。
韧性的大小决定了材料在受到冲击或重载作用下的抗破坏能力。
韧性可用塑性变形能或断裂韧性来表征。
塑性变形能是指材料在发生塑性变形过程中所吸收的能量，断裂韧性则是指材料在断裂点吸收的总能量。
金属材料的韧性可以通过控制材料的组织结构和成分来实现。
例如，通过加工和淬火的处理，可以使材料的晶粒细化和增强位错密度，从而提高材料的韧性。
整理压力容器常用钢材
文件编号： 10-54-9A -A9-3E整理人 尼克压力容器常用钢材金属材料的基本知识1、有关材料力学（机械）性能名词1.1极限强度：材料抵抗外力破坏作用的最大能力，叫做极限强度；分：抗拉强度，抗压强度，抗弯强度，抗剪强度，单位是兆帕。
1.2屈服点，屈服强度，单位是兆帕。
1.3弹性极限：材料在受到外力到某一极限时，若除去此外力，则变形即恢复原状，材料抵抗这一外力的能力。
1.4延伸率：材料受拉力作用断裂时，伸长的长度与原有长度的比值。
1.5断面收缩率：材料受拉力作用断裂时，断面缩小的面积与原有断面面积的比值。
1.6硬度：材料抵抗硬的物体压入表面的能力。
一般是用一定负荷把一定直径的淬硬钢球压材料表面，保持规定时间后卸除载荷，测量材料表面的压痕，按公式用压痕面积除以负荷所得的商。
依据测量方法的不同，有布氏硬度HB，洛氏硬度HR，表面洛氏硬度，维氏硬度HV。
2、金属材料分类2.1 按组分分：纯金属和合金，2.2 按实用分：黑色金属（铁和铁合金），有色金属（指铜，锡，锰，铅，铝等）3、钢铁3.1钢的定义：是指碳含量低于2％的一种铁碳合金，当然，其中还含有一定量的硅、锰、磷、硫等元素。
铁的定义：是指碳含量高于2％的一种铁碳合金。
含碳量小于0.04％为工业纯铁。
3.2 钢的分类3.2.1按化学成分分：碳素钢（除铁外，含有少量的硅、锰、硫、磷）；合金钢（钢中加入了一些如铬，镍、钼、钨、钒等元素）3.2.2按含碳量分：低碳钢（含碳量＜0.25%）；中碳钢（含碳量0.25~0.6%）；高碳钢（含碳量＞0.6%）。
3.2.3 按质量分：主要是控制钢中含硫、含磷量；普通钢（S不超过0.050％，P不超过0.045％），优质钢（S不超过0.035％，P不超过0.035％），高级优质钢（S不超过0.025％，P不超过0.030％），特级质量钢（S不超过0.015％，P不超过0.025％）。
3.2.4 按用途分：结构钢（建筑、机器零件），工具钢（工具、模具、量具），特殊用途（如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢等），专业用钢（如汽车用钢，化工用钢，锅炉用钢，电工用钢，焊条用钢等）。
金属材料基础知识,金属材料的力学性能
金属材料基础知识，金属材料的力学性能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。
任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到各种形式外力的作用，这就要求金属材料必须具有一种承受机械载荷而不超过许可变形或不破坏的能力，这种能力就是材料的力学性能。
一、力学性能--强度强度——金属在静载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。
1．拉伸测试拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。
利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。
2．力－伸长曲线弹性变形阶段--屈服阶段--强化阶段--缩颈阶段3．强度指标（1）屈服强度：当金属材料出现屈服现象时，在实验期间发生塑性变形而力不增加的应力点。
（2）抗拉强度Rm ：材料在断裂前所能承受的最大的应力。
二、力学性能--塑性塑性——材料受力后在断裂前产生塑性变形的能力。
1．断后伸长率A ：试样拉断后，标距的伸长量与原始标距之比的百分率。
2．断面收缩率Z ：试样拉断后，缩颈处面积变化量与原始横截面面积比值的百分率三、力学性能--硬度硬度——材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。
硬度是通过在专用的硬度试验机上实验测得的。
1．布氏硬度：用球面压痕单位面积上所承受的平均压力来表示，单位为Pa，但一般均不标出：表示方法：布氏硬度用硬度值、硬度符号、压头直径、实验力及实验力保持时间表示。
当保持时间为10～15s时可不标。
应用范围：主要用于测定铸铁、有色金属及退火、正火、调质处理后的各种软钢等硬度较低的材料。
金属材料的基本知识1、有关材料力学(机械)性能名词1.1极限强度材料
金属材料的基本知识1、有关材料力学（机械）性能名词1.1极限强度：材料抵抗外力破坏作用的最大能力，叫做极限强度；分：抗拉强度，抗压强度，抗弯强度，抗剪强度，单位是兆帕。
1.2屈服点，屈服强度，单位是兆帕。
1.3弹性极限：材料在受到外力到某一极限时，若除去此外力，则变形即恢复原状，材料抵抗这一外力的能力。
1.4延伸率：材料受拉力作用断裂时，伸长的长度与原有长度的比值。
1.5断面收缩率：材料受拉力作用断裂时，断面缩小的面积与原有断面面积的比值。
1.6硬度：材料抵抗硬的物体压入表面的能力。
一般是用一定负荷把一定直径的淬硬钢球压材料表面，保持规定时间后卸除载荷，测量材料表面的压痕，按公式用压痕面积除以负荷所得的商。
依据测量方法的不同，有布氏硬度HB，洛氏硬度HR，表面洛氏硬度，维氏硬度HV。
2、金属材料分类2.1 按组分分：纯金属和合金，2.2 按实用分：黑色金属（铁和铁合金），有色金属（指铜，锡，锰，铅，铝等）3、钢铁3.1钢的定义：是指碳含量低于2％的一种铁碳合金，当然，其中还含有一定量的硅、锰、磷、硫等元素。
铁的定义：是指碳含量高于2％的一种铁碳合金。
含碳量小于0.04％为工业纯铁。
3.2 钢的分类3.2.1按化学成分分：碳素钢（除铁外，含有少量的硅、锰、硫、磷）；合金钢（钢中加入了一些如铬，镍、钼、钨、钒等元素）3.2.2按含碳量分：低碳钢（含碳量＜0.25%）；中碳钢（含碳量0.25~0.6%）；高碳钢（含碳量＞0.6%）。
3.2.3 按质量分：主要是控制钢中含硫、含磷量；普通钢（S不超过0.050％，P不超过0.045％），优质钢（S不超过0.035％，P不超过0.035％），高级优质钢（S不超过0.025％，P不超过0.030％），特级质量钢（S不超过0.015％，P不超过0.025％）。
3.2.4 按用途分：结构钢（建筑、机器零件），工具钢（工具、模具、量具），特殊用途（如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢等），专业用钢（如汽车用钢，化工用钢，锅炉用钢，电工用钢，焊条用钢等）。
金属材料与热处理基本知识
一、金属材料的力学性能金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下所反映出来的性能。
金属常用的力学性能有：1.弹性金属材料在受到外力作用时发生变形，外力消除后其变形逐渐消失的性质称为弹性。
①刚性是指材料或构件在外力作用下抵抗弹性变形的能力。
②刚度：k＝F/y2.塑性金属材料在受到外力作用时，产生显著的变形而不断裂的性能称为塑性。
①伸长率δ②断面收缩率ψ3.强度金属材料在外力作用下，抵抗变形和破坏的能力称为强度。
由于各种机器零件或构件因载荷作用形式和作用性质不同，金属材料所表现出的强度大小也不同。
金属材料的强度指标：（1）屈服强度σs 在拉伸试验中，载荷不增加而试样仍能继续伸长时的应力称为屈服强度。
（2）抗拉强度σb 材料在拉断前所能承受的最大应力称为抗拉强度。
（3）疲劳强度σ-1 材料试样在疲劳试验过程中，在承受无数次（或给定次）对称循环应力作用仍不断裂的最大应力称为疲劳强度。
4.硬度金属表面抵抗硬物压入的能力称为硬度。
最常用的硬度指标：（1）布氏硬度HBS(HBW) 布氏硬度是使用一定直径的球体（淬火钢球或硬质合金球），以规定的试验力压入试样表面，经规定保持时间后卸除试验力，然后用测量表面压痕直径来计算硬度。
使用淬火钢球作硬度试验得到的硬度用HBS表示；使用硬质合金球作硬度试验得到的硬度用HBW表示。
（2）洛氏硬度HRC 洛氏硬度C标尺试验采用120°金刚石圆锥体加1471N总试验力测量的硬度值。
5.冲击韧性金属材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力称为冲击韧性，其大小用冲击韧度αK表示。
二、钢的分类、用途与牌号（一）钢的分类1.按是否特意加入合金元素分类：（1）碳素钢不含有特意加入合金元素的钢，称为碳素钢。
（2）合金钢在碳素钢的基础上，为改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或数种合金元素的钢，称为合金钢。
2.按含碳量分类（1）低碳钢C ≤0.25％；（2）中碳钢0.25％＜C ＜0.60％；（3）高碳钢C ≥0.60％；3.按质量分类（1）普通钢S ≤0.050％，P ≤0.045％（2）优质钢S ≤0.035％，P ≤0.035％（3）高级优质钢S ≤0.025％，P ≤0.025％4.按合金元素总量分类（1）低合金钢合金元素总含量＜5％（2）中合金钢合金元素总含量5％～10％（3）高合金钢合金元素总含量＞10％5.按用途分类（1）结构钢主要用于制造各种机械零件和工程构件的钢。
助你理解金属材料的主要性能-强度、塑性、硬度、疲劳强度等
助你理解金属材料的主要性能-强度、塑性、硬度、疲劳强度等不管在学习课程还是在面试相关岗位时，这些知识点都可能用得上。
机械就是理论结合经验，话不多说，直接上干货。
全文约1700字，主要讲了强度、塑性、硬度、疲劳强度等知识点，可收藏学习。
1、金属材料的力学性能又称机械性能，是金属材料在力的作用所表现出来的性能。
2、零件的受力情况有静载荷，动载荷和交变载荷之分。
用于衡量在静载荷作用下的力学性能指标有强度，塑性和硬度等；在动载荷和作用下的力学性能指标有冲击韧度等；在交变载荷作用下的力学性能指标有疲劳强度等。
3、金属材料的强度和塑性是通过拉伸试验测定的。
低碳钢的拉伸曲线图明显的四个阶段：1.弹性阶段obσp：比例极限σe：弹性极限σ=EƐ E=σ/Ɛ=tanα2.屈服阶段bc（失去抵抗变形的能力）σs：屈服极限3.强化阶段ce（恢复抵抗变形的能力）σb：强度极限4.局部径缩阶段ef4、强度强度是金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。
强度有多种指标，工程上以屈服点和强度最为常用。
屈服点：δs是拉伸产生屈服时的应力。
产生屈服时的应力=屈服时所承受的最大载荷/原始截面积对于没有明显屈服现象的金属材料，工程上规定以席位产生0.2%变形时的应力，作为该材料的屈服点。
抗拉强度：δb是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力。
拉断前所能承受的最大应力=拉断前所承受的最大载荷/原始截面积5、塑性塑性是金属材料在力的作用下，产生不可逆永久变形的能力。
常用的塑性指标是伸长率和断面收缩率。
伸长率：δ试样拉断后，其标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。
伸长率=（原始标距长度－拉断后的标距长度）÷拉断后的标距长度×100%伸长率的数值与试样尺寸有关，因而试验时应对所选定的试样尺寸作出规定，以便进行比较。
同一种材料的δ5 比δ10要大一些。
断面收缩率：试样拉断后，缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比称为断面收缩率，以ψ表示。
金属材料基本知识部分PPT课件
件时的选材和设计
的依据。
图4 低碳钢拉伸曲线
9
2） 塑 性 ● 定义 金属材料断裂前发生永久变形（不可恢复）的能力。 ● 衡量指标
伸长率：
试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比。 断面收缩率：
试样拉断后，颈缩处的横截面积的缩减量与原 始横截面积的百分比。
10
伸长率（ δ ）
l1-l0
δ=
×100%
● 抗拉强度
材料在断裂前所能承受的最大应力，用符号σb表
示。
7
● 屈服点计算公式
Fs
σs= A0
F
F0.2
脆性材料的屈服点
σ = 0.2
F0.2 A0
图6
0
0.2%L0
ΔL
应用：σs和σ0.2常作为零件选材 和设计 的依据。
8
● 抗拉强度计算公式
σb=
Fb A0
应用：
脆性材料制作
机械零件和工程构
● 内部质点按一定的几何规律呈周期性规则排列的物 质称为晶体。
● 有固定的熔点（如铁为1538℃，铜为1083℃，铝为 660℃）；一般具有规则的外形；在不同的方向上具 有不同的性能，即表现出晶体的各向异性。
●非晶体及其特性
● 内部质点无规则的堆积在一起的物质称为非晶体。
与晶体相反，没有固定的熔点；表现出各向同性。
准确，但不能测量成品 件。 ● 试验（录像）
图11 布氏硬度法
15
● 洛氏硬度
（HRA、HRB、HRC）
●试验：GB83。
一定锥形的金刚石 （淬火钢球），在规 定载荷和时间后，测 出的压痕深度的大小。
图12 洛氏硬度计
16
● 洛氏硬度（HRA、HRB、HRC） 测量录像
机械工程材料基本知识
任何机械零件或者工具，在使用过程中，往往要受到各种形式外力的作用。
如起重机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用；柴油机上的连杆，在传递动力时，不仅受到拉力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等。
这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或者不破坏的能力。
这种能力就是材料的力学性能。
金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标。
1.1.1 强度强度是指金属材料在静载荷作用下反抗变形和断裂的能力。
强度指标普通用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为σ，单位为MPa。
工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。
屈服强度是指金属材料在外力作用下，产生屈服现象时的应力，或者开始浮现塑性变形时的最低应力值，用表示。
抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力σs值，表示。
用σb对于大多数机械零件，工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是零件强度设计的依据；对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其强度设计的依据。
1.1.2 塑性塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。
工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率。
伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率，用符号6 表示。
断面收缩率指试样拉断后，断面缩小的面积与原来截面积之比，用表示。
伸长率和断面收缩率越大，其塑性越好；反之，塑性越差。
良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生蓦地脆断的必要条件。
1.1.3 硬度硬度是指材料表面反抗比它更硬的物体压入的能力。
硬度的测试方法不少，生产中常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏硬度试验方法两种。
(一)布氏硬度试验法布氏硬度试验法是用向来径为D 的淬火钢球或者硬质合金球作为压头，在载荷P 的作用下压入被测试金属表面，保持一定时间后卸载，测量金属表面形成的压痕直径d，以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测金属的布氏硬度值。
金属材料的基础知识
抗拉强度: 在拉断前试样所能承受的最大应力 为该试样的抗拉强度，用符号σb 表示，计算公式为。
σb=
Fb So
二、 塑性
➢概念
塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久性变形而不断裂的能 力。
➢ 衡量指标
伸长率：试样被拉断后，标距的伸长量与原始标距的百分比 称为伸长率，用符号δ表示。计算公式为：
δ= l1 l0 ×100% l0
δ ψ
性能指标
名称
抗拉强度 屈服点 规定残余伸长应力
伸长率 断面收缩率
硬度 冲击韧性
HBS(HBW) HRC HRB HRA 标尺洛氏硬度值 A标尺洛氏硬度值 维氏硬度值
冲击韧度
疲劳强度 σ-1
疲劳极限
单位 MPa MPa MPa
J/cm2 MPa
含义
试样拉断前所能承受的最大应力 拉伸过程中，力不增加（保持恒定）试 样仍能继续伸长时的应力 规定残余伸长率达0.2%时的应力
部永久性积累损伤经一定循环次数后产生裂纹或突发完全断 裂的过程称为金属疲劳。
五、疲劳强度
➢疲劳破坏可分为微观裂纹、宏 观裂纹和瞬时断裂三 个过程。
五、疲劳强度
➢疲劳曲线 ：疲劳曲线是指交变应力σ与循 环次数N的关系曲线，如下图所示。
常用金属材料的力学性能指标及其含义
力学性能
符号
强度 塑性
σb σs σ0.2
0.1
e 0.2
一、强度—拉伸曲线
1.弹性变形阶段 2.屈服阶段 3.强化阶段 4.缩颈阶段
低碳钢的应力-应变曲线
一、强度—衡量指标
屈服点： 用符号σs表示，计算公式为
σs=
Fs So
式中：Fb——试样断裂前所承受的最大拉力， 单位为N；
金属材料机械性能基础知识-工程
金属材料机械性能基础知识-工程1．1 金属材料机械性能基础术语：1）屈服点（σs）：钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，此时应力不增加或开始有所下降，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点，。
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）2）屈服强度（σ0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
3）抗拉强度（σb）材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo （MPa）。
4）抗压强度（σlc）材料试样受压力时，在压坏前所承受的最大应力。
5）抗弯强度（σcb）材料试样受弯曲力时，在破坏前所承受的最大应力。
4）伸长率（δs）材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5）屈强比（σs/σb）钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。
屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75，合金结构钢为0.84-0.86。
6）硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
①布氏硬度（HB）以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB），单位为公斤力/mm2 （N/mm2），工程《金属材料机械性能基础知识》(https://www.)。
金属材料机械性能知多少，金属材料的变形和应力，金属材料强度
金属材料机械性能知多少，金属材料的变形和应力，金属材料强度展开全文金属零件受一定外力作用时，对金属材料有一定的破坏作用。
因此要求金属材料具有抵抗外力的作用而不被破坏的性能，这种性能称为机械性能。
金属材料的机械性能主要包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。
它们的具体数值是在专门的试验机上测定出来的。
1、金属材料的变形和应力金属材料受外力作用时引起的形状改变称为变形。
变形分为弹性变形（当外力取消后，变形消失并恢复到原来形状）和塑性变形（当外力除去后，不能恢复到原来形状，保留一部分残余形变）。
当金属材料受外力作用时，其内部还将产生一个与外力相对抗的内力，它的大小与外力相等，方向相反。
单位截面上的内力称为应力。
在拉伸和压缩时应力用符号σ表示。
σ=P/F式中：σ —应力，MPa;P —拉伸外力，N；F —试样的横截面积， mm 2。
2、强度强度是金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力。
强度可通过拉力试验来测定。
将图（a）所示标准样安装在拉力试验机上，对其施加一个平稳而无冲击逐渐递增的轴向拉力，随着拉力的增加试样产生形变如图（B）直到断裂如图（C）。
以试样的受拉力P为纵坐标，伸长值⊿L为横坐标，给制出拉伸曲线。
金属材料由弹性变形过渡到塑性变形时的应力称为弹性极限，用σe表示。
σe= P e/ F o式中：σe—弹性极限，MPa；P e—材料开始塑性变形时的负荷，N；F o—试样原横截面积， mm 2。
OE段的负荷与伸长成线性关系，是材料的弹性变形阶段。
当负荷超过E点，试样开始产生塑性变形，这一段曲线几乎呈水平，表明试样在拉伸过程中，负荷不增加甚至有降低，试样继续塑性形变，材料丧失了抵抗变形的能力。
这种现象称为屈服。
产生现象时的应力称为屈服点，用σs表示。
σ s= P s/ F o式中：σ s—屈服点，Mpa ；P s—材料产生明显形变时的负荷，N；F o—试样原横截面积， mm 2。
负荷超过S点后，形变量随负荷增加而急剧增加，当过B点，形变部位出现缩颈现象，试样已不能抵抗外力作用，在K点发生断裂。
【】金属材料力学性能基本知识及钢材的脆化
金属材料力学性能基本知识及钢材的脆化金属材料是现代工业、农业、国防以及科学技术各个领域应用最广泛的工程材料，这不仅是由于其来源丰富，生产工艺简单、成熟，而且还因为它具有优良的性能。
通常所指的金属材料性能包括以下两个方面：1.使用性能即为了保证机械零件、设备、结构件等能正常工作，材料所应具备的性能，主要有力学性能（强度、硬度、刚度、塑性、韧性等），物理性能（密度、熔点、导热性、热膨胀性等），化学性能（耐蚀性、热稳定性等）。
使用性能决定了材料的应用范围，使用安全可靠性和使用寿命。
2工艺性能即材料在被制成机械零件、设备、结构件的过程中适应各种冷、热加工的性能，例如锻造，焊接，热处理，压力加工，切削加工等方面的性能。
工艺性能对制造成本、生成效率、产品质量有重要影响。
1.1材料力学基本知识金属材料在加工和使用过程中都要承受不同形式外力的作用，当外力达到或超过某一限度时，材料就会发生变形以至断裂。
材料在外力作用下所表现的一些性能称为材料的力学性能。
锅炉压力容器材料的力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等这些性能指标可以通过力学性能试验测定。
1.1. 1强度金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。
材料强度指标可以通过拉伸试验测出。
把一定尺寸和形状的金属试样（图1〜2）装夹在试验机上，然后对试样逐渐施加拉伸载荷，直至把试样拉断为止。
根据试样在拉伸过程中承受的载荷和产生的变形量之间的关系，可绘出该金属的拉伸曲线（图1—3）。
在拉伸曲线上可以得到该材料强度性能的一些数据。
图1—3 所示的曲线，其纵坐标是载荷P（也可换算为应力d）,横坐标是伸长量AL（也可换算为应变e）。
所以曲线称为P—AL曲线或一一s曲线。
图中曲线A是低碳钢的拉伸曲线，分析曲线A,可以将拉伸过程分为四个阶段：1.弹性阶段即曲线的o-e段，在此段若加载不超过e点的应力值，卸载后试件的变形可全部消失，故e点的应力值为材料只产生弹性变形时应力的最高限，称为弹性极限，曲线的。
金属材料性能的基础知识
金属材料性能的基础知识金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。
金属材料的性能要紧分为四个方面，即：机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。
一.机械性能（一）应力的概念物体内部单位截面积上经受的力称为应力。
由外力作用引发的应力称为工作应力，在无外力作用条件下平稳于物体内部的应力称为内应力（例如组织应力、热应力、加工进程终止后留存下来的残余应力…等等）。
（二）机械性能金属在必然温度条件下经受外力（载荷）作历时，抗击变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能（也称为力学性能）。
金属材料经受的载荷有多种形式，它能够是静态载荷，也能够是动态载荷，包括单独或同时经受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力，和摩擦、振动、冲击等等，因此衡量金属材料机械性能的指标要紧有以下几项：1.强度这是表征材料在外力作用下抗击变形和破坏的最大能力，可分为抗拉强度极限（σb）、抗弯强度极限（σbb）、抗压强度极限（σbc）等。
由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有必然的规律可循，因此通常采纳拉伸实验进行测定，即把金属材料制成必然规格的试样，在拉伸实验机上进行拉伸，直至试样断裂，测定的强度指标要紧有：（1）强度极限：材料在外力作用下能抵抗断裂的最大应力，一般指拉力作用下的抗拉强度极限，以σb表示，如拉伸试验曲线图中最高点b对应的强度极限，常用单位为兆帕（MPa），换算关系有：1MPa=1N/m2=-1Kgf/mm2或1Kgf/mm2= σb=P b/F o式中：P b–至材料断裂时的最大应力（或者说是试样能承受的最大载荷）；F o–拉伸试样原来的横截面积。
（2）屈服强度极限：金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极限时，虽然应力不再增加，金属材料的拉伸试验曲线但是试样仍发生明显的塑性变形，这种现象称为屈服，即材料承受外力到一定程度时，其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。
产生屈服时的应力称为屈服强度极限，用σs表示，相应于拉伸试验曲线图中的S点称为屈服点。
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金属材料的基本知识1、有关材料力学（机械）性能名词1.1极限强度：材料抵抗外力破坏作用的最大能力，叫做极限强度；分：抗拉强度，抗压强度，抗弯强度，抗剪强度，单位是兆帕。
1.2屈服点，屈服强度，单位是兆帕。
1.3弹性极限：材料在受到外力到某一极限时，若除去此外力，则变形即恢复原状，材料抵抗这一外力的能力。
1.4延伸率：材料受拉力作用断裂时，伸长的长度与原有长度的比值。
1.5断面收缩率：材料受拉力作用断裂时，断面缩小的面积与原有断面面积的比值。
1.6硬度：材料抵抗硬的物体压入表面的能力。
一般是用一定负荷把一定直径的淬硬钢球压材料表面，保持规定时间后卸除载荷，测量材料表面的压痕，按公式用压痕面积除以负荷所得的商。
依据测量方法的不同，有布氏硬度HB，洛氏硬度HR，表面洛氏硬度，维氏硬度HV。
2、金属材料分类2.1 按组分分：纯金属和合金，2.2 按实用分：黑色金属（铁和铁合金），有色金属（指铜，锡，锰，铅，铝等）3、钢铁3.1钢的定义：是指碳含量低于2％的一种铁碳合金，当然，其中还含有一定量的硅、锰、磷、硫等元素。
铁的定义：是指碳含量高于2％的一种铁碳合金。
含碳量小于0.04％为工业纯铁。
3.2 钢的分类3.2.1按化学成分分：碳素钢（除铁外，含有少量的硅、锰、硫、磷）；合金钢（钢中加入了一些如铬，镍、钼、钨、钒等元素）3.2.2按含碳量分：低碳钢（含碳量＜0.25%）；中碳钢（含碳量0.25~0.6%）；高碳钢（含碳量＞0.6%）。
3.2.3 按质量分：主要是控制钢中含硫、含磷量；普通钢（S不超过0.050％，P不超过0.045％），优质钢（S不超过0.035％，P不超过0.035％），高级优质钢（S不超过0.025％，P不超过0.030％），特级质量钢（S不超过0.015％，P不超过0.025％）。
3.2.4 按用途分：结构钢（建筑、机器零件），工具钢（工具、模具、量具），特殊用途（如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢等），专业用钢（如汽车用钢，化工用钢，锅炉用钢，电工用钢，焊条用钢等）。
3.2.5 按冶炼方法分：转炉钢（同时分为底吹转炉钢，侧吹转炉钢，顶吹转炉钢），平炉钢，电炉钢。
3.2.6 按浇铸前脱氧程度分：镇静钢（脱氧完全，钢锭组织结构紧密），沸腾钢（脱氧不完全的钢），半镇静钢。
3.2.7 综合分类：3.3 钢材3.3.1 型钢：按断面形状分圆钢，扁钢，方钢，等边角钢，工字钢，槽钢，丁字钢等3.3.2 钢板按厚度分：以4mm为界划分为厚钢板和薄钢板。
按用途分：一般用钢板，锅炉用钢板，造船用钢板，汽车用钢板，屋面用钢板和其它专用钢板等。
按制造方法：热轧钢板和冷轧钢板。
3.3.3 钢管：按制造方法：无缝钢管（热轧或冷轧）和焊接钢管。
按用途分：一般用钢管，锅炉用钢管，水煤气用钢管，石油用钢管，和其它专用钢管等。
4 有色金属包括纯金属和合金。
有铜，镍，铝，镁，锌，铅，锡，铬等及其合金。
钢铁牌号表示方法因为经济、贸易和技术等各方面的原因，我们现在常用的钢铁牌号一般是中国，美国，日本，下面就介绍一些此方面的知识。
中国钢号表示方法：QT400-18 QT-球墨铸铁，400-最低抗拉强度，18-最低伸长率；工程铸钢：ZG200-400 ZG-铸钢，200-最低屈服强度，400-最低抗拉强度；铸造不锈钢：ZG1Cr13 ZG-铸钢，1-含碳量（以万分之几表示），Cr-元素铬，13-元素铬名义百分含量；铸造合金钢：ZG15Cr1Mo1V ZG-铸钢，15-含碳量（以万分之几表示），Cr-元素铬，1-元素铬名义百分含量，Mo-元素钼，1元素钼的名义百分含量，V-元素钒，含量小于0.9％；碳素结构钢：Q235Bb Q-钢材屈服强度“屈”字拼音首字，235-屈服点强度值（MPa），B-质量等级（共分A、B、C、D 级），b-脱氧方法（F-沸腾钢，b-半镇静钢，Z-镇静钢，TZ-特殊镇静钢）；优质碳素结构钢：包括普通含锰量，较高含锰量，锅炉用钢；08F, 10，45, 20A,40Mn,70Mn,20g,50Mn(F)A 50－含碳量（以万分之几表示），Mn -元素锰（含量较高时标出0.7~1.0），(F)-脱氧方法，A－质量等级（无符号是优质，A表示高级优质）；合金结构钢：25Cr2MoV A 25－含碳量（以万分之几表示），Cr2MoV元素符号及含量（合金元素小于1.5％时，只写出符号，含量以1.5～2.49％，2.5～3.49％等为标准，分别标出2，3等），A－质量等级（A表示硫，磷含量较低的高级优质钢）；不锈钢和耐热钢：1Cr13, 00Cr18Ni10N,0Cr25Ni20等1Cr13 1－含碳量（以千分之几表示，标一个“0”的，表示含碳量不大于0.09％，标两个“0”的，表示含碳量不大于0.03％），Cr13－元素符号和其含量，专门用途钢：20g 20-钢号，g－锅炉用钢,16Mn－牌号DR－低温压力容器用钢,15MnVN－牌号R－压力容器用钢。
日本钢号表示方法（JIS－日本工业标准）：铸钢：（1）碳素钢铸件SC360 SC－铸钢，360 最小抗拉强度值（N/mm2）；（2）结构用高强度碳钢和低合金钢铸件SCC3 SC－铸钢，C-代表碳元素符号，3-序号;(3)合金钢铸件SCSiMn2 SC－铸钢，SiMn-代表碳元素符号，2-序号; 但有些元素是采用字母代号表示的，如：Cr-C,Mo-M,Ni-N,Al-A等，（4）不锈钢铸件SCS1 SCS-不锈钢铸件，1-序号；（5）耐热钢铸件SCS22 SCS-不锈钢铸件，22-序号；结构钢：（1）普通用结构钢SS360 SS-结构钢，360－最小抗拉强度值（N/mm2）；（2）碳素结构钢S10C, S09CK S-结构钢，20－碳含量中间值100倍，无十位值时写0，C－碳（CK-渗碳用钢）；不锈耐热钢：（1）不锈钢SUS301 SUS316 (2)耐热钢SUH310 SUH660; SUS301 S-钢符号，US－不锈钢符号（UH－耐热钢符号）301－顺序号（参见AISI标准）SUS－Steel-Use-Stainless词首字母，SUH－Steel-Use-Heat-resisting词首字母(3) SCS(不锈耐腐蚀铸钢)－Steel-Casting-Stainless词首字母日本部分钢铁牌号对应美国钢号表示方法：美国常用材料标准有ASTM(美国材料与试验协会标准)，SAE(美国机动车工程师协会标准)，AISI（美国钢铁协会标准），ANSI(美国国家标准)。
因为美国从事标准化团体多达400以上，标准牌号也各不一样。
常用的就是以上几种，同时，ASTM标准非常广泛，且大部分采用其它协会标准，如：不锈钢和耐热钢引用AISI 标准，铸钢引用ACI（美国合金铸造协会）标准。
1 AISI标准钢号均由三位数字组成；第一位表示钢的类型，第二、第三位数字表示序号。
具体编号系列为：2××－铬钼镍氮奥氏体钢，××为序列号数字；下同；3××－镍铬奥氏体钢，4××－高铬马氏体钢和低碳高铬铁素体钢，5××－低铬马氏体钢2. ACI标准由两个字母或在字母后加以表示碳含量的数字及表示合金元素的字母组成。
钢号的第一个字母一般采用C或H。
C表示650℃以下使用的耐蚀铸钢，H表示超过650℃使用的耐蚀铸钢。
钢号简单对照表：优质碳素结构钢部分钢号简单说明：1、热高压空冷管材是lncoloy825,简单对应中国材料是0Cr21Ni42mO3Cu2Ti板材，日本NCF825板材，NCF825TP无缝管，美国ASTM B423-84 No8825无缝管，ASTM B424-87 No8825板材，2、高压管道和加热炉管为TP347，TP321,这是通常讲法，日本钢号是SUS347,SUS321，美国就叫347，321。
相当于中国的0Cr18Ni11Nb和0Cr18Ni11Ti.3、高压管道有TP316L,日本钢号是SUS316L，美国就叫316L。
相当于中国的00Cr17Ni14Mo2.4、通常叫405的，日本钢号是SUS405，美国就叫405。
相当于中国的0Cr13Al.5、通常叫410的，日本钢号是SUS410，美国就叫410。
相当于中国的1Cr13.6、SA387Cr22CL2代表2 1/4Cr-1Mo板材；SA336CrF22CL2代表2 1/4Cr-1Mo锻件（大于300mm）；SA182CrF22CL2代表2 1/4Cr-1Mo锻材（小于300mm）；7、如ARDS压缩机缓冲罐V-07,新建加氢裂化装置压缩机缓冲罐V-1108是16Mn（HIC），HIC就是在S、P上要求含量非常低，几乎是纯净的，也叫纯净钢，是为了抵抗氢腐蚀。
8、新建加氢裂化装置反应器筒体材质为SA-336-F22V+O.L，顶封头材质为SA-542-D,CL.4a+O.L，SA-336-F22V和SA-542-D,CL.4a都是指ASME规范中的规范号，都是指 2 1/4Cr-1Mo－1/4V，其中SA-336-F22V是锻件规范要求，SA-542-D,CL.4a是板材要求，O.L就是堆焊层的意思。
9、对于铬钼钒钢板材，ASME有两个要求，ASME SA-542和ASME SA-832，这两个标准的区别是板厚不一样，SA-832限定板厚在150mm以下，而ASME SA-542板厚是由要求的化学成分限定的。
10、常见的还有SA-516 Gr65, SA-516 Gr70等，这也是ASME 规范，是碳钢和低合金钢的一个规范，65和70是英制（ksi）的抗拉应力值，相当于我们抗拉值的450MPa和485MPa. 11、阀门主体材料标准1.ASTM A216《适用于高温工况可焊接的碳钢铸件标准》WCB、WCC2.ASTM A217《高温承压部件用马氏体不锈钢和合金钢铸件标准》WC1、WC6、WC9、C5（ZGCr5Mo）等3.ASTM A351《高温用奥氏体铸件标准》CF8、CF8M、CF8C等。
4.ASTM A744《恶劣工作条件用Fe-Cr-Ni铸件标准》CF8、CF3、CF8M、CF3M、CN7M等5.ASTM A352《低温承压部件用铁素体和马氏体铸件标准》LCB、LCC、LC2、LC3等6.ASTM A494《镍及镍合金铸件标准规范》中、蒙乃尔合金（M35-1）和铸镍合金（CZ-100）及英康尔合金（CY-40）等材料说明：WCB:碳钢WC1、WC6、WC9、WC5：不锈钢CF8：ZG0 Cr18Ni9TiCF3：ZG00 Cr18Ni10CF3M：ZG00 Cr17Ni14Mo2CF8M: ZG00 Cr18Ni12 Mo2 Ti（即CF8的改良钢，M是modify）。