金属材料的机械性能超全
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。
机械工程材料 第2版 第1章 金属机械性能
变形能力
塑性指标： A(断后伸长率)=Δl/l0 × 100% Z(断面收缩率)=Δ S / S 0 × 100%
§3、硬度
一、硬度定义 二、布氏硬度
表面局部变形抗力
试验机
F
直径D钢球,在一定压力F下压入试样, 压痕面积S,压痕直径d。
HBW = F =
S痕
2F
2
查表 由d → HBW塑变→局部塑变、断裂 应力<Re 应力=Re 应力> Re 应力> Rm
三、强度定义
变形、断裂抗力
强度指标： E＝应力／延伸率（刚度、弹性模量）、
应力
铸铁
铝合金
Re(屈服强度)、 Rm(抗拉强度)
Rp 0.2 (屈服强度).
o
延伸率
§2、塑性
应力–延伸率曲线
一、塑性定义
§4、韧性 （冲击韧性）
一、冲击试验
试验机
h1
冲击试样
h2
冲击试验原理
质量为m（kg)锤从h1 (m)高度自由落下，
试样被冲断后升至h2 (m)高度。
二、冲击韧性 KU=mgh1-mgh2
aK = mg (h1-h2)/s（J/cm2 ）
KU、aK表示冲击过程中试样吸收的能量
用于变形
三、冲击韧性定义
布氏硬度试验原理
布氏硬度动画
三、洛氏硬度
试验机
预载h0 主载h1 卸载h2 压入深度h＝h1－h2
HRC =（K-h）/0.002
（120度金刚石圆锥K = 0.2 ）
表示方法：60 HRC
洛氏硬度动画
布氏硬度与洛氏硬度特点比较 HBW： 软材、准确、厚材。 HRC：硬材、快速、薄材。
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。
(完整)机械主要性能：硬度、强度、刚度、塑性、弹性、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性等。
机械主要性能：硬度、强度、刚度、塑性、弹性、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性等。
1、硬度：金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力.硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。
硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。
硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）、划痕法（如莫氏硬度）、回跳法(如肖氏硬度）及显微硬度、高温硬度等多种方法。
2、刚度：金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。
零件的刚度（或称刚性)常用单位变形所需的了或力矩来表示，刚度的大小取决于零件的几何形状和材料种类（即材料的弹性模量）.刚度要求对于某些弹性变形量超过一定数值后，会影响机器工作质量的零件尤为重要，如机床的主轴、导轨、丝杠等。
3、强度：金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
强度是指零件承受载荷后抵抗发生断裂或超过容许限度的残余变形的能力。
也就是说，强度是衡量零件本身承载能力（即抵抗失效能力）的重要指标.强度是机械零部件首先应满足的基本要求.机械零件的强度一般可以分为静强度、疲劳强度（弯曲疲劳和接触疲劳等）、断裂强度、冲击强度、高温和低温强度、在腐蚀条件下的强度和蠕变、胶合强度等项目。
强度的试验研究是综合性的研究,主要是通过其应力状态来研究零部件的受力状况以及预测破坏失效的条件和时机。
4、塑性：金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起破华的能力。
5、弹性：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。
在固体力学中弹性是指：当应力被移除后，材料恢复到变形前的状态。
线性弹性材料的形变与外加的载荷成正比,此关系可以用线性弹性方程,例如胡克定律，表示出来。
物体所受的外力在一定的限度以内，外力撤消后物体能够恢复原来的大小和形状；在限度以外,外力撤销后不能恢复原状，这个限度叫弹性限度（见弹性体的拉伸压缩形变）。
金属材料的机械性能超全
金属材料的机械性能超全種類冷軋或者固理狀態質別硬度降伏強度抗拉強度伸長TlloyNo Quality HV H/mm2(kgf/mm2) N/MM2(kgf/mm2)) ％SUS301& SUS201 1/2H 300-360 510(52) 以上930(95) 以上10以上3/4H 360-400 745(76) 以上1130(115) 以上5以上H 400-460 1030(105) 以上1320(136) 以上SUS304& SUS202 1/2H 250-300 470(48)) 以上780(80) 以上6以上3/4H 300-360 665(68) 以上930(95) 以上3以上H 360-400 880(90) 以上1130(115) 以上不锈钢带硬度的检测方法不锈钢带的厚度大于1.2mm使用洛氏硬度计，测试HRB、HRC硬度。
厚度为0.2～1.2mm的不锈钢带使用表面洛氏硬度计测试HRT、HRN硬度。
厚度小于0.2mm的不锈钢带，使用表面洛氏硬度计配金刚石砧座，测试HR30Tm硬度。
PHR系列便携式洛氏硬度计概述* PHR系列便携式洛氏硬度计是硬度计制造领域的一项技术进步。
该硬度计在不降低测试精度的条件下，实现了小型化，轻便化。
重量只有普通台式洛氏硬度计的百分之一，最小重量0.7公斤。
* PHR系列便携式洛氏硬度计测试范围包含很软的铝、锌、铅、锡、金、银，中等硬度的铝合金、铜、铜合金、低碳钢、不锈钢、钛及很硬的淬火钢、深层渗碳钢、硬质合金等，涵盖了几乎全部常见金属。
* 该洛氏硬度计压痕小，可作为无损检测直接测试工件。
* 该洛氏硬度计操作简便，使用灵活。
能够象千分尺一样使用。
各类中小尺寸的金属零件与不便移动的板、带、棒、管等大型材料都能够测试，应用范围十分广阔。
仪器适于对成批加工的成品或者半成品工件做逐件检测，可用于生产现场、销售现场与材料仓库。
* 该洛氏硬度计能够直接测试管材硬度，还能够测试管材内壁硬度。
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。
机械设计常用金属材料的性能参数
机械设计常用金属材料的性能参数机械设计中常用的金属材料有很多种，每种材料都有其独特的性能参数。
在机械设计中，通常需要考虑材料的力学性能、物理性能和化学性能等方面的参数。
下面将介绍几种常用的金属材料及其主要性能参数。
1.钢材料钢是一种常用的金属材料，具有良好的强度和韧性。
其常用的性能参数包括：拉伸强度、屈服强度、延伸率、冲击韧性等。
拉伸强度是指材料在受拉状态下的抗拉能力，屈服强度是指材料开始产生塑性变形的抗拉能力，延伸率是指材料在断裂前能够承受的塑性变形程度，冲击韧性是指材料抵抗外界冲击作用的能力。
2.铝材料铝是一种轻质金属材料，具有良好的导热性和导电性。
其常用的性能参数包括：强度、硬度、热膨胀系数、导热系数等。
强度是指材料抵抗外力作用的能力，硬度是指材料抵抗划痕或变形的能力，热膨胀系数是指材料在温度变化过程中长度变化的比例，导热系数是指材料传导热量的能力。
3.铜材料铜是一种良好的导电和导热材料，具有良好的塑性和韧性。
其常用的性能参数包括：电导率、热导率、硬度、拉伸强度等。
电导率是指材料传导电流的能力，热导率是指材料传导热量的能力，硬度是指材料抵抗划痕或变形的能力，拉伸强度是指材料在受拉状态下的抗拉能力。
4.不锈钢材料不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性和高温抗氧化性的金属材料。
其常用的性能参数包括：耐蚀性、热膨胀系数、热导率、硬度等。
不锈钢的耐蚀性是指材料抵抗腐蚀介质的能力，热膨胀系数是指材料在温度变化过程中长度变化的比例，热导率是指材料传导热量的能力，硬度是指材料抵抗划痕或变形的能力。
5.镁合金材料镁合金是一种轻质高强度的金属材料，具有良好的机械性能和可塑性。
其常用的性能参数包括：密度、强度、塑性、耐腐蚀性等。
密度是指单位体积的质量，强度是指材料抵抗外力作用的能力，塑性是指材料变形能够持续到断裂前的能力，耐腐蚀性是指材料抵抗腐蚀介质的能力。
以上是机械设计中常用金属材料的一些主要性能参数。
在实际应用中，工程师需要根据具体的设计要求和工作环境，综合考虑材料的各项性能参数，选择最适合的材料来满足设计需求。
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。
机械加工常用金属材料和特性精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版机械加工常用金属材料和特性1. 45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢。
主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。
小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。
应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。
轴、齿轮、齿条、蜗杆等。
焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。
2. Q235A〔A3钢〕——最常用的碳素结构钢。
主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。
应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。
如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。
3. 40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢。
主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频外表淬火处理。
应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频外表淬火后用于制造外表高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。
4. HT150——灰铸铁。
应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等5. 35——各种标准件、紧固件的常用材料主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。
冷态下可局部镦粗和拉丝。
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。
金属材料的机械性能
强化阶段（强度极限）
缩颈阶段 断裂
第1章 材料的结构与性能
布氏硬度
试验机
原理图
退火态钢材、铸铁、有色金属、调制处理的零件
第1章 材料的结构与性能
洛氏硬度
1.1.2 机械性能(力学性能):金属材料在外力作用时表
现出来的性能 1.强度：金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力 抗拉强度：拉伸实验 2.塑性：金属材料在断裂前产生永久变形的能力 延伸率： l l1 l0 100%
l0 l0
Байду номын сангаас
断面收缩率： S S0 S1 100%
S0 S0
第1章 材料的结构与性能
3.硬度：材料抵抗另一硬物体压入其内的能力
布氏硬度： HBS（钢球）、HBW（硬质合金） 洛氏硬度： HRA、HRB、HBC 4.冲击韧性：材料抵抗冲击载荷的能力(一次摆锤冲击弯曲试验) 5.疲劳强度：试样经受无限周期循环而不破坏的最大应力值
第1章 材料的结构与性能
弹性变形阶段 屈服阶段（屈服极限）
1.1 材料的结构与性能
1.1 金属材料的性能：工艺性能 使用性能（机械性
能、理化性能） 1.1.1 工艺性能：制造加工过程中材料适应加工的性能
1.铸造性能：流动性、收缩性、偏析 2.锻造性能：塑性、变形抗力
3.焊接性能：碳质量分数
4.切削加工性能：硬度、脆性、导热性 5.热处理工艺性能：淬透性
第1章 材料的结构与性能
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。
金属材料的机械性能超全
金属材料的机械性能超全金属材料是人们生产生活中不可或缺的一部分，而它们的完美机械性能使得它们成为可靠耐用的选择。
机械性能是指金属材料的机械特性、力学特性和物理特性的总称。
它们在材料的设计、生产和使用中起着重要的作用。
本文将讨论金属材料的机械性能，包括金属材料的强度、韧性、硬度、塑性等，以及如何改进它们的性能。
首先，强度是指金属材料最大承受应力能力的大小。
高强度的金属材料可以承受更大的压力和拉力。
常见的高强度金属材料包括钢、铝合金、钻石、碳化硅等。
钻石是一种非常特殊的金属材料，具有极高的硬度和强度。
它可以用于制作砂轮和切割工具等。
其次，韧性是指金属材料在高应力下的变形和断裂能力。
一旦金属材料达到其极限应力，会发生变形或断裂。
高韧性的金属材料可以减少变形和断裂，使得它们更加耐用。
常见的高韧性金属材料包括钢、铜、镍等。
此外，硬度是指金属材料抵抗表面弹性变形或indentation 压痕的能力。
高硬度的金属材料可以抵抗划痕和磨损，使得它们更加耐用。
常见的高硬度金属材料包括钢、钨钢、钻石等。
最后，塑性是金属材料变形能力的指标。
在强度和韧性的影响下，金属材料可以通过塑性变形来改变形状和尺寸。
高塑性金属材料可以制成各种形状和丰富的产品。
常见的高塑性金属材料包括黄铜、硬铝合金等。
除了以上提到的机械性能，其他性能也可以影响金属材料的机械性能。
例如，热稳定性可以影响金属材料的高温机械性能，耐蚀性和耐磨性可以影响金属材料的环境稳定性，抗变形和抗疲劳性可以影响金属材料的长期机械性能。
在生产过程中，改进金属材料的机械性能是非常重要的。
一些技术可以用于提高金属材料的性能。
例如，热处理和冷加工可以改变金属材料的晶体结构，从而增强其强度和韧性，提高其抗变形和抗疲劳性。
合金添加和表面处理可以增加金属材料的硬度和耐蚀性。
总之，金属材料的机械性能是生产生活中不可避免的一部分，它们在设计、生产和使用中起着重要的作用。
了解这些机械性能和如何提高和改进它们将有助于制造更可靠、更耐用的产品。
金属材料的机械性能
第二篇机械常用金属材料及热处理一部机器往往由很多个零件组成，每个零件由于其要实现的功能不同而选用不同的材料。
零件的材料可以分为金属材料和非金属材料（塑料、橡胶、陶瓷及复合材料）。
在机械领域尤以金属材料的应用最广泛。
金属材料经过热处理后，可以发挥其潜力，提高使用性能，改善工艺性能和延长使用寿命。
本篇主要介绍机械常用金属材料的成分、组织、性能及其应用的基本知识和热处理的原理及工艺，旨在机械设计时能根据需要来正确选择材料及其热处理。
第十七章金属材料的机械性能金属材料具有许多优良的性能，它是用于制造各种机床，矿山机械，农业机械和运输机械等的最主要材料。
从事机械工程的设计人员或工艺人员必须首先熟悉金属材料各种主要性能，才能根据机件的技术要求合理地选用所需的金属材料。
金属材料的性能一般分为使用性能和工艺性能两类。
使用性能是指材料在使用过程中所表现出来的性能，主要包括机械性能、物理性能和化学性能；工艺性能是指材料在加工过程中所表现出来的性能，包括热处理性能、可锻性、可焊性和切削加工性等。
金属材料的主要性能是指机械性能，物理性能，化学性能和工艺性能等。
机械性能是指金属材料在各种不同性质的外力作用下所表现的抵抗能力，也称为力学性能，如弹性，塑性，强度，硬度和韧性等，这些性能指标是机械设计，材料选择，工艺评定及材料检验的主要依据。
纯金属与合金统称为金属材料，而合金更为常用。
第一节 强度和塑性一、强度（strength ，intensity ，intension ）强度是指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
强度大小可通过拉伸试验来测定。
试验时将按国家标准规定的试样两端夹在试验机的两个夹头上，随着负荷的缓慢增加，试样逐步变形并伸长直至被拉断为止。
根据载荷(F)与变形量(ΔL)的变化关系绘制的曲线为拉伸曲线，低碳钢的拉伸曲线如图拉伸曲线的oe 阶段，负荷与伸长量成线性关系。
当负荷除去后，试样恢复原来的形状和尺寸，是金属材料的弹性变形阶段。
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機械性能 種類 冷軋或固理狀態質別 硬度降伏強度 抗拉強度 伸長 TlloyNo Quality HVH/mm2(kgf/mm2) N/MM2(kgf/mm2)) ％ SUS301 & SUS201 1/2H 300-360510(52) 以上 930(95) 以上 10以上 3/4H 360-400745(76) 以上 1130(115) 以上 5以上 H 400-4601030(105) 以上 1320(136) 以上 SUS304 & SUS202 1/2H 250-300470(48)) 以上 780(80) 以上 6以上 3/4H 300-360665(68) 以上 930(95) 以上 3以上 H360-400 880(90) 以上 1130(115) 以上不锈钢为什么耐腐蚀？所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。
不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。
可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。
如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀。
不锈钢的耐腐蚀性取决于铬，但是因为铬是钢的组成部分之一，所以保护方法不尽相同。
在铬的添加量达到10．5％时，钢的耐大气腐蚀性能显著增加，但铬含量更高时，尽管仍可提高耐腐蚀性，但不明显。
原因是用铬对钢进行合金化处理时，把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。
这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面，防止进一步地氧化。
这种氧化层极薄，透过它可以看到钢表面的自然光泽，使不锈钢具有独特的表面。
而且，如果损坏了表层，所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理，重新形成这种"钝化膜"，继续起保护作用。
因此，所有的不锈钢都具有一种共同的特性，即铬含量均在10．5％以上。
不锈钢的类型"不锈钢"一词不仅仅是单纯指一种不锈钢，而是表示一百多种工业不锈钢，所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。
成功的关键首先是要弄清用途，然后再确定正确的钢种。
有关不锈钢的进一步详细情况可参见由NiDI编制的"不锈钢指南"软盘。
幸而和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。
它们都含有17～22％的铬，较好的钢种还含有镍。
添加钼可进一步改善大气腐蚀性，特别是耐含氯化物大气的腐蚀。
耐大气腐蚀经验表明，大气的腐蚀程度因地域而异。
为便于说明，建议把地域分成四类，即：乡村，城市，工业区和沿海地区。
乡村是基本上无污染的区域。
该区人口密度低，只有无污染的工业。
城市为典型的居住、商业和轻工业区，该区内有轻度污染，例如交通污染。
工业区为重工业造成大气污染的区域。
污染可能是由于燃油所形成的气体，例如硫和氮的氧化物，或者是化工厂或加工厂释放的其它气体。
空气中悬游的颗粒，像钢铁生产过程中产生的灰尘或氧化铁的沉积也会使腐蚀增加。
沿海地区通常指的是距海边一英里以内的区域。
但是，海洋大气可以向内陆纵深蔓延，在海岛上更是如此，盛行风来自海洋，而且气候恶劣。
例如，英国气候条件就是如此，所以整个国家都属于沿海区域。
如果风中夹杂着海洋雾气，特别是由于蒸发造成盐沉积集聚，再加上雨水少，不经常被雨水冲刷，沿海区域的条件就更加不利。
如果还有工业污染的话，腐蚀性就更大。
美国、英国、法国、意大利、瑞典和澳大利亚所进行的研究工作已经确定了这些区域对各种不锈钢耐大气腐蚀的影响。
有关内容在NiIDI出版的《建筑师便览》中作了简单介绍，该书中的表可以帮助设计人员为各种区域选择成本效益最好的不锈钢。
在进行选择时，重要的是确定是否还有当地的因素影响使用现场环境。
例如，不锈钢用在工厂烟囱的下方，用在空调排气挡板附近或废钢场附近，会存在非一般的条件。
维修及清理和其它曝露于大气中的材料一样，不锈钢也会脏。
今后的讲座将分析影响维修及清理成本的设计因素。
但是，在雨水冲刷，人工冲洗和已脏表面之间还存在着一种相互关系。
通过把相同的板条直接放在大气中和放在有棚的地方确定了雨水冲刷的效果。
人工冲洗的效果是通过人工用海绵沾上肥皂水每隔六个月擦洗每块板条的右边来确定的。
结果发现，与放在有棚的地方和不被冲洗的地方的板条相比，通过雨水冲刷和人工擦洗去除表面的灰尘和淤积对表面情况有良好的作用。
而且还发现，表面加工的状况也有影响，表面平滑的板条比表面粗糙的板条效果要好。
因此洗刷的间隔时间受多种因素影响，主要的影响因素是所要求的审美标准。
虽然许多不锈钢幕墙仅仅是在擦玻璃时才进行冲洗，但是，一般来讲，用于外部的不锈钢每年洗刷两次。
典型用途大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。
在确定要选用的不锈钢类型时，主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。
然而，其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。
例如，工业建筑的屋顶和侧墙。
在这些应用中，物主的建造成本可能比审美更为重要，表面不很干净也可以。
在干燥的室内环境中使用430不锈钢效果相当好。
但是，在乡村和城市要想在户外保持其外观，就需经常进行清洗。
在污染严重的工业区和沿海地区，表面会非常脏，甚至产生锈蚀。
但要获得户外环境中的审美效果，就需采用含镍不锈钢。
所以，304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途，但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中，最好采用316不锈钢。
现在，人们已充分认识到了在结构应用中使用不锈钢的优越性。
有几种设计准则中包括了304和316不锈钢。
因为"双相"不锈钢2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体，所以，欧洲准则中也包括了这种钢。
产品形状实际上，不锈钢是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的，而且还有许多特殊形状。
最常用的产品是用薄板和带钢制成的，也用中厚板生产特殊产品，例如，生产热轧结构型钢和挤压结构型钢。
而且还有圆型、椭圆型、方型、矩型和六角型焊管或无缝钢管及其它形式的产品，包括型材、棒材、线材和铸件。
表面状态正如后面将谈到的，为了满足建筑师们美学的要求，已开发出了多种不同的商用表面加工。
例如，表面可以是高反射的或者无光泽的；可以是光面的、抛光的或压花的；可以是着色的、彩色的、电镀的或者在不锈钢表面蚀刻有图案，以满足设计人员对外观的各种要求。
保持表面状态是容易的。
只需偶尔进行冲洗就能去除灰尘。
由于耐腐蚀性良好，也可以容易地去除表面的涂写污染或类似的其它表面污染。
设计六十多年以来，建筑师们一直选用不锈钢来建造成本效益好的永久性建筑物。
现有的许多建筑物充分说明了这种选择的正确性。
有些是非常具有观赏性的，如纽约市的Chrysler大厦。
但在许多其它应用中，不锈钢所起的作用不是那么引人注目，可是在建筑物的美学和性能方面却起着重要作用。
例如，由于不锈钢比其它相同厚度的金属材料更具有耐磨性和耐压痕性，所以在人口流动量大的地方修建人行道时，它是设计人员的首选材料。
不锈钢用作建造新的建筑物和用来修复历史名胜古迹的结构材料已有70多年了。
早期的设计是按照基本原则进行计算的。
今天，设计规范，例如，美国土木工程师学会的标准ANSI/ASCE-8-90"冷成型不锈钢结构件设计规范"和NiDI与Euro Inox 联合出版的"结构不锈钢设计手册"已简化了使用寿命长，完整性好的建筑用结构件的设计。
未来展望由于不锈钢已具备建筑材料所要求的许多理想性能，它在金属中可以说是独一无二的，而其发展仍在继续。
为使不锈钢在传统的应用中性能更好，一直在改进现有的类型，而且，为了满足高级建筑应用的严格要求，正在开发新的不锈钢。
由于生产效率不断提高，质量不断改进，不锈钢已成为建筑师们选择的最具有成本效益的材料之一。
不锈钢集性能、外观和使用特性于一身，所以不锈钢仍将是世界上最佳的建筑材料之一。
不锈钢的标识方法钢的编号和表示方法①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份，用阿拉伯字母来表示成份含量：如：中国、俄国12CrNi3A②用固定位数数字来表示钢类系列或数字；如：美国、日本、300系、400系、200系；③用拉丁字母和顺序组成序号，只表示用途。
我国的编号规则①采用元素符号②用途、汉语拼音，平炉钢：P、沸腾钢：F、镇静钢：B、甲类钢：A、T8：特8、GCr15：滚珠◆合结钢、弹簧钢，如：20CrMnTi 60SiMn、（用万分之几表示C含量）◆不锈钢、合金工具钢（用千分之几表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即0.1%C）,不锈C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo国际不锈钢标示方法美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。
其中：①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示，②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。
例如，某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、304、316以及310为标记，③铁素体不锈钢是以430和446为标记，马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记，双相（奥氏体－铁素体），④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。
4)．标准的分类和分级4-1分级：①国家标准GB②行业标准YB③地方标准④企业标准Q/CB4-2 分类：①产品标准②包装标准③方法标准④基础标准4-3 标准水平（分三级）：Y级：国际先进水平I级：国际一般水平H级：国内先进水平4-4国标GB1220-84 不锈棒材（I级）GB4241-84 不锈焊接盘园（H级）GB4356-84 不锈焊接盘园（I级）GB1270-80 不锈管材（I级）GB12771-91 不锈焊管（Y级）GB3280-84 不锈冷板（I级）GB4237-84 不锈热板（I级）GB4239-91 不锈冷带（I级）不锈钢不锈耐酸钢简称不锈钢，它是由不锈钢和耐酸钢两大部分组成的，简言之，能抵抗大气腐蚀的钢叫不锈钢，而能抵抗化学介质腐蚀的钢叫耐酸钢。
一般说来，含硌量Wcr大于12%的钢就具有了不锈钢的特点不锈钢按热处理后的显微组织又可分为五大类：即铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体不锈钢及沉淀碳化不锈钢文字不锈钢带硬度的检测方法不锈钢带的厚度大于1.2mm采用洛氏硬度计，测试HRB、HRC硬度。
厚度为0.2～1.2mm的不锈钢带采用表面洛氏硬度计测试HRT、HRN硬度。
厚度小于0.2mm的不锈钢带，采用表面洛氏硬度计配金刚石砧座，测试HR30Tm硬度。
在不锈钢带的生产过程中，有一个十分重要的工序，这就是退火－精整处理。
不锈钢的退火－精整处理通常是在连续退火机组上进行的，不锈钢带以某一速度连续运动，不锈钢带的硬度主要依靠改变运动速度或调节精整压下率来调整。