材料的常用力学性能有哪些

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材料的力学性能包括

材料的力学性能包括

材料的力学性能包括材料的力学性能是指材料在外力作用下所表现出的力学特性,包括强度、韧性、硬度、塑性等方面。

这些性能对于材料的选择、设计和应用具有重要的指导意义。

下面将分别介绍材料的力学性能。

首先,强度是材料抵抗外力破坏的能力。

材料的强度可以分为拉伸强度、压缩强度、剪切强度等。

拉伸强度是指材料在拉伸作用下抵抗破坏的能力,压缩强度是指材料在压缩作用下抵抗破坏的能力,剪切强度是指材料在剪切作用下抵抗破坏的能力。

强度的大小直接影响着材料的使用安全性和可靠性,因此在材料选择和设计中需要充分考虑材料的强度。

其次,韧性是材料在外力作用下抵抗破坏的能力。

韧性是材料抵抗断裂的能力,通常用断裂韧性来表示。

断裂韧性是指材料在受到外力作用下能够吸收能量并抵抗断裂的能力。

韧性越大,材料在外力作用下越不容易发生断裂,具有更好的抗破坏能力。

因此,韧性是衡量材料抗破坏能力的重要指标之一。

另外,硬度是材料抵抗划伤、压痕和穿透的能力。

硬度是材料抵抗外力作用而不易产生形变或破坏的能力。

硬度的大小直接影响着材料的耐磨性和耐久性,对于一些需要长期使用的材料来说,硬度是一个非常重要的性能指标。

最后,塑性是材料在外力作用下发生形变的能力。

塑性是指材料受到外力作用后能够发生持久性形变的能力,通常用屈服点和延伸率来表示。

塑性越大,材料在外力作用下发生形变的能力越强,具有更好的加工性能和变形能力。

总的来说,材料的力学性能是材料在外力作用下所表现出的力学特性,包括强度、韧性、硬度、塑性等方面。

这些性能直接影响着材料的使用安全性、耐久性和加工性能,对于材料的选择、设计和应用具有重要的指导意义。

因此,在材料研究和工程应用中,需要充分考虑材料的力学性能,以确保材料的使用安全和可靠。

材料的力学性能

材料的力学性能

材料的力学性能
材料的力学性能是指材料在外力作用下所表现出的性能,主要包括强度、韧性、硬度、塑性等指标。

这些性能对于材料的选择、设计和应用具有重要意义。

下面将分别对材料的强度、韧性、硬度和塑性进行介绍。

首先,强度是材料抵抗破坏的能力,通常用抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等
指标来表示。

强度高的材料具有较好的抗破坏能力,适用于承受大外力的场合。

例如,建筑结构中常使用高强度钢材,以保证结构的安全稳定。

其次,韧性是材料抵抗断裂的能力,也可以理解为材料的延展性。

韧性高的材
料在受到外力作用时能够延展变形而不断裂,具有较好的抗震抗冲击能力。

例如,汽车碰撞安全设计中常使用高韧性的材料,以保护乘车人员的安全。

再次,硬度是材料抵抗划伤和压痕的能力,通常用洛氏硬度、巴氏硬度等指标
来表示。

硬度高的材料具有较好的耐磨损性能,适用于制造耐磨损零部件。

例如,机械设备中常使用高硬度的合金材料来制造齿轮、轴承等零部件。

最后,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、收缩率
等指标来表示。

具有良好塑性的材料能够在加工过程中较容易地进行成型和加工,适用于复杂零部件的制造。

例如,塑料制品的生产常使用具有良好塑性的材料,以满足复杂形状的加工需求。

综上所述,材料的力学性能是材料工程领域中的重要指标,对于材料的选择、
设计和应用具有重要意义。

强度、韧性、硬度和塑性是衡量材料力学性能的重要指标,不同的应用场合需要选择具有不同力学性能的材料,以满足工程需求。

因此,深入了解和掌握材料的力学性能,对于材料工程师和设计师来说是非常重要的。

材料力学性能

材料力学性能

材料力学性能材料力学性能是指材料在外力作用下所表现出的力学特性,包括材料的强度、韧性、硬度、塑性等。

这些性能直接影响着材料在工程领域的应用,因此对材料力学性能的研究和评价显得尤为重要。

首先,强度是材料力学性能中的重要指标之一。

材料的强度是指材料抵抗外力破坏的能力,通常用抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等来表示。

不同材料的强度差异很大,例如金属材料的强度通常较高,而塑料和橡胶等材料的强度相对较低。

材料的强度直接影响着材料在工程中的承载能力和使用寿命。

其次,韧性是衡量材料抵抗断裂的能力。

韧性高的材料在受到外力作用时能够延展变形而不易断裂,这对于一些需要承受冲击或振动载荷的工程结构来说尤为重要。

例如,航空航天领域对材料的韧性要求较高,以确保飞行器在受到外部冲击时能够保持结构完整。

此外,硬度是材料力学性能中的重要参数之一。

材料的硬度是指材料抵抗划痕和压痕的能力,通常用洛氏硬度、巴氏硬度等来表示。

硬度高的材料通常具有较好的耐磨性和耐腐蚀性,适用于一些对材料表面要求较高的工程领域,例如汽车制造、船舶建造等。

最后,塑性是材料力学性能中的重要特性之一。

材料的塑性是指材料在受到外力作用时能够发生塑性变形而不断裂,这对于一些需要进行成形加工的工程材料来说尤为重要。

例如,金属材料的塑性使其能够通过锻造、轧制等工艺进行成形,从而制备出各种复杂的零部件。

综上所述,材料力学性能是材料工程领域中的重要研究内容,不同的材料力学性能对材料的应用具有重要的影响。

因此,对材料力学性能的研究和评价具有重要的意义,可以为工程领域的材料选择和设计提供重要的参考依据。

材料力学性能

材料力学性能

§2 材料力学性能材料的力学性能,又称机械性能,是材料抵抗外力作用引起变形和断裂的能力。

包括强度、韧性、硬度、塑性、耐磨性、高温力学性能等。

材料的力学性能不仅与材料的成分、显微结构有关,还和承受的载荷大小、种类、加载速度、环境温度、介质等有关。

2.1 强度2.1.1 拉伸试验材料的强度可以通过光滑圆柱试样静拉伸试验确定。

按照一定的标准加工的光滑圆柱试样,在拉伸载荷作用下发生变形,记录载荷大小和伸长量之间的关系,将其转变为应力应变曲线,即可获得材料的强度力学行为。

典型的应力应变曲线包括:弹性变形阶段(Oe段),屈服阶段(sd段),变形强化阶段(db段),缩颈阶段(bk段),每个阶段反映了材料在不同载荷水平下不同的力学行为。

图3.7 典型的静拉伸应力应变曲线2.1.2 弹性变形在弹性变形阶段,材料中的原子在平衡位置附近作微量位移,载荷消失后微量位移消失,材料宏观外形完全恢复,此时的应力应变曲线满足胡克定律:σ = Eε式中,σ为应力,ε为应变,E为弹性模量。

弹性极限σe:材料由弹性变形过渡到塑性变形时的应力,一般规定产生0.01%塑性变形时的应力为弹性极限值,记为σ0.01 。

弹性模量主要取决于材料的成分,受组织结构影响不大,是个组织不敏感参量。

另外,弹性模量反映了材料中原子间作用力的大小,而材料的熔点也反映了原子间作用力的大小,应此一般地,材料的熔点越高,弹性模量越大。

表3.3 一些材料的弹性模量E(GPa)2.1.3 塑性变形当材料承受的载荷超过弹性极限时,材料将发生不可逆转的永久性变形,称为塑性变形。

在塑性变形阶段,应力应变曲线变成非线性,材料的变形是通过原子价键的断开、重排来实现的。

在晶体材料中,塑性变形主要是通过位错在密排面上沿密排方向的滑移来实现的,因此,晶体结构中位错越容易滑移,则材料的塑性变形越容易。

屈服强度σs:材料出现一定塑性变形时的应力,S为屈服点,多数材料的S 点不明显。

金属的力学性能有哪些

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。

工程材料力学性能

工程材料力学性能

TEM微观形貌(疲劳辉纹), 显示疲劳断口光亮区裂纹缓 慢扩展过程
疲劳断裂实例
硬度
硬度——衡量材料软硬程度的性能指标,分压入法和刻划法两类 压入法硬度表征材料弹性、微量塑性变形抗力及形变强化能力等,常用的有布氏 硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度(HV)。 数值
HB P 0.204P F D ( D D 2 d 2 )
e de dl l ln ln(1 ) l0 l l0
l
S Ke n
其中,S为真应力,e为真应变,K为常数,n——形变强 化指数。 一些金属材料的形变强化指数 材料 n Al ~0.15 -Fe ~ 0.2 Cu ~ 0.30 18-8不锈钢 ~ 0.45
金属压力加工
硬度测试的优点:
制样简单,设备便宜;
基本上是非破坏性; 可大致预测其它一些力学性能。
冲击韧性
冲击韧性——表征材料抵抗冲击载荷的能力。 指标:冲击韧性(冲击值)KU( KV )
mg (h h) KU ( KV ) J/cm2 A • 冲击试验标准试样: • U型缺口(梅氏试样) • V型缺口(夏氏试样)
670℃加热(完全再结晶)
750℃加热(晶粒长大)
屈服强度——条件屈服强度
屈服强度s——材料开始产生塑性变形时的应力
条件屈服强度s:
产生0.2%残余变形
时的应力值
屈服强度
s
低碳钢的拉伸应力-应变曲线 以下屈服点的屈服应力为屈服强度
抗拉强度、断裂强度
抗拉强度(强度极限,UTS)
b——试样断裂前承受的最

c s cos cos
c称为晶体的临界分切应力,其数值取决于材料的本性、温

材料的力学性能

材料的力学性能

材料的力学性能在一定的温度条件和外力作用下,材料的抗变形和抗断裂能力称为材料的力学性能。

锅炉和压力容器材料的常规力学性能主要包括强度、硬度、塑性和韧性。

(1)强度强度是指金属材料在外力作用下抵抗变形或断裂的能力。

强度指标是设计中确定许用应力的重要依据。

常用的强度指标为:屈服强度为s,或强度为0.2,抗拉强度为b。

高温工作时,应考虑蠕变极限为N,断裂强度为D。

(2)塑性是指金属材料在断裂前产生塑性变形的能力。

塑性指标包括:断裂伸长率,断裂后试样的相对伸长率;面积圆的减少,断裂点上横截面积的相对减少;和冷弯(角)α,即角测量标本时第一个裂纹在拉伸弯曲表面。

(3)韧性是指金属材料抵抗冲击载荷的能力。

韧性通常表达的冲击能量AK和冲击韧性值αk . k值或αk值不仅反映了材料的耐冲击,但也有些敏感材料的缺陷,可以敏感地反映材质的细微变化,宏观缺陷和微观结构。

而且AK对材料的脆性转变非常敏感,可以通过低温冲击试验来测试钢的冷脆性。

断裂韧度是衡量材料韧性的一个新的指标,它反映了材料的抗裂纹扩展能力。

(4)硬度,硬度是衡量材料硬度和柔软度的性能指标。

硬度测试的方法很多,原理不一样,硬度值和意义也不完全相同。

最常用的是静载荷压痕硬度试验,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)、维氏硬度(HV),其值代表材料表面抵抗坚硬物体冲击的能力。

肖氏硬度(HS)属于回弹硬度试验,其值代表金属的弹性变形功。

因此,硬度不是一个简单的物理量,而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性的综合性能指标。

力学性能是钢材最重要的使用性能,包括抗拉性能、塑性、韧性及硬度等。

(1)抗拉性能。

表示钢材抗拉性能的指标有屈服强度、抗拉强度、屈强比、伸长率、断面收缩率。

屈服是指钢材试样在拉伸过程中,负荷不再增加,而试样仍继续发生变形的现象。

发生屈服现象时的最小应力,称为屈服点或屈服极限,在结构设计时,一般以屈服强度作为设计依据。

抗拉强度是指试样拉伸时,在拉断前所承受的最大荷载与试样原横截面面积之比。

力学性能的主要指标有哪些

力学性能的主要指标有哪些

力学性能的主要指标有哪些引言力学性能是评价材料、结构或设备性能的重要指标之一。

在工程设计中,了解和掌握材料或结构的力学性能对于确保产品的安全性、可靠性以及寿命具有至关重要的作用。

本文将介绍力学性能的主要指标,并对其进行简要解释。

1. 强度强度是材料抵抗外部力量破坏的能力。

它通常用于描述材料的最大承载能力。

在工程设计中,强度是一个重要的指标,因为它可以帮助确定材料的适用范围和结构的安全性。

常见的强度指标有抗拉强度、屈服强度、剪切强度等。

•抗拉强度:抗拉强度是材料在受拉破坏之前能承受的最大拉力。

它是材料的机械性能之一,通常以标准试样的断裂拉伸为基础来测定。

•屈服强度:屈服强度是材料在受压或受拉过程中开始发生塑性变形的应力水平。

它表征了材料的延性和可塑性。

•剪切强度:剪切强度是材料抵抗剪切应力的能力。

它通常用于描述连接件、焊缝等材料在受剪切力作用下的破坏。

2. 刚度刚度是指材料或结构在承受外部载荷时抵抗变形的能力。

刚度可以反映材料或结构的硬度和刚性程度。

刚度通常用弹性模量来描述,常见的弹性模量有弹性系数、扭转模量、剪切模量等。

•弹性系数:弹性系数是一个表示材料抗弯曲弹性变形的量。

它与材料的刚度有关,常用的弹性系数有弹性模量、剪切模量等。

•扭转模量:扭转模量是材料在受扭剪时所变形的一种性能参数。

它是衡量材料或结构抵抗扭转变形的能力。

•剪切模量:剪切模量是衡量材料或结构在受剪切力作用下所变形的一个性能参数。

它描述了材料的剪切刚度。

3. 韧性韧性是材料在破坏前能够吸收外界能量的能力。

它是描述材料耐久性和抗冲击性的重要指标。

常见的韧性指标有冲击韧性、断裂韧性等。

•冲击韧性:冲击韧性是材料在受冲击或冲击载荷作用下能够吸收的能量。

它可以衡量材料在突然受到外部冲击时的承载能力。

•断裂韧性:断裂韧性是材料在承受载荷时抵抗破裂的能力。

它通常通过断裂韧性试验来进行评定。

4. 疲劳性能疲劳性能是材料在长期受到交变载荷时抵抗疲劳破坏的能力。

金属材料的力学性能

金属材料的力学性能

金属材料的力学性能
金属材料的力学性能主要包括以下几个方面:
1. 强度:金属材料的强度是指它抵抗外力的能力。

通常用屈服强度、抗拉强度或抗压强度来表示材料的强度。

2. 延展性:金属材料的延展性是指其在受力下能够发生塑性变形的
能力。

常用的评价指标有伸长率、断面收缩率和断裂延伸率。

3. 硬度:金属材料的硬度是指其抵抗局部划痕或压痕的能力。

常用
的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。

4. 韧性:金属材料的韧性是指其抵抗断裂的能力。

韧性与强度和延
展性密切相关,一般用冲击韧性和断裂韧性来评价材料的韧性。

5. 塑性:金属材料的塑性是指其在受力作用下发生可逆形变的能力。

塑性是金属材料特有的力学性能,它使得金属材料可以制成各种形状。

6. 疲劳性能:金属材料的疲劳性能是指其在交变或周期性载荷下抵抗疲劳损伤的能力。

疲劳性能的评价指标包括疲劳寿命和疲劳极限等。

不同的金属材料具有不同的力学性能,这些性能会受到材料的化学成分、晶体结构、热处理和加工工艺等因素的影响。

因此,在选择和使用金属材料时,需要根据具体的工程要求和环境条件来考虑其力学性能。

材料力学性能知识要点

材料力学性能知识要点

1、低碳钢拉伸试验的过程可以分为 弹性变形 、 塑性变形 和 断裂 三个阶段。

2、材料常规力学性能的五大指标为: 屈服强度 、 抗拉强度 、 延伸率断面收缩率 、 冲击功 。

3、陶瓷材料增韧的主要途径有 相变增韧 、 微裂纹增韧 、 表面残余应力增韧 、 晶须或纤维增韧 显微结构增韧以及复合增韧六种。

4、常用测定硬度的方法有 布氏硬度 、 洛氏硬度 和 维氏硬度 测试法。

1、聚合物的弹性模量对 结构 非常敏感,它的粘弹性表现为滞后环、应力松弛和 蠕变 ,这种现象与温度、时间密切有关。

2、影响屈服强度的内在因素有: 结构健 、 组织 、 结构 、 原子本性 ;外在因素有: 温度 、 应变速率 、 应力状态 。

3、缺口对材料的力学性能的影响归结为四个方面: (1)产生应力集中 、(2)引起三相应力状态,使材料脆化 、 (3)由应力集中带来应变集中 、(4)使缺口附近的应变速率增高 。

4、低碳钢拉伸试验的过程可以分为 弹性变形 、 塑性变形 和 断裂 三个阶段。

5、材料常规力学性能的五大指标为: 屈服强度 、 抗拉强度 、 延伸率 断面收缩率 、 冲击功 。

6、陶瓷材料增韧的主要途径有 相变增韧 、 微裂纹增韧 、 表面残余应力增韧 、 晶须或纤维增韧 显微结构增韧以及复合增韧六种。

请说明下面公式各符号的名称以及其物理意义7、c IC c a Y K /=σσc :断裂应力,表示金属受拉伸离开平衡位置后,位移越大需克服的引力越大,σc 表示引力的最大值;K 1C :平面应变的断裂韧性,它反映了材料组织裂纹扩展的能力;Y :几何形状因子a c : 裂纹长度 8、对公式m K c dNda )(∆=进行解释,并说明各符号的名称及其物理意义(5分) 答:表示疲劳裂纹扩展速率与裂纹尖端的应力强度因子幅度之间的关系。

dNda :裂纹扩展速率(随周次); c 与m :与材料有关的常数;K ∆:裂纹尖端的应力强度因子幅度9、εss-蠕变速率,反映材料在一定的应力作用下,发生蠕变的快慢;n为应力指数,n并非完全是材料常数,随着温度的升高,n略有降低;A为常数;σ为蠕变应力。

材料力学性能与应用总结

材料力学性能与应用总结

材料力学性能与应用总结在我们的日常生活和工业生产中,材料无处不在。

从建筑结构中的钢梁到汽车发动机的零部件,从电子产品中的芯片到航空航天领域的飞行器部件,材料的性能决定了其应用的范围和效果。

而材料力学性能则是评估材料质量和适用性的关键指标。

材料的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳性能等。

强度是材料抵抗外力破坏的能力,通常用屈服强度和抗拉强度来表示。

屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的应力,而抗拉强度则是材料在拉伸过程中所能承受的最大应力。

例如,在建筑领域,高强度的钢材能够承受更大的载荷,使建筑物更加稳固可靠。

硬度反映了材料抵抗局部塑性变形的能力。

常见的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。

硬度高的材料通常具有较好的耐磨性,如用于制造刀具的高速钢,其硬度较高,能够在切削过程中保持锋利的刃口。

塑性是材料在断裂前产生塑性变形的能力,通常用伸长率和断面收缩率来衡量。

具有良好塑性的材料,如铝合金,在加工过程中容易成型,可以制造出各种复杂形状的零件。

韧性则是材料抵抗冲击载荷的能力。

韧性好的材料在受到突然的冲击时不容易断裂。

例如,汽车的保险杠通常采用具有高韧性的材料,以在碰撞时吸收能量,保护乘客的安全。

疲劳性能对于那些承受周期性载荷的零件至关重要。

长期的反复加载可能导致材料在低于其抗拉强度的应力下发生疲劳断裂。

例如,飞机的机翼在飞行过程中不断受到气流的冲击,其材料必须具备良好的疲劳性能,以确保飞行安全。

不同的材料具有不同的力学性能,这使得它们在不同的领域有着各自的应用。

金属材料,如钢铁、铝合金等,由于其良好的强度和塑性,广泛应用于机械制造、汽车工业、航空航天等领域。

钢铁具有较高的强度和硬度,常用于制造建筑结构和机械零部件;铝合金则具有轻质、高强度和良好的塑性,常用于航空航天和汽车工业中。

高分子材料,如塑料、橡胶等,具有重量轻、耐腐蚀、绝缘性好等优点。

塑料在电子设备、日用品和包装行业中应用广泛;橡胶则因其良好的弹性和耐磨性,常用于制造轮胎、密封件等。

材料的力学性能

材料的力学性能

材料的力学性能材料是机械产品制造所必须的物质基础,材料的力学性能包括使用性能和工艺性能。

使用性能:是指材料在使用过程中表现出来的性能,它包括力学性能和物理、化学性能等。

工艺性能:是指材料对各种加工工艺适应的能力,它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能和热处理工艺性能等。

切削加工的过程一般在常温下,在不改变材料物理、化学性能的前提下,去除材料上多余金属,使之成为成品的过程。

材料的力学性能是指材料在外力作用下所表现的抵抗能力。

材料的力学性能是确定材料切削加工方案的主要依据。

1.1材料的强度强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。

强度指标一般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,或开始出现塑性变形时的最低应力值,用σs 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值,用σb表示。

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。

低碳钢拉伸试验铸铁拉伸试验结论一:在切削加工中,假定其他条件不变,则随着被加工材料强度极限(或弹性模量)的增大,切削力也随之增大,机床负荷增加。

而且在工件安装方面,注意要有足够的夹紧力。

2材料的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。

(1)伸长率AA= (L1-L0)/L0 ×100%式中: L0—试样原标距的长度(mm)L1—试样拉断后的标距长度(mm)(2) 断面收缩率φ断面收缩率是指试样拉断后断面处横截面积的相对收缩值。

φ= (A0-A1)/A0 ×100%式中:A0—试样的原始截面积(mm2)A1—试样断面处的最小截面积(mm2)伸长率和断面收缩率越大,其塑性越好;反之,塑性越差。

材料力学性能指标

材料力学性能指标

材料力学性能指标
材料力学性能指标是用于描述材料力学性能的数值指标,它们是评价材料在外力作用下变形和破坏行为的重要参数。

常见的材料力学性能指标包括强度、韧性、硬度、刚度等。

强度是材料抵抗本体破坏的能力,通常用屈服强度、抗拉强度、抗压强度等来衡量。

屈服强度是材料开始变形的强度,抗拉强度是在拉伸过程中材料破坏前所能承受的最大拉力,抗压强度是材料在受到压缩作用下承受的最大压力。

强度的高低决定了材料在受力环境下是否会发生破坏。

韧性是材料抵抗塑性变形能力的指标,一般用断裂延伸率和断裂韧性来描述。

断裂延伸率是材料在断裂前所能承受的最大拉伸变形与原始尺寸的比值,反映了材料在拉伸过程中的延展性;断裂韧性是材料在断裂前所能吸收的单位体积的能量,反映了材料的抗冲击能力。

硬度是材料抵抗划痕或穿刺的能力,常用硬度测试方法包括洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度等。

硬度的高低反映了材料的抗刮擦和抗磨损能力。

刚度是材料抵抗变形的能力,常用刚度系数衡量。

刚度系数是指材料在单位应力下的相对应变,刚度系数越大,材料的刚性越高,变形能力越小。

除了上述指标外,还有一些其他的材料力学性能指标,如耐疲劳性、蠕变性、弹性模量、破裂韧度等,这些指标可以根据具
体的材料性质和使用环境来选择。

综上所述,材料力学性能指标是评价材料性能的重要参数,不同的指标反映了材料在力学应力下的不同特性。

在工程设计和材料选择中,需要根据具体需求和使用环境来选择合适的材料力学性能指标,以保证材料在使用过程中具有良好的性能。

材料的力学性能和弹性模量

材料的力学性能和弹性模量

材料的力学性能和弹性模量材料的力学性能和弹性模量是材料科学中非常重要的参数,它们与材料的力学行为和性能密切相关。

本文将对材料的力学性能和弹性模量进行详细介绍和分析。

一、力学性能1. 强度:材料的强度是指材料在受力情况下能够承受的最大应力。

强度高的材料具有较高的抗拉、抗压等能力,常用来制造承重结构或需要抗外力作用的零部件。

2. 韧性:材料的韧性是指材料在受力情况下能够吸收能量的能力。

韧性高的材料能够在受到冲击或弯曲时发生塑性变形而不易断裂,常用于制造需要抗冲击或吸能的零部件。

3. 延展性:材料的延展性是指材料在受力情况下能够发生塑性变形的能力,即能够被拉长或压扁。

延展性高的材料具有较好的可加工性和适应性,常用于制造需要复杂形状或变形的零部件。

4. 脆性:材料的脆性是指材料在受力情况下发生断裂的倾向。

脆性高的材料容易发生断裂,常用于制造需要刚性和脆性的结构或零部件。

二、弹性模量弹性模量是材料在弹性阶段的应力和应变之间的比例关系。

常用的弹性模量包括杨氏模量、剪切模量和泊松比。

1. 杨氏模量:杨氏模量是指材料在拉伸或压缩过程中单位面积的应力与应变之间的比值。

杨氏模量越大,材料的刚度越高,即抵抗外力变形的能力越强。

2. 剪切模量:剪切模量是指材料在剪切过程中单位面积的剪应力与剪应变之间的比值。

剪切模量描述了材料在剪切应力作用下的变形特性。

3. 泊松比:泊松比是指材料在受力方向上的拉伸或压缩与垂直方向上的应力变形之间的比值。

泊松比描述了材料在受力作用下的变形特性,对材料的破坏和失效具有重要的影响。

三、材料选择和应用材料的力学性能和弹性模量是根据具体应用需求进行选择的。

不同的材料在力学性能和弹性模量上具有各自的优势和适用范围。

1. 金属材料:金属材料具有优异的强度和韧性,常用于制造机械零件、建筑结构和汽车零件等需要抗拉、抗压和抗冲击能力的领域。

2. 高分子材料:高分子材料具有良好的延展性和可加工性,常用于制造塑料制品、橡胶制品和纤维材料等需要复杂形状和变形能力的领域。

材料力学性能

材料力学性能

材料力学性能材料力学性能是指材料在受力作用下所表现出来的性能,包括强度、刚度、韧性等指标。

材料力学性能的好坏直接影响到材料在工程应用中的可靠性和安全性。

本文将介绍材料力学性能的相关概念和测试方法,并分析其对材料应用的影响。

一、强度强度是指材料抵抗外力破坏的能力。

常见的强度指标包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。

抗拉强度是指材料在拉伸力作用下,抗拉破坏的能力。

抗压强度是指材料在受压力作用下,抗压破坏的能力。

抗弯强度是指材料在受弯力作用下,抗弯曲破坏的能力。

强度的测试方法主要包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等。

材料的强度往往与其成分、结构和加工工艺有关。

例如,金属材料中添加合适的合金元素,可以提高其强度;陶瓷材料中控制晶粒尺寸和界面结合情况,可以提高其抗压强度;纤维增强复合材料中,纤维的分布和取向对抗弯强度有重要影响。

在工程设计中,需要根据具体应用情况选择合适的材料强度指标,并保证其符合设计要求,以确保结构的稳定性和安全性。

二、刚度刚度是指材料抵抗形变的能力,也可以理解为材料对外力作用下的变形程度。

常见的刚度指标包括弹性模量、切变模量等。

弹性模量是指材料在弹性变形范围内,单位应力下的应变,反映了材料的抗弹性变形能力。

刚度的测试方法主要包括拉伸试验、扭转试验等。

材料的刚度与其物理性质和结构密切相关。

高弹性模量的材料具有较高的刚度,其在受力下变形较小;而低弹性模量的材料具有较低的刚度,其在受力下变形较大。

在工程设计中,需要根据结构的刚度要求选择合适的材料,以确保结构的稳定性和正常运行。

三、韧性韧性是指材料抵抗断裂的能力,反映了材料在受力下的变形能力和吸能能力。

常见的韧性指标包括断裂韧性、冲击韧性等。

断裂韧性是指材料在断裂前所能吸收的能量。

冲击韧性是指材料在受冲击载荷下,能够抵抗破坏的能力。

韧性的测试方法主要包括冲击试验、拉伸试验等。

材料的韧性与其断裂机制和微观结构有关。

例如,金属材料中的晶界和位错可以有效地阻止裂纹扩展,提高韧性;聚合物材料中的交联结构和链段运动可以吸收能量,提高韧性。

材料的力学性能

材料的力学性能

材料的力学性能材料的力学性能是指材料在外力作用下所表现出的力学特性,包括弹性模量、屈服强度、断裂强度等。

这些性能对于材料的工程应用具有重要意义,影响着材料的可靠性和安全性。

下面将从几个方面对材料的力学性能进行介绍。

首先,弹性模量是衡量材料刚度的重要指标。

弹性模量越大,材料的刚度越高,它能够反映材料在受力时的变形能力。

一般来说,金属材料的弹性模量较高,而塑料和橡胶等弹性体的弹性模量较低。

弹性模量的大小直接影响着材料的应力应变关系,对于材料的设计和选用具有重要的指导意义。

其次,屈服强度是材料在受力过程中发生塑性变形的临界点。

当材料受到外力作用时,首先会出现线性弹性变形,当达到一定应力值时,材料会发生塑性变形,这个应力值就是屈服强度。

屈服强度的大小决定了材料的抗塑性变形能力,也是衡量材料抗拉伸、抗压性能的重要参数。

另外,断裂强度是材料在受力过程中发生断裂的临界点。

当材料受到外力作用时,当应力达到一定值时,材料会发生断裂。

断裂强度是衡量材料抗断裂能力的重要参数,也是材料设计和选用的重要参考。

除了以上几个重要的力学性能参数外,材料的硬度、韧性、疲劳性能等也是影响材料力学性能的重要因素。

硬度是材料抵抗划痕和压痕的能力,韧性是材料抗冲击和断裂的能力,疲劳性能是材料在交变应力作用下的抗疲劳能力。

这些性能参数综合影响着材料在不同工程应用中的使用性能。

总的来说,材料的力学性能直接关系着材料的可靠性和安全性,对于材料的设计、选用和应用具有重要的指导意义。

因此,我们在工程实践中需要充分了解材料的力学性能参数,合理选择材料,确保工程的安全可靠。

同时,也需要不断开展材料力学性能的研究,提高材料的性能,推动工程材料的发展和应用。

材料的力学性能指标

材料的力学性能指标

材料的力学性能指标材料的力学性能指标是评价材料力学性能的重要参数,它直接影响着材料的使用性能和工程应用。

力学性能指标通常包括强度、硬度、韧性、塑性和疲劳性能等多个方面。

下面将对这些力学性能指标进行详细介绍。

首先,强度是材料抵抗外部载荷作用下变形和破坏的能力。

强度包括屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。

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,抗拉强度是材料抵抗拉伸破坏的能力,抗压强度是材料抵抗压缩破坏的能力,抗弯强度是材料抵抗弯曲破坏的能力。

强度指标反映了材料在外部载荷作用下的稳定性和安全性。

其次,硬度是材料抵抗外部划伤或压痕的能力。

硬度测试常用的方法有洛氏硬度、巴氏硬度、布氏硬度等。

硬度指标是评价材料抵抗表面破坏和耐磨损能力的重要参数,对于金属材料的选择和设计具有重要意义。

再次,韧性是材料抵抗断裂的能力。

韧性包括断裂韧性、冲击韧性、拉伸韧性等。

断裂韧性是材料在受到外部冲击或拉伸作用下抵抗破坏的能力,冲击韧性是材料在受到冲击载荷作用下不发生断裂的能力,拉伸韧性是材料在拉伸过程中能够吸收较大的变形能量而不断裂的能力。

韧性指标反映了材料在受到外部冲击或拉伸作用下的抗破坏能力和变形能量吸收能力。

此外,塑性是材料在受到外部加载作用下发生塑性变形的能力。

塑性包括延展性、收缩性、压缩变形等。

材料的塑性指标直接影响着材料的成形加工性能和变形加工性能。

最后,疲劳性能是材料在受到交变载荷作用下抵抗疲劳破坏的能力。

疲劳性能是评价材料在交变载荷下的抗疲劳寿命和抗疲劳破坏的能力,对于机械结构和零部件的设计和使用具有重要意义。

综上所述,材料的力学性能指标是评价材料力学性能的重要参数,它直接影响着材料的使用性能和工程应用。

强度、硬度、韧性、塑性和疲劳性能等多个方面的力学性能指标是相互关联、相互影响的,对于材料的选择、设计和应用具有重要意义。

在工程实践中,需要根据具体的工程要求和使用条件来选择合适的材料,并进行相应的力学性能测试和评价,以确保材料具有良好的力学性能和使用性能。

材料的常用力学性能有哪些

材料的常用力学性能有哪些

材料的常用力学性能有哪些材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征1强度强度是指材料在外力作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。

强度用应力表示,其符号是(7,单位为MPa ,常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度,通过拉伸试验测2塑性塑性是指材料在断裂前产生永久变形而不被破坏的能力。

材料塑性好坏的力学性能指标主要有伸长率和收缩率,值越大,材料的塑性就越好,通过拉伸试验可测3硬度硬度是指金属材料抵抗硬物压入其表面的能力。

材料的硬度越高,其耐磨性越好。

常用的硬度指标有布氏硬度(HBS)和洛氏硬度(HRC)。

1 )布氏硬度表示方法:布氏硬度用HBS (W)表示,S表示钢球压头,W表示硬质合金球压头。

规定布氏硬度表示为:在符号HBS或HBW前写出硬度值,符号后面依次用相应数字注明压头直径(mm )、试验力(N )和保持时间(s)。

如120 HBS10/1000/30 。

适用范围:HBS适用于测量硬度值小于450的材料,主要用来测定灰铸铁、有色金属和经退火、正火及调质处理的钢材。

根据经验,布氏硬度与抗拉强度之间有一定的近似关系:对于低碳钢,有芦0.36HBS ;对于高碳钢:有芦0.34HBS。

2 )洛氏硬度表示方法:常用HRA、HRB、HRC三种,其中HRC最为常用。

洛氏硬度的表示方法为:在符号前面写出硬度值。

如62HRC。

适用范围:HRC在20-70范围内有效,常用来测定淬火钢和工具钢、模具钢等材料,1HRC相当于10HBS。

4冲击韧性冲击韧性是指材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力,材料的韧性越好,在受冲击时越不容易断裂。

5疲劳强度疲劳强度是指材料经过无数次应力循环仍不断裂的最大应力。

6弹性在物理学和机械学上,弹性理论是描述一个物体在外力的作用下如何运动或发生形变。

在物理学上,弹性是指物体在外力作用下发生形变,当外力撤消后能恢复原来大小和形状的性质。

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材料的常用力学性能有哪些材料的常用力学性能指标有哪些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和抗拉强度σb,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.力学性能主要包括哪些指标材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征.性能指标包括:弹性指标、硬度指标、强度指标、塑性指标、韧性指标、疲劳性能、断裂韧度.钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性等,也称机械性能.金属材料的力学性能指标有哪些一:弹性指标1.正弹性模量2.切变弹性模量3.比例极限4.弹性极限二:强度性能指标1.强度极限2.抗拉强度3.抗弯强度4.抗压强度5.抗剪强度6.抗扭强度7.屈服极限(或者称屈服点)8.屈服强度9.持久强度10.蠕变强度三:硬度性能指标1.洛氏硬度2.维氏硬度3.肖氏硬度四:塑性指标1:伸长率(延伸率)2:断面收缩率五:韧性指标1.冲击韧性2.冲击吸收功3.小能量多次冲击力六:疲劳性能指标1.疲劳极限(或者称疲劳强度) 七:断裂韧度性能指标1.平面应变断裂韧度2.条件断裂韧度衡量钢材力学性能的常用指标有哪钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性等,也称机械性能.1. 屈服强度钢材单向拉伸应力—应变曲线中屈服平台对应的强度称为屈服强度,也称屈服点,是建筑钢材的一个重要力学特征.屈服点是弹性变形的终点,而且在较大变形范围内应力不会增加,形成理想的弹塑性模型.低碳钢和低合金钢都具有明显的屈服平台,而热处理钢材和高碳钢则没有.2. 抗拉强度单向拉伸应力—应变曲线中最高点所对应的强度,称为抗拉强度,它是钢材所能承受的最大应力值.由于钢材屈服后具有较大的残余变形,已超出结构正常使用范畴,因此抗拉强度只能作为结构的安全储备.3. 伸长率伸长率是试件断裂时的永久变形与原标定长度的百分比.伸长率代表钢材断裂前具有的塑性变形能力,这种能力使得结构制造时,钢材即使经受剪切、冲压、弯曲及捶击作用产生局部屈服而无明显破坏.伸长率越大,钢材的塑性和延性越好.屈服强度、抗拉强度、伸长率是钢材的三个重要力学性能指标.钢结构中所有钢材都应满足规范对这三个指标的规定.4. 冷弯性能根据试样厚度,在常温条件下按照规定的弯心直径将试样弯曲180°,其表面无裂纹和分层即为冷弯合格.冷弯性能是一项综合指标,冷弯合格一方面表示钢材的塑性变形能力符合要求,另一方面也表示钢材的冶金质量(颗粒结晶及非金属夹杂等)符合要求.重要结构中需要钢材有良好的冷、热加工工艺性能时,应有冷弯试验合格保证.5. 冲击韧性冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用钢材断裂时所吸收的总能量来衡量.单向拉伸试验所表现的钢材性能都是静力性能,韧性则是动力性能.韧性是钢材强度、塑性的综合指标,韧性越低则发生脆性破坏的可能性越大.韧性值受温度影响很大,当温度低于某一值时将急剧下降,因此应根据相应温度提出要求.力学性能指标符号是什么?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.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抵抗变形和断裂的能力.强度指标一般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,或开始出现塑性变形时的最低应力值,用σs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值,用σb表示.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δ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y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,不发生突然脆断的必要条件.1.1.3 硬度硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力.硬度的测试方法很多,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一直径为D的淬火钢球或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.布氏硬度指标有HBS和HBW,前者所用压头为淬火钢球,适用于布氏硬度值低于450的金属材料,如退火钢、正火钢、调质钢及铸铁、有色金属等;后者压头为硬质合金,适用于布氏硬度值为450~650的金属材料,如淬火钢等.布氏硬度测试法,因压痕较大,故不宜测试成品件或薄片金属的硬度.(二)洛氏硬度试验法洛氏硬度试验法是用一锥顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为f1.558mm(1/16英寸)的淬火钢球为压头,以一不定的载荷压入被测试金属材料表面,根据压痕深度可直接在洛氏硬度计的指示盘上读出硬度值.常用的洛氏硬度指标有HRA、HRB和HRC三种.采用120°金刚石圆锥体为压头,施加压为600N时,用HRA表示.其测量范围为60~85,适于测量合金、表面硬化钢及较薄零件.采用f1.588mm淬火钢球为压头,施加压力为1000N时,用HRC表示,其测量硬度值范围为25~100,适于测量有色金属、退火和正火钢及锻铁等.采用120°金刚石圆锥体为压头,施加压力为1500N时,用HRC表示,其测量硬度值范围为20~67,适于测量淬火钢、调质钢等.洛氏硬度测试,操作迅速、简便,且压痕小不损伤工件表面,故适于成品检验.硬度是材料的重要力学性能指标.一般材料的硬度越高,其耐磨性越好.材料的强度越高,塑性变形抗力越大,硬度值也越高.1.1.4 冲击韧性金属材料抵抗冲击载荷的能力称为冲击韧性,用ak表示,单位为J/cm2.冲击韧性常用一次摆锤冲击弯曲试验测定,即把被测材料做成标准冲击试样,用摆锤一次冲断,测出冲断试样所消耗的冲击AK,然后用试样缺口处单位截面积F上所消耗的冲击功ak表示冲击韧性.ak值越大,则材料的韧性就越好.ak值低的材料叫做脆性材料,ak值高的材料叫韧性材料.很多零件,如齿轮、连杆等,工作时受到很大的冲击载荷,因此要用ak值高的材料制造.铸铁的ak值很低,灰口铸铁ak值近于零,不能用来制造承受冲击载荷的零件.低碳钢的力学性能指标低碳钢由于含碳量低,它的延展性、韧性和可塑性都是高于铸铁的,拉伸开始时,低碳钢试棒受力大,先发生变形,随着变形的增大,受力逐渐减小,当试棒断开的瞬间,受力为“0”,其受力曲线是呈正弦波>0的形状.铸铁由于轫性差,拉伸开始时,受力是逐步加大的,当达到并超过它的拉伸极限时,试棒断开,受力瞬间为“0”,其受力曲线是随受力时间延长,一条直线向斜上方发展,试棒断开,直线垂直向下归“0”.同样的道理:低碳钢抗压缩的能力比铸铁要低,当对低碳钢试块进行压缩实验时,受力逐渐加大,试块随外力变形,当试块变形达到极限时,其受力也达到最大值,其受力曲线是一条向斜上方的直线.铸铁则不然,开始时与低碳钢受力情况基本相同,只是当铸铁试块受力达到本身的破坏极限时,受力逐渐减小,直到试块在外力下被破坏(裂开),受力为“0”其受力曲线与低碳钢拉伸时的受力曲线相同.以上就是低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时力学性质的异同点.简述常用力学性能指标在选材中的意义?钢材常见的力学性能通俗解释归为四项,即:强度、硬度、塑性、韧性.简单的可这样解释:强度,是指材料抵抗变形或断裂的能力.有二种:屈服强度σb、抗拉强度σs.强度指标是衡量结构钢的重要指标,强度越高说明钢材承受的力(也叫载荷)越大;硬度,是指材料表面抵抗硬物压人的能力.常见有三种:布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV.硬度是衡量钢材表面变形能力的指标,硬度越高,说明钢的耐磨性越好;即不容易磨损;塑性,是指材料产生变形而不断裂的能力.有两种表示方法:伸长率δ、断面收缩率ψ.塑性是衡量钢材成型能力的指标,塑性越高,说明钢材的延展性越好,即容易拉丝或轧板;韧性也叫冲击韧性,是指材料抵抗冲击变形的能力,表示方法为冲击值αk.冲击韧性是衡量钢材抗冲击能力的指标,数值越高,说明钢材抵抗运动载荷的能力越强.一般情况下,强度低的钢材,硬度也低,塑性和韧性就高,例如钢板、型材,就是由强度较低的钢材生产的;而强度较高的钢材,硬度也高,但塑性和韧性就差,例如生产机械零件的中碳钢、高碳钢,就很少看到轧成板或拉成丝."钢材的主要力学性能指标有哪些(1)拉伸性能反映建筑钢材拉伸性能的指标,包括屈服强度、抗拉强度和伸长率.屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据.抗拉强度与屈服强度之比(强屈比)是评价钢材使用可靠性的一个参数.强屈比愈大,钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大,安全性越高;但强屈比太大,钢材强度利用率偏低,浪费材料.钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能,称为塑性.在工程应用中,钢材的塑性指标通常用伸长率表示.伸长率是钢材发生断裂时所能承受永久变形的能力.伸长率越大,说明钢材的塑性越大.试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为断后伸长率.对常用的热轧钢筋而言,还有一个最大力总伸长率的指标要求.预应力混凝土用高强度钢筋和钢丝具有硬钢的特点,抗拉强度高,无明显的屈服阶段,伸长率小.由于屈服现象不明显,不能测定屈服点,故常以发生残余变形为0.2%原标距长度时的应力作为屈服强度,称条件屈服强度,用σ0.2表示.(2)冲击性能冲击性能是指钢材抵抗冲击荷载的能力.钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击性能有明显的影响.除此以外,钢的冲击性能受温度的影响较大,冲击性能随温度的下降而减小;当降到一定温度范围时,冲击值急剧下降,从而可使钢材出现脆性断裂,这种性质称为钢的冷脆性,这时的温度称为脆性临界温度.脆性临界温度的数值愈低,钢材的低温冲击性能愈好.所以,在负温下使用的结构,应当选用脆性临界温度较使用温度低的钢材.(3)疲劳性能受交变荷载反复作用时,钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象,称为疲劳破坏.疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的,所以危害极大,往往造成灾难性的事故.钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关,一般抗拉强度高,其疲劳极限也较高.硬度硬度,物理学专业术语,材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。

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