金属机械性能
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。
金属机械性能
屈服强度
屈服强度－当金属材料呈现屈服现象时，在 试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应 力点的应力。
受力试样中，应力达到某一特定值后， 开始大规模塑性变形的现象称为屈服。它标 志着材料的力学响应由弹性变形阶段进入塑 性变形阶段。
屈服强度是应用最广的一个性能指标。 因为任何机械零件在工作过程中，都不允许 发生过量的塑性变形，所以，机械设计中， 把屈服强度作为强度设计和选材的依据。
• 常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度 （HRA、HRB、HRC）和维氏硬度（HV） 等方法。
布氏硬度
1.原理
布氏硬度的测定是用一定压力将淬火钢球或 硬质合金球压头压入试样表面，保持规定时间后 卸除试验力，在试样表面留下压痕。单位压痕表 面积上所承受的压力即定义为布氏硬度值，布氏 硬度一般不标单位。 （ 用HB 表示）。
金属的机械性能
内容
• 应力－应变曲线 • 强度 • 朔性 • 硬度 • 冲击韧性 • 疲劳
机械性能概述
机械性能－金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性 能，或称为力学性能。 金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要 依据。外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、 冲击、循环载荷等），对金属材料要求的机械性能 也将不同。 常用的机械性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧 性疲劳极限等。下面将分别讨论各种机械性能。
塑性材料应力－应变曲线
• a.工程上很多金属材料，如调质钢和一些轻合金 • b.退火低碳钢和某些有色金属 • c.某些塑性较低的金属如铝青铜就是在未出现颈缩前的均
匀变形过程中断裂的 • d.某些低溶质固溶体铝合金及含杂质的铁合金
低碳钢拉伸图
• op：弹性变形 • pe：滞弹性变形 • es：屈服前微朔性变形 • ss‘：屈服变形 • s’b：均匀朔性变形 • bz：局部朔性变形
金属材料的机械性能
金属材料的机械性能§2-1弹性体的变形与内力● 材料的机械性能(或力学性能)—材料在外力作用下表现出来的性能。
如：弹性、强度、韧性、硬度和塑性等。
● 弹性变形—卸载后可完全恢复（消失）的变形。
随外力而增加。
一切金属在外力（不超过一定限度）作用下都能产生一定的弹性变形。
● 塑性（残余）变形—卸载后不能消失的变形。
● 内力—物体因受外力而变形（弹性），其内部各质点（原子）之间因相对位置改变而引起的相互作用力● 内力由外力所引起，随外力引起的弹性变形而增大，达到一定程度就会引起构件破坏，因此分析内力是解决强、刚度问题的基础。
● 材料的机械性能多由拉压试验获得，所以本章首先讨论拉压变形及其内力。
§2-2直杆在轴向拉伸和压缩时的变形和内力● 直杆—轴线（截面形心连线）为直线的杆件。
● 轴向拉压的受力特点—外力作用线与杆轴重合；变形特点—沿轴向伸长或缩短。
● 承受拉（压）的杆件称为拉（压）杆。
● 拉（压）杆实例：连杆、活塞杆、压力容器联结法兰的螺栓等。
一、线应变纵向变形量： l l l −=∆1（原长）拉：0l ∆>；压：0l ∆< （纵向）线应变：/ll ε=∆ 拉：ε＞0；压：ε＜0 二、轴力截面法求内力： 1、假想截开在需求内力截面处将构件假想截开，以任一部分为研究对象，舍弃另一部分。
2、画受力图 包括舍弃部分对研究对象的内力3、列平衡方程求未知内力由∑X=0得 S-P=0→S=P●S —截面m —m 上分布内力的合力，轴向拉压时S 沿轴向，故称轴力。
● 轴力S 的符号规定：拉杆轴力为拉力，为正值：S ＞0（离开截面）；S压杆轴力为压力，为负值：S ＜0（指向截面）对多力杆，各截面轴力将各不相同，可用轴力图表示。
● 轴力图—表示轴力沿截面位置（杆长）变化的图。
例 画图示杆件轴力图。
设N Q Q N P P 200,100=′==′=解：a ）AB 段轴力：∑X=0 →-S 1-Q+P=0→S 1=P-Q=100-200= -100NBC 段轴力：∑X=0 →→-S 2-Q=0→S 2= -Q=-200N轴力图如右。
机械性能定义
机械性能是金属材料的常用指标的一个集合。
在机械制造业光缆机械性能试验机中，一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。
金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能（或称为力学性能）。
金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。
金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。
外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的机械性能也将不同。
常用的机械性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。
时效处理:钢材经过冷加工后，在常温下存放15-20天，或加热至100-200度并保持2小时左右。
时效敏感性：因时效作用导致钢材性能改变的程度。
一般，钢材的机械强度提高，而塑性和韧性降低。
弹性：金属材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。
塑性：金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起破坏的能力。
刚度：金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
强度：金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
硬度：金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。
冲击韧性：金属材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力。
疲劳强度：当金属材料在无数次重复活交变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。
断裂韧性：用来反映材料抵抗裂纹失稳扩张能力的性能指标。
通常说一种金属机械性能不好，是指它易折，易断，或者没有良好的打磨延展性。
一般纯金属的机械强度都要弱于合金的强度，举例来说就是钢的性能好于铁，后者的纯度更高。
第一类回火脆性第二类回火脆性回火脆性，是指淬火钢回火后出现韧性下降的现象。
淬火钢在回火时，随着回火温度的升高，硬度降低，韧性升高，但是在许多钢的回火温度与冲击韧性的关系曲线中出现了两个低谷，一个在 200~400℃之间，另一个在450~650℃之间。
随回火温度的升高，冲击韧性反而下降的现象，回火脆性可分为第一类回火脆性和第二类回火脆性。
金属的物理性能和机械性能主要包括哪些内容？含义各是什么？
金属的物理性能包括哪些内容？含义各是什么？金属的物理性能主要包括比重（密度）、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。
（1）密度：密度是物体质量和其体积的比值。
它的单位为克/立方厘米（g/cm³）。
在体积相同的情况下，物体的密度越大，质量也越大。
（2）熔点：金属从固态向液体状态转变时的熔化温度称为熔点。
熔点一般用摄氏温度（℃）表示。
（3）热膨胀性：热膨胀性是指金属材料受热时，体积会增大，冷却时则收缩的一种性能。
热膨胀的大小一般由线膨胀系数表示。
（4）导热性：导热性是指金属材料在加热或冷却时传导热能的性能，一般由导热系数表示。
导热系数的单位为千卡/米·时·℃。
（5）导电性：导电性是指金属材料传导电流能力的性能。
（6）磁性：金属能导磁的性能称为磁性。
具有导磁能力的金属都能被磁铁吸引。
金属的机械性能主要包括哪些内容？含义各是什么？金属材料的机械性能主要包括强度、弹性、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等。
（1）强度：强度是指材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。
强度的单位为帕斯卡（Pa）（牛顿/毫米²）。
根据载荷作用在材料上的不同，强度又可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗扭强度和抗剪强度五种。
（2）弹性：金属材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，变形消失，材料恢复原状的性能称为弹性。
（3）塑性：金属材料在外力作用下产生变形而不破坏，当外力去除后，仍能使变形保留下来的性能称为塑性。
塑性是用长度延伸率（δ）和断面收缩率（ψ）这两个指标来表示的。
（4）硬度：硬度是指金属材料表面抵抗比它硬的物体压入引起塑性变形的能力。
在实际生产中，最常用的硬度试验方法有布氏硬度试验和洛氏硬度试验两种。
（5）韧性：金属材料抵抗冲击载荷而不致破坏的性能称为韧性。
（6）疲劳强度：金属材料在无数次交变载荷作用下而不致破坏的最大应力称为疲劳强度。
金属机械性能强度计算公式
金属机械性能强度计算公式引言。
金属材料是工程领域中最常用的材料之一，其机械性能强度是评价金属材料质量的重要指标之一。
金属材料的机械性能强度可以通过一定的公式来计算，这些公式可以帮助工程师和科研人员更好地评估金属材料的性能，从而指导工程设计和材料选型。
本文将介绍金属机械性能强度的计算公式及其应用。
一、金属材料的机械性能强度。
金属材料的机械性能强度是指金属材料在外力作用下所表现出的抗拉、抗压、抗弯等性能。
通常来说，机械性能强度可以通过材料的屈服强度、抗拉强度、抗压强度、弹性模量等指标来评价。
这些指标可以通过实验测试来获得，也可以通过理论计算来估算。
二、金属材料的机械性能强度计算公式。
1. 屈服强度计算公式。
金属材料的屈服强度是指在拉伸试验中，材料开始发生塑性变形的应力值。
通常情况下，可以使用以下公式来计算金属材料的屈服强度：σy = Fy / A。
其中，σy表示屈服强度，Fy表示屈服点的拉伸力，A表示材料的横截面积。
2. 抗拉强度计算公式。
金属材料的抗拉强度是指材料在拉伸试验中的最大抗拉应力。
抗拉强度可以通过以下公式来计算：σu = Fu / A。
其中，σu表示抗拉强度，Fu表示材料的最大拉伸力，A表示材料的横截面积。
3. 抗压强度计算公式。
金属材料的抗压强度是指材料在压缩试验中的最大抗压应力。
抗压强度可以通过以下公式来计算：σc = Fc / A。
其中，σc表示抗压强度，Fc表示材料的最大压缩力，A表示材料的横截面积。
4. 弹性模量计算公式。
金属材料的弹性模量是指材料在弹性阶段的应力-应变关系中的斜率，可以通过以下公式来计算：E = (σ2 σ1) / (ε2 ε1)。
其中，E表示弹性模量，σ2和σ1分别表示两个应力值，ε2和ε1分别表示对应的两个应变值。
三、金属机械性能强度计算公式的应用。
金属机械性能强度计算公式可以应用于工程设计、材料选型和质量控制等方面。
首先，工程设计中需要根据材料的机械性能强度来选择合适的材料，以保证设计的可靠性和安全性。
金属材料的机械性能-超全
金属材料的机械性能-超全引言机械性能是指材料在力学加载下的性能表现，包括强度、硬度、韧性、延展性等多个方面。
金属材料作为常用的工程材料，其机械性能的研究对于设计和制造具有重要意义。
本文将重点探讨金属材料的机械性能，并针对超全的机械性能进行阐述。
1. 金属材料的机械性能概述金属材料的机械性能是指材料在加载下所表现出的性能。
机械性能包括强度、硬度、韧性、延展性等多个方面。
1.1 强度强度是指材料抵抗外力的能力。
常见的强度指标有屈服强度、抗拉强度和抗压强度等。
屈服强度是指材料开始产生塑性变形时的应力值，抗拉强度是指材料在拉伸过程中的最大应力值，抗压强度则是指材料在受到压缩力时的最大应力值。
1.2 硬度硬度是指材料抵抗在其表面产生的塑性变形和划伤的能力。
硬度测试常用的方法有洛氏硬度测试、维氏硬度测试等。
1.3 韧性韧性是指材料抵抗断裂的能力。
一个韧性良好的材料能够在受到外力作用时发生塑性变形，而不会立即断裂。
1.4 延展性延展性是指材料在拉伸或压缩过程中的长度变化能力。
良好的延展性意味着材料能够发生较大的变形。
2. 金属材料的超全机械性能特点超全机械性能是指金属材料具备较高的强度、硬度、韧性和延展性等多个方面的性能。
2.1 高强度超全金属材料具有较高的强度，可以承受更大的外力。
这种高强度使得超全金属材料在工程领域具有更广泛的应用。
2.2 高硬度超全金属材料通常具有较高的硬度，能够抵抗划伤和塑性变形，提高材料的耐磨性和使用寿命。
2.3 高韧性超全金属材料具有较高的韧性，能够在受到外力作用时发生塑性变形，而不会立即断裂。
这种高韧性使得超全金属材料在承受冲击和振动载荷时具有较好的性能。
2.4 高延展性超全金属材料具有较高的延展性，能够发生较大的变形。
这种高延展性使得超全金属材料在需要变形加工的情况下具有较好的可塑性。
3. 金属材料的超全机械性能检测方法超全机械性能的检测对于金属材料的研究和应用具有重要意义。
本节将介绍几种常见的金属材料超全机械性能检测方法。
金属材料机械性能标准
金属材料机械性能标准金属材料是工程领域中最常用的材料之一，其机械性能对于材料的应用具有至关重要的作用。
因此，制定和执行金属材料机械性能标准显得尤为重要。
本文将就金属材料机械性能标准的重要性、制定标准的原则和标准的内容进行探讨。
首先，金属材料机械性能标准的重要性不言而喻。
金属材料在工程中的应用涉及到各种各样的力学性能，如强度、韧性、硬度、塑性等。
这些性能直接影响到材料在使用过程中的稳定性和可靠性。
如果没有统一的标准来规范金属材料的机械性能，就会导致使用过程中出现质量问题，甚至出现安全事故。
因此，制定金属材料机械性能标准可以帮助保障工程质量和生产安全。
其次，制定金属材料机械性能标准应当遵循一定的原则。
首先，标准的制定应当基于科学的实验数据和理论分析，而不是凭空臆想或主观臆断。
其次，标准应当考虑到不同金属材料的特性和用途，制定相应的分类和指标。
再次，标准的制定应当充分考虑到工程实际，并与国际标准保持一定的一致性，以便于国际间的交流与合作。
最后，金属材料机械性能标准的内容应当包括哪些方面呢？首先，应当包括金属材料的基本力学性能指标，如拉伸强度、屈服强度、冲击韧性等。
其次，应当包括金属材料的硬度和耐磨性能指标，以及金属材料在高温、低温等特殊环境下的性能指标。
再次，应当包括金属材料的疲劳寿命和断裂韧性等方面的指标。
最后，应当包括金属材料的加工性能和焊接性能等方面的指标。
这些内容的制定将有助于对金属材料的性能进行全面的评价和检测。
综上所述，金属材料机械性能标准的制定对于保障工程质量和生产安全具有重要意义。
在制定标准时，我们应当遵循科学、合理的原则，并将标准的内容设计得尽可能全面，以便于对金属材料的性能进行准确的评价和检测。
希望通过本文的探讨，能够引起大家对金属材料机械性能标准的重视和关注，从而推动我国金属材料行业的发展和进步。
1金属的机械性能
金属材料的机械性能金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。
外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的机械性能也将不同。
常用的机械性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。
下面将分别讨论各种机械性能。
1．强度：强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。
由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。
各种强度间常有一定的联系，使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指标。
抗拉强度（Rm或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Rm= Pb/Fo （MPa）。
国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类，如SS400，其中400即表示σb的最小值为400MPa超高强度钢是指σb≥137 3 Mpa的钢。
下屈服强度（Rel或σs）：钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，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下屈服强度。
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则下屈服强度Rel =Ps/Fo(MPa)，M Pa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，为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
规定非比例延伸强度（Rp）：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，称为规定非比例延伸强度（Rp）。
金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗
金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗力、变形和破坏的能力。
这些性能在工程领域中非常重要，因为它们直接影响到机构的功能和性能。
在本文中，我们将探讨金属材料机械性能的各种方面，以及如何测量和控制这些性能。
强度是金属材料最基本的机械性能之一。
它是指材料在受到外部载荷作用下的抵抗能力。
强度可以分为许多不同的类型，例如拉伸强度、压缩强度、屈服强度、扭转强度、剪切强度等。
每种类型的强度都有其独特的应用和意义。
例如，拉伸强度是指材料在受到外拉应力时断裂前所能承受的最大力量，而屈服强度是指在材料开始产生塑性变形时所受到的最大应力。
除了强度以外，金属材料的刚度也是机械性能中的一个重要方面。
刚度是指材料对弹性形变的抵抗能力。
这个能力通常用弹性模量来衡量。
弹性模量可以用来预测材料的刚度，因此在许多工程领域中都是非常关键的指标。
例如，在设计机床或电子设备时，需要使用高刚度材料来确保结构的稳定性和精度。
延展性是金属材料机械性能中的第三个关键方面。
它是指材料在被拉伸或压缩时的变形能力。
延展性是一个非常重要的指标，因为它可以用来衡量材料的可加工性、变形后的强度和塑性变形的能力。
例如，在生产汽车或飞机部件时，需要使用具有高延展性的材料以便能够制造各种复杂形状的部件。
总的来说，金属材料机械性能是一个非常复杂的话题，其中涉及到许多因素。
这些因素可以包括材料的化学成分、冶金工艺、热处理条件、形状和尺寸等。
因此，在控制金属材料的机械性能时，需要多方面考虑，并采用一系列的测试和分析方法来验证结果。
其中最常用的测试方法是拉伸试验。
拉伸试验可以用来测量材料的强度、弹性模量、延展性和其他相关性质。
同时，使用高级测试设备如万能试验机，还可以测量其他属性如断裂韧性和疲劳寿命等，以便更准确地确定材料的性能和适用性。
除了测试方法外，还可以通过改变制造工艺、加热和冷却过程以及添加微观元素等方式来改变金属材料的机械性能。
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。
在断裂力学基础上创建出来的材料抵抗裂纹拓展脱落的韧性性能称作断裂韧性。
（kic,gic）常用的35crmo在850℃油淬，550℃回火后，机械性能如下：σb≥980mpa；σs≥835mpa；δ5≥12%；ψ≥45%；ak≥63j；而高级优质的35crmoa的性能应该更加优良稳定。
金属的性能
基本特性机械性能机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。
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（бs）：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（бb）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689.5MPa4、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。
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（HKA、HKB、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）。
对低碳钢拉伸的应力——应变曲线分析1.弹性：εe=ζe/E，指标ζe，E2.刚性：△L=P·l/E·F 抵抗弹性变形的能力强度3.强度：ζs---屈服强度，ζb---抗拉强度4.韧性：冲击吸收功Ak5.延展性：①.延性：是指材料的结构、构件或构件的某个截面从屈服开始到达最大承载能力或到达以后而承载能力还没有明显下降期间的变形能力。
②.展性：指物体可以压成薄片的性质。
6.疲劳强度：交变负荷ζ-1<；ζs7.硬度HR、HV、HBⅠ阶段线弹性阶段拉伸初期应力—应变曲线为一直线，此阶段应力最高限称为材料的比例极限ζe.Ⅱ阶段屈服阶段当应力增加至一定值时，应力—应变曲线出现水平线段（有微小波动），在此阶段内，应力几乎不变，而变形却急剧增长，材料失去抵抗变形的能力，这种现象称屈服，相应的应力称为屈服应力或屈服极限，并用ζs表示。
Ⅲ阶段为强化阶段，经过屈服后，材料又增强了抵抗变形的能力。
金属材料的机械性能标准
金属材料的机械性能标准金属材料作为工程材料的重要组成部分，其机械性能标准对于材料的选择、设计和使用具有重要的指导意义。
机械性能是指材料在外力作用下所表现出的性能，包括强度、硬度、韧性、塑性等指标。
本文将就金属材料的机械性能标准进行详细介绍，以便工程技术人员更好地理解和应用这些标准。
首先，强度是金属材料最基本的机械性能之一。
强度包括屈服强度、抗拉强度、抗压强度等指标。
屈服强度是材料在拉伸过程中开始产生塑性变形的应力值，抗拉强度是材料在拉伸过程中最大的抗拉应力值，抗压强度是材料在受压状态下的最大抗压应力值。
这些强度指标在材料的选用和设计中具有重要的作用，不同的工程应用需要不同强度的金属材料来满足其需求。
其次，硬度是金属材料的另一个重要机械性能指标。
硬度是材料抵抗外界划痕或压痕的能力，通常用来表征材料的耐磨性和耐划性。
常见的硬度测试方法包括洛氏硬度、巴氏硬度、维氏硬度等，它们可以通过不同的硬度试验机进行测试。
硬度测试结果可以直观地反映材料的硬度水平，对于材料的选择和质量控制具有重要的参考价值。
此外，韧性和塑性也是金属材料的重要机械性能指标。
韧性是材料抵抗断裂的能力，通常用冲击试验来表征，而塑性是材料在受力作用下发生塑性变形的能力，通常用延伸率和收缩率来表征。
韧性和塑性是材料在使用过程中承受外力作用时的重要性能，特别是在高强度、高应力的工程应用中更为重要。
最后，金属材料的机械性能标准还包括一些其他指标，如疲劳性能、蠕变性能、冷热变形性能等。
这些指标在特定的工程应用中可能会成为决定性的因素，因此在材料的选用和设计中也需要进行充分的考虑。
总之，金属材料的机械性能标准对于工程技术人员来说具有重要的指导意义。
在实际工程中，我们需要根据具体的工程需求来选择适合的金属材料，并且需要对其机械性能进行全面的评估和测试。
只有这样，才能确保材料在工程应用中具有良好的性能和可靠的安全性。
通过本文的介绍，相信读者对金属材料的机械性能标准有了更深入的了解，希望能够对工程技术人员在实际工程中的材料选择和设计提供一定的帮助。
金属材料的机械性能介绍
金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类。
所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。
金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。
由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。
所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括机械性能、物理性能、化学性能等。
金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。
在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。
金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能（或称为力学性能）。
金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。
外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的机械性能也将不同。
常用的机械性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。
下面将分别讨论各种机械性能。
1．强度强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。
由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。
各种强度间常有一定的联系，使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指针。
2．塑性塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不破坏的能力。
3．硬度硬度是衡量金属材料软硬程度的指针。
目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法，它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面，根据被压入程度来测定其硬度值。
常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和维氏硬度（HV）等方法。
4．疲劳前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指针。
实际上，许多机器零件都是在循环载荷下工作的，在这种条件下零件会产生疲劳。
金属材料的机械性能指标
金属材料的机械性能指标金属材料是工程领域中应用广泛的材料之一，其机械性能指标对于材料的选择、设计和应用具有重要意义。
机械性能指标是评价金属材料抗力学性能和变形性能的重要参数，包括强度、硬度、韧性、塑性和疲劳性能等。
本文将对金属材料的机械性能指标进行详细介绍，以便工程技术人员更好地了解和应用金属材料。
首先，强度是金属材料的一个重要机械性能指标。
强度是材料抵抗外部力量破坏的能力，通常包括屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。
其中，屈服强度是材料在受力过程中开始产生塑性变形的应力值，而抗拉强度和抗压强度则分别是材料在拉伸和压缩过程中抵抗破坏的能力。
强度的高低直接影响着材料的承载能力和使用寿命，因此在工程设计中需要根据具体的使用要求选择合适的强度等级的金属材料。
其次，硬度是金属材料的另一个重要机械性能指标。
硬度是材料抵抗表面压痕或划痕的能力，通常用来表征材料的耐磨性和加工性。
常见的硬度测试方法包括洛氏硬度、巴氏硬度和维氏硬度等，不同的测试方法适用于不同类型的金属材料。
硬度的高低直接影响着材料的耐磨性和加工性能，因此在工程应用中需要根据具体的使用环境和要求选择合适的硬度等级的金属材料。
韧性是金属材料的又一重要机械性能指标。
韧性是材料抵抗断裂的能力，通常包括冲击韧性和断裂韧性两种。
冲击韧性是材料在受到冲击载荷作用时抵抗断裂的能力，而断裂韧性是材料在受到静态载荷作用时抵抗断裂的能力。
韧性的高低直接影响着材料的抗震性能和安全性能，因此在工程设计中需要根据具体的使用环境和要求选择合适的韧性等级的金属材料。
此外，塑性是金属材料的又一个重要机械性能指标。
塑性是材料在受力作用下产生塑性变形的能力，通常包括伸长率和收缩率两种。
伸长率是材料在拉伸过程中的变形程度，而收缩率是材料在压缩过程中的变形程度。
塑性的高低直接影响着材料的加工性能和成形性能，因此在工程应用中需要根据具体的加工工艺和成形要求选择合适的塑性等级的金属材料。
最后，疲劳性能是金属材料的又一个重要机械性能指标。
金属的机械性能及其测量方法
HRC 1圆2锥0°体金刚石1500N 20~67
淬火钢、冷硬铸铁、珠光体、 可锻铸铁、钛合金
洛氏硬度
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3.优缺点:
⑴优点:操作简便、迅速,效率高,可 直接读出硬度数值,主要用于测量成 品件及高硬度的材料 ⑵缺点:压痕小,当材料内部组织不 均匀时,硬度数值波动较大,需在不 同部位测试多次,再取其平均值
ΔL
应用:σs和σ0.2常作为零件选材和设计的依据。
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件时的选材 和设计的依据
应力-应变曲线图
二.塑性
1.定义:金属材料断裂前发生永久变形的能力。
2.衡量指标: ⑴伸长率:试样拉断后,标距的伸长与原始标距 的百分比 ⑵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
4.实验(录像)
洛氏硬度
维氏硬度
1.原理:
维氏硬度试验原理与布氏硬度试验原理相似。区别在 于维氏硬度的压头是两相对面夹角为136°的正四棱锥金
刚石。试验时，在规定试验力F 的作用下，压头压入试
件表面，保持一定时间后，卸除试验力，测量压痕两对
角线长度，求其平均值d ，用以计算出压痕表面积。单
位压痕表面积所承受试验力的大小即为维氏硬度值，用 符号HV表示。
及方法
冲击试验原理及方法
试样被冲断过程 中吸收的能量即冲
击吸收功(Ak)等于
摆锤冲击试样前后 的势能差。 试验过程如图所示:
计算公式: Ak = GH1 - GH2 = G(H1 - H2) 冲击韧度(ak):冲击吸收功除以试样缺口处截面积
四.硬度
1.布氏硬度:原理、应用、优缺点、实验 2.洛氏硬度:原理、应用、优缺点、实验 3.维氏硬度:原理、应用、优缺点、实验
金属的机械性能
大小。然后，材料的硬度是随或者压痕的大小或深度来确定的。 图 6.4 所示是通常使用的硬度试验的压头以及产生的压痕形状。
通过这么多的方法，可以测定金属表面大面积的硬度或是 金属晶粒的硬度。
韧性 下一个要讨论的机械性能是韧性。总的来说，韧性是材料
吸取能量的能力。从拉伸试验中产生的应力应变图中，金属韧性 是可以用应力应变曲线下的面积的计算来确定，如图 6.5 所示。 从这些曲线可以看出，蒙耐尔材料比低碳钢材料韧性更好，因为 其曲线下的面积更大。
310
0
00
低碳钢 36,00 218.2 25.3 60,00 413.6 42.2 35
120
0
0
锰
钢 75,00 517.1 52.7 118,0 813.5 82.9 22
200
(14Mn) 0
00
中碳钢 52,00 358.5 36.5 87,00 599.8 61.2 24
170
0
0
不锈钢(奥 40,00 275.8 28.1 90,00 620.5 63.2 23
做硬度试验以估算它们相当的拉伸强度。 图 6.2 显示的是通用建造材料的拉伸和屈服强度，延伸率
以及硬度值。 有趣的是你会发现所记录的数值随着材料的热处理 状态，机械状态或质量可能有所变化。这些状态的变化，可能会 引起机械性能的变化，虽然材料具有相同的化学成分。
金属的温度对其强度也有影响。当温度上升，金属强度降 低。如果金属在高温下承受载荷，设计师必须考虑到在该温度下 材料强度有所减小。温度对金属的延展性也有影响，在下面进行 讨论。
屈服强度
拉伸强度
延伸率 硬度
母材/合金 lb/in2 MPa kg/m lb/in2 MPa kg/m 在 2in BHN
常用金属材料化学成分及机械性能
常用金属材料化学成分及机械性能1.铁（Fe）：化学成分：主要成分是铁，通常含有一些碳（C）、硅（Si）、磷（P）和锰（Mn）等杂质。
机械性能：具有较高的硬度和强度，但韧性较差。
2.铝（Al）：化学成分：主要成分是铝，也含有小量的硅（Si）、铜（Cu）、锌（Zn）、镁（Mg）等杂质。
机械性能：具有较轻的重量、良好的导热性和电导性。
机械强度较低，但韧性较好。
3.镁（Mg）：化学成分：主要成分是镁，也含有小量的铝（Al）、锌（Zn）等杂质。
机械性能：具有较轻的重量、良好的导热性和电导性。
具有较高的机械强度和刚性。
4.铜（Cu）：化学成分：主要成分是铜，也含有小量的锌（Zn）、镍（Ni）等杂质。
机械性能：具有良好的导电性和导热性。
机械强度较高，但韧性较差。
5.钛（Ti）：化学成分：主要成分是钛，也含有小量的铁（Fe）、氧（O）、碳（C）等杂质。
机械性能：具有较低的密度、良好的耐腐蚀性和高强度，但加工困难。
6.锌（Zn）：化学成分：主要成分是锌，也含有小量的铝（Al）、铜（Cu）、铅（Pb）等杂质。
机械性能：具有良好的耐腐蚀性和可塑性。
机械强度较低。
以上仅为常用金属材料的一部分，不同材料的具体化学成分和机械性能还会有所差异。
此外，金属材料的化学成分和机械性能会受到热处理、合金化等因素的影响，进一步改善材料的性能。
在工程应用中，根据实际需求选择合适的金属材料至关重要。
对于特殊要求的应用，还可以通过调整配方或利用特殊加工工艺来改善材料性能。
金属材料的性能
1.金属材料的性能金属材料的性能分为使用性能和工艺性能。
使用性能是指金属材料在使用过程中反映出来的特性,它决定金属材料的应用范围、安全可靠性和使用寿命。
使用性能又分为机械性能、物理性能和化学性能。
工艺性能是指金属材料在制造加工过程中反映出来的各种特性,是决定它是否易于加工或如何进行加工的重要因素。
在选用金属材料和制造机械零件时,主要考虑机械性能和工艺性能。
在某些特定条件下工作的零件,还要考虑物理性能和化学性能。
1.1金属材料的机械性能各种机械零件或者工具,在使用时都将承受不同的外力,如拉力、压力、弯曲、扭转、冲击或摩擦等等的作用。
为了保证零件能长期正常的使用,金属材料必须具备抵抗外力而不破坏或变形的性能,这种性能称为机械性能。
即金属材料在外力作用下所反映出来的力学性能。
金属材料的机械性能是零件设计计算、选择材料、工艺评定以及材料检验的主要依据。
不同的金属材料表现出来的机械性能是不一样的。
衡量金属材料机械性能的主要指标有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
1.1.1 强度金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为强度。
按外力作用的方式不同,可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗扭强度等。
一般所说的强度是指抗拉强度。
它是用金属拉伸试验方法测出来的。
1.1.2 刚性与弹性金属材料在外力作用下,抵抗弹性变形的能力称为刚性。
刚性的大小可用材料的弹性模量(E)表示。
弹性模量是金属材料在弹性变形范围内的规定非比例伸长应力(ζρ)与规定非比例伸长率(ερ)的比值。
所以材料的弹性模量(E)愈大,刚性愈大,材料愈不易发生弹性变形。
但必须注意的是:材料的刚性与零件的刚度是不同的,零件的刚度除与材料的弹性模量有关外,还与零件的断面形状和尺寸有关。
例如,同一种材料的两个零件,弹性模量E 虽然相同,但断面尺寸大的零件不易发生弹性变形,而断面尺寸小的零件则易发生弹性变形。
零件在使用过程中,一般处于弹性变形状态。
对于要求弹性变形小的零件,如泵类主轴、往复机的曲轴等,应选用刚性较大的金属材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
d 1 DSin 2 2 2
2
所以
θ
2
F HB 2 D
[1 1 Sin2 ( ） ]
假若压力角θ不变时，欲使同一材料的两个压痕所 得 HB相同，则要F/D也为常数。 即F1/D12= F2/D22=常数 试样的厚度应大于压痕深度的10倍，在试样厚度足 够时，应尽可能选用 10mm直径的标准压头。需要 指出的是，压痕直径d 应在0.24-0.6D 范围内，所测 硬度才为有效；若值超出上述范围，则另选 F/D2之 值，重作试验。实际生产中，为了方便，按公式算 出不同压痕直径d的布氏硬度数值表，测得被测机 件压痕直径 d后，即可查表求出 HB值。 2.布氏硬度的特点及应用范围 布氏硬度试验的优点是压痕面积较大，能反映金属 表面较大体积范围内各组成相的平均性能，试验数 据稳定，重复性好。 布氏硬度试验的缺点是压痕直径测量比较麻烦，压 痕面积大，不适合成品检验，并且对不同材料需更 换压头直径和载荷。
单位kgf/ mm2时 当单位为N时 公式表明，当压力和压头直径一定时，压痕直径越 大，布氏硬度值越低，即材料越软；反之，布氏硬 度值越高，材料的变形抗力越大，材料越硬。
• 由于材料的硬度、试样的厚度不同，在测定布氏 硬度时，往往要选用不同直径的压头和试验力。 要在同一材料上测得相同的布氏硬度值，或在不 同材料上测得的硬度具有可比性，必须保证压痕 的几何形状相似，即保证压入角θ恒定。表示采用 两个不同直径的压头D1 和D2 ，在不同载荷 F1和 F2 作用下，压入试样表面的情况。要使两个压痕 几何相似，则两个压痕的压入角θ应相等。由图可 知
洛氏硬度
1. 洛氏硬度测定原理和方法 洛氏硬氏是以直接测量压痕深度，并以压痕深度 大小表示材料的硬度。洛氏硬度的压头有两种：即 顶角为120° 的金刚石圆锥体压头和直径为 1/16″（1.5875mm）或1/8″（3.175mm）钢球压头。 前者适应于测定淬火钢材等较硬的金属材料，后者 适应于测定退火钢，有色金属等较软材料。洛氏硬 度测定时先加 98.1N（10kgf ）预载荷，然后加主 载荷。采用压头不同，则施加载荷不同。不同的压 头和载荷就组合成不同的洛氏硬度标尺。我国规定 的洛氏硬度标尺有九种，其中常用的有三种。
维氏硬度
1.原理和方法 维氏硬度试验原理与布氏硬度试验原理相似。 区别在于维氏硬度的压头是两相对面夹角为 136°的正四棱锥金刚石。试验时，在规定试验 力F 的作用下，压头压入试件表面，保持一定时 间后，卸除试验力，测量压痕两对角线长度，求 其平均值d ，用以计算出压痕表面积。单位压痕 表面积所承受试验力的大小即为维氏硬度值，用 符号HV表示。
2.维氏硬度的特点及应用 维氏硬度与布氏硬度及洛氏硬度试验相比，维氏 硬度试验具有很多优点。因采用压头为四棱锥体，当 载荷改变时，压力角恒定不变，因此，载荷可任意选 择，不存在布氏硬度试验中载荷F与球体直径D之间关 系的约束。由于压痕清晰，对角线长度计量精确可靠。 此外，维氏硬度测量范围较宽，软硬材料都可以测试。 维氏硬度也不存在洛氏硬度那样不同标尺的硬度无法 统一的问题。维氏硬度试验的缺点是硬度测定麻烦， 工作效率比洛氏硬度低，不适于成批生产中的常规检 验。
HV= 0.1891 F
d2
当载荷一定时，即可根据d值，求出 HV。 测定压痕两对角线长度的平均值后查表求HV 时，注意载荷单位。维氏硬度不标注单位, 表示方法如 320HV10/20，前面数值为硬度 值，后面数字依次为所加载荷和时间。 由于显微硬度压痕很小，故要求金刚石 四方锥压头的制造精度和对角线的测量精度 比维氏硬度高。对试样要求按金相试样精心 制备。为清除加工硬化影响，最好采用电解 抛光或化学抛光。试样操作时，要仔细小心。 显微硬度试验，广泛应用于金相组织中组成 相的硬度及研究金属化学成分、组织状态与 性能之间的关系。
长试样：L0 11.3 S0
短试样：L0＝ 5.65 S0
圆形横截面试棒 长试样：L0 = 10d0 短试样：L0 = 5d0
烧结材料径向压馈强度试验
• 试验时将试件放在试验机上下压头之间， 自上向下加压直至试件破断。根据破断时 的压力求出压环强度。应当注意，试件必 须保持圆整度，表面无伤痕且壁厚均匀。
颈缩
• 缩颈－拉伸试验时试样横截面所发生的局 部收缩。 • 应力-应变曲线上的应力达到最大值时即开 始出现颈缩。在颈缩前变形沿整个试样长 度是均匀的，发生颈缩后变形则主要集中 在局部区域，在此区域内横截面越来越细， 局部应力越来越高，直至不能承受外加载 荷而断裂。
断后伸长率(A)
L1 L0 A L0
因此式中，C为常数（对于HRB,C为130,对于HRA和 HRC,C为100）由此获得的洛氏硬HR为一无名数，在 试验时一般由指示器上直接读出。 HR前面为硬度值， HR 后面为使用的标尺。例如，50HRC 表示用C标尺 测定的洛氏硬度值为50 。
2.洛氏硬度试验的特点及应用
洛氏硬度试验避免了布氏硬度试验所存在的缺点。 它的优点是操作简便迅速，效率高，直接从表盘读 出硬度值，且压痕小，故可直接测量成品或较薄工 件的硬度。对于HRA和HRC 采用金刚石压头，故可测 量高硬度的材料。其缺点是由于压痕小，测得的数 据重复性差。通常应在试样不同部位测定三次，取 其平均值为该材料的硬度值。
屈服强度计算
计算公式:
R p=
FS A0 F0.2 A0
F
F0.2
一般常用的:
Rp0.2=
Rp：屈服强度；MPa Fs： 屈服点力值；N A0：试样横截面积；mm2
0
0.2%L0
ΔL
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
拉伸试棒分类
拉伸试棒
材料类型
标距
圆形横截面
矩形横截面
圆弧形
管段试样
比例试样
非比例试样
短试样
长试样
拉伸试棒实例
矩形横截面试棒
脆性材料的拉伸曲线 <与低碳钢试样相对比>
F
0
ΔL
脆性材料在断裂前没有明显的屈服现象
拉伸曲线演示
强度
⑴定义:指金属在静载荷作用下，抵抗塑 性变形或断裂的能力。 由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、 弯曲、剪切等形式，所以强度也分为抗 拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强 度等。 ⑵应用:强度是机械零件(或工程构件)在设 计、加工、使用过程中的主要性能指标， 特别是选材和设计的主要依据。
塑性材料应力－应变曲线
• a.工程上很多金属材料，如调质钢和一些轻合金 • b.退火低碳钢和某些有色金属 • c.某些塑性较低的金属如铝青铜就是在未出现颈缩前的均 匀变形过程中断裂的 • d.某些低溶质固溶体铝合金及含杂质的铁合金
低碳钢拉伸图
• • • • • • op：弹性变形 pe：滞弹性变形 es：屈服前微朔性变形 ss‘：屈服变形 s’b：均匀朔性变形 bz：局部朔性变形
100％
L1——试样拉断后的标距(mm) L0——试样的原始标距(mm)
断面收缩率(Z)
Z=
S0-S1 S0
×100%
S0——试样原始横截面积(mm2) S1——颈缩处的横截面积(mm2)
硬度
• 硬度是衡量金属材料软硬程度的指针。目 前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬 度法，它是用一定几何形状的压头在一定 载荷下压入被测试的金属材料表面，根据 被压入程度来测定其硬度值。 • 常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度 （HRA、HRB、HRC）和维氏硬度（HV） 等方法。
在洛氏硬度采用的三种硬度标度中，又以C标尺用得最普遍。
如图所示，A 为金刚石压头还没有和试样接触的位置。 1-1 是在初载荷作用下，压头所处的位置，压入深度为h1 ，加 初载荷的目的是为了清除由于试样表面不光洁而对试验结果 的精确性造成的不良影响。图中2-2 为总载荷（初载荷 主载 荷）作用下压头所处的位置，压入深度为h2 。 3-3是卸除主 载荷后压头所处的位置,，由于金属弹性变形得到回复，此时 压头实际压入深度为h3,故由于主载荷所引起的塑性变形而 使压头压入深度h=h3-h1 。 洛氏硬度值就由 h的大小来确定，压入 深度h 越大，硬度越低；反之，则硬度 越高。为了照顾习惯上数值愈大，硬 度愈高的概念，故采用一个常数C 减 去h 来表示硬度大小，并用每 0.002mm 的压痕深度为一个硬度单位。 由此获得的硬度值称为洛氏硬度值， 用符号 HR表示。
上屈服强度（ReH）：试样发生屈服而力首次 下降前的最高应力 ReH ＝ FeH/A0 下屈服强度（ReL）：在屈服期间，不计初始 瞬时效应时的最低应力 ReL ＝ FeL/A0
规定非比例延伸强度（Rp）
• 规定非比例延伸强度（Rp）：非比例延伸 率等于规定的引伸计标距百分率时的应力。 使用的符号应附以下脚注说明所规定的百分 率，例如Rp0.2， 表示规定非比例延伸率为 0.2%时的应力。 • 注意：当材料呈无明显屈服（连续屈服） 状态时，应测定规定非比例延伸强度。当材 料呈现明显屈服（不连续屈服）状态时应测 定上和下屈服强度或下屈服强度。
布氏硬度
1.原理
布氏硬度的测定是用一定压力将淬火钢球或 硬质合金球压头压入试样表面，保持规定时间后 卸除试验力，在试样表面留下压痕。单位压痕表 面积上所承受的压力即定义为布氏硬度值，布氏 硬度一般不标单位。 （ 用HB 表示）。
布氏硬度的测定是用一定压力将硬质合金球压头 压入试样表面，保持规定时间后卸除试验力，在 试样表面留下压痕。单位压痕表面积A，见图上所 承受的压力即定义为布氏硬度值（用HB表示）。 如已知所加载荷 F，压头直径D ，只要测出试样 表面上的压痕直径d 或压痕深度h，即可按下式求 出布氏硬度值.
屈服强度
屈服强度－当金属材料呈现屈服现象时，在 试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应 力点的应力。 受力试样中，应力达到某一特定值后， 开始大规模塑性变形的现象称为屈服。它标 志着材料的力学响应由弹性变形阶段进入塑 性变形阶段。 屈服强度是应用最广的一个性能指标。 因为任何机械零件在工作过程中，都不允许 发生过量的塑性变形，所以，机械设计中， 把屈服强度作为强度设计和选材的依据。