金属材料力学性能代号含义
衡量金属材料力学性能的指标名称、符号、基本单位及其含义说明
疲劳
金属材料在极限强度以下，长期承 受交变负荷（即大小、方向反复变化 的载荷）的作用，在不发生显著塑性 变形的情况下而突然断裂的现象，称 为疲劳
δ10
压头类型
总试验 洛氏硬
力F
度范围
1
式值中=100K，─H─RB常的数K，值H=1R3C0及HRA的K
洛 氏硬
──压痕深度(mm)
度机
0.002──试验机刻度盘上每一 小格所代表的压痕深度(mm)，每一 小格既表示洛氏硬度一度
MPa 式中
──压头上的载荷（N） ──压痕表面积(mm2)
维 氏硬 度机
百分
拉 伸试 验机
金属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
mhtml:file://C:\Program Files\机械设计手册（新编软件版）2008\tmp\h01028.mht 2011-10-21
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断面收缩率
ψ
率
％
式中 积
F1──试样断裂处的横截面 F0──试样原来的横截面积
拉
伸试
MPa 式中
验机 ──试样产生永久变形 或万
为0.2%时的负载（N） F ──试样横截面积
（mm2）
能材 料试 验机
按试验结果绘制的“在给定温度
MPa
下应力与破断时间关系的双对数或 半对数坐标曲线图”，从这些曲线 上利用内插或外推法，即可获得在 规定条件下的持久强度及其他设计
持 久试 验机
上需要数据
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抗弯强度 抗压强度 抗剪强度
(适用于脆性材料)
弯
σbb
金属材料的力学性能指标项目
2) 洛氏硬度 HR
洛氏硬度用符号HR表示，HR=k-(h1-h0)/0.002
根据压头类型和主载荷不同，分为九个标尺，常用的标尺为A、B、C。
HRC60：表示材料的硬度
3) 维氏硬度 HV
目 录
5、冲击韧度（冲击韧性）
材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力。
AKU =mg（H1 – H2）（J）
a K = AKU/S
N0— 循环基数
1
N0 N
钢： 有色金属：
影响疲劳强度的因素:内部缺陷、表面划痕、残留应力等
目 录
伸长率：
F
d0
F
l0
LБайду номын сангаас
dk
良好的塑性是金属材料进行 塑性加工的必要条件。
lk
目 录
3、刚
度
材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力称为刚度。
在弹性阶段： F l
所以：
E
E
比例系数E 称为弹性模量，它反映材料对弹性变形 的抗力，代表材料的“刚度” 。
E
— 材料抵抗弹性变形的能力越大。
弹性模量的大小主要取决于材料的本性，随温度升高而 逐渐降低。
目 录
4、硬
度
定义：材料抵抗表面局部弹塑性变形的能力。 1)布氏硬度 HB
HB 0.102 2F
D( D D 2 d 2 )
HB230 材料的b与HB之间的经验关系：
对于低碳钢: b(MPa)≈3.6HB 对于高碳钢： b(MPa)≈3.4HB 对于 铸铁： b(MPa)≈1HB或 b(MPa)≈ 0.6(HB-40)
指材料在外力作用下，产生屈服现象时的最小应力。
金属材料代号
金属材料代号金属材料代号是指用数字、字母或符号等表示金属材料的一种特定编码系统。
它是根据金属材料的化学成分、力学性能、加工工艺等特性，对金属材料进行分类和标识的一种重要方式。
金属材料代号的使用可以方便人们对金属材料进行识别、分类和管理，有利于促进金属材料的科学应用和合理利用。
金属材料代号通常由数字、字母或符号组成，不同的代号代表着不同的金属材料及其性能特点。
在国际上，常用的金属材料代号有美国的ASTM代号、德国的DIN代号、日本的JIS代号等。
这些代号系统都是根据各自国家的标准和实际情况而制定的，具有一定的权威性和普遍性。
金属材料代号的编制是根据金属材料的化学成分、力学性能、加工工艺等方面的要求进行的。
首先，根据金属材料的化学成分进行分类，确定其主要合金元素的种类和含量。
然后，根据金属材料的力学性能进行评定，包括抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度等指标。
最后，根据金属材料的加工工艺要求，确定其加工性能和热处理性能等特点。
金属材料代号的编制是一项系统工程，需要综合考虑金属材料的各项性能指标，以及其在工程实践中的应用要求。
编制金属材料代号需要科学、严谨、规范，以确保金属材料的质量和安全性。
金属材料代号的应用范围非常广泛，涉及到机械制造、航空航天、汽车制造、电子电器、建筑工程、化工等各个领域。
在这些领域中，金属材料代号可以用于标识和识别各种金属材料，指导材料的选择和使用，保证产品的质量和性能。
金属材料代号的标识和识别对于金属材料的质量管理和技术开发具有重要意义。
通过金属材料代号，可以对金属材料进行准确的标识和识别，有利于加强金属材料的管理和监控。
同时，金属材料代号也为新材料的研发和应用提供了重要的参考依据，有利于推动金属材料的创新和进步。
总的来说，金属材料代号是金属材料标识和识别的重要方式，它对金属材料的分类、管理、研发和应用具有重要意义。
金属材料代号的编制需要科学、严谨、规范，以确保金属材料的质量和安全性。
铝合金的力学、热学、物理性能符号和含义
铝及铝合金的力学、热学、物理性能符号和含义
铝及铝合金的力学、热学、物理性能符号和含义
表1—1 列出了常用的一些力学、热学及物理的符号及含义，并列出了某些单位的换算公式及对应的数值。
0t 为在给定定温度范围内，t ℃时的长度；C为合金常数，其数值在表达1—3中列出。
一般来讲6063的热传导为205W/M。
K，6061T5为180W/M。
K，压铸一般ADC12为40-60W/M。
K，传说压铸1017也可以到两百以上，
但没有用过
1100铝合金导热系数（也有人叫热导率）：O状态（就是退火状态）为222W/(m*K)（20摄氏度时）,H18状态为218，单位和O态一
样，也是20摄氏度下的；
3003铝合金：20摄氏度下，O态为193，H12态为163，H14态为159，H18态为155，单位和上面的一样。
6063 6061这些铝合金导热系数都不错，做车铝挤压都可以
压铸铝虽然都用ADC12，但用于散热方面其实并不太好，导热系数只有96左右，！如果一定要用压铸的方式来做散热器的话，比较推荐
用AA1070，热传导率高达200 W/m.K 左右，具有良好的散热效果，不过，以AA1070 铝合金压铸散热器存在着一些其自身无法克服
的先天不足：
(1)压铸时表面流纹及氧化渣过多，会降低热传效果。
(2)冷却时内部微缩孔偏高，实质热传导率降低(K<200 W/m.K)。
金属材料力学性能代 含义
金属材料力学性能代号含义名称代号单位含义抗拉强度σb MPa 或 N/mm^2材料试样受拉力时,在拉断前所承受的最大应力.抗压强度σbc MPa 或 N/mm^2材料试样受压力时,在压坏前所承受的最大应力.抗弯强度σbb MPa 或 N/mm^2材料试样受弯曲力时,在破坏前所承受的最大应力.抗剪强度τMPa 或 N/mm^2材料试样受剪力时,在剪断前所承受的最大剪应力.抗扭强度τb MPa 或 N/mm^2材料试样受扭转力时,在扭断前所承受的最大剪应力屈服点σs MPa 或 N/mm^2材料试样在拉伸过程中,负荷不增加或开始有所降低而变形继续发生的现象称为屈服.屈服时的最小应力称为屈服点和屈服极限.屈服强度σ0.2MPa 或 N/mm^2材料试样在拉伸过程中, 负荷不增加或开始有所降低而变形继续发生的现象称为屈服.对某些屈服现象不明显的金属材料, 测定屈服点比较困难,为便于测量,通常按其产生永久变形量等于试样原长0.2%时的应力称为屈服度或条件屈服强度.弹性极限σcσc 材料能保持弹性变形的最大应力. 真实弹性极限难以测定, 实际规定按永久变形为原长的0.005%时的应力值表示.比例极限σp MPa 或 N/mm^2在弹性变形阶段, 材料所承受的和应变能保持正比的最大应力,称比例极限.σp与σc两数值很接近,一般常互相通用.弹性模量E MPa 或 N/mm^2在比例极限的范围内, 应力与应变成正比时的比例常数,衡量材料刚度的指标.E=σ/ε ε——试样纵向线应变.切变模量G MPa 或 N/mm^2在比例极限的范围内, 应力与应变成正比时的比例常数,衡量材料刚度的指标.G=τ/γ γ——试样切应变.泊松比μ在弹性范围内, 试样横向线应变与纵向线应变的比值.μ=|ε/ε'|ε'= -με, ε'——试样横向线应变.疲劳极限σ-1MPa 或 N/mm^2材料试样在对称弯曲应力作用下, 经受一定的应力循环数数 N 而仍不发生断裂时所能承受的最大应力.对钢来说,如应力循环 N 达 10^6-10^7仍不发生断裂时,则可认为随循环次数的增加,将不再发生疲劳断裂,因此常采用 N=(0.5～1)x10^7为基数,确定钢的疲劳极限.蠕变极限σ(1/10^4),σ(1/10^5),σ(0.2/200)...MPa 或 N/mm^2在一定温度下(通常在高温下)和恒定载荷作用下,材料在规定的时间(使用期间)内的蠕变变量或蠕变速度不超过某一规定值的最大应力.符号右下角的分数中, 分子表示规定的变形量的百分数,分母表示产生该变形量所经历的时间(小时).σ(1/10^4) 表示在10000小时产生 1% 变形量的应力,有时在符号的右上角标明试验温度.DVM蠕变极限DVM MPa 或 N/mm^2加载后观测25-35小时, 可允许的伸长速度为10x10^(-14)%/小时的应力.持久极限σ(b/10^4),σ(b/10^5),σ(b/200)MPa 或 N/mm^2在一定温度下(通常在高温下), 材料在恒定载荷作用时, 材料在一定时间(使用期间)内材料破坏时的应力.符号右下角的分数中,分母表示时间(小时).有时在符号的右上角标明试验温度.伸长率(延伸率)δ,δ5,δ10%δ 材料试样被拉断后, 标距长度的增加量与原标距长度之百分比.δ5 试样的标距等于 5 倍直径时的伸长率.δ10 试样的标距等于 10 倍直径时的伸长率.断面收缩率ψ%材料试样在拉断后, 其断裂处横截面积的缩减量与原横截面积的百分比.收缩率和伸长率均用来表示材料塑料的指标冲击韧性值αku ,或 αkv J/cm^2金属材料对冲击负荷的抵抗能力称为韧性, 通常都是以大能量的一次冲击值 (αku ,或 αkv)作为标准的.它是采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来进行试验, 试验结果以冲断试样上所消耗的功( Aku ,或 Akv)与断口处横截面积(F)之比来衡量.冲击功Aku ,或 Akv J 金属材料对冲击负荷的抵抗能力称为韧性, 通常都是以大能量的一次冲击值 (αku ,或 αkv)作为标准的.它是采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来进行试验. Aku,或Akv是冲断试样所消耗的功.布氏硬度HB( HBS 或HBW )kgf/mm^2(一般不标注)硬度是指金属抵抗硬的物体压入其表面的能力.用淬硬小钢球或硬质合金球压入金属表面, 保持一定时间待变形稳定后卸载, 以其压痕面积除加加在钢球上的载荷,所得之商,即为金属的布氏硬度数值.洛氏硬度C 级HRC用1471N 载荷, 将顶角为 120°的圆锥形金刚石的压头,压入金属表面,取其压痕的深度来计算硬度的大小,即为金属的HRC硬度.HRC用来测量HB=230-700的金属材料,主要用于测定淬火钢、调质钢等较硬的金属材料(GB230-83)洛氏硬度A 级HRA用 588.4N 载荷和顶角为 120°的圆锥形金刚石的压头所测定出来的硬度, 一般用来测定硬度很高或硬而薄的金属材料, 如碳化物、硬质合金或表面淬火层,HRA用来测量HB＞700金属材料.洛氏硬度B 级HRB用980.7N 载荷和直径为 1.59mm(1/16in)的淬硬钢球所测得的硬度.主要用于测定HB=60-230这一类较软的金属材料,如软钢、退火钢、正火钢、铜、钼等有色金属表面洛氏硬度HRN,HRT试验原理同前面洛氏硬度, 不同的是试验载荷较轻,HRN的压头是顶角为 120°金刚石圆锥体,HRT的压头是直径为1.5875mm 的淬硬钢球.二者的载荷均为15kgf、30kgf 和 45kgf.二者的标注分别为HRN15、HRN30、HRN45和HRT15、HRT30、HRT45.表面洛氏硬度只适用于钢材表面层硬度, 以及较薄、较小试件的硬度测定,数值较准确(见GB1818-79)HRN=100-100tHRT=100-100tt——表示主载荷与初载荷两次加载的压痕深度的差值,mm.维氏硬度HV N/mm^2用49.03-980.7N以内的载荷,将顶角为136°的金刚石四方角锥体压头压入金属的表面, 以其压痕面积除载荷所得之商,即为维氏硬度值.HV 只适用测定很薄(0.3-0.5mm)的金属材料、金属薄镀层或化学热处理后的表面层硬度(如镀铬、渗碳、氮化、碳氮共渗层等)(见GB4340-84)HV=2P/d^2.sin(136/2)=0.1891P/d^2P——压头上的负荷,Nd——压痕对角线长度,mm肖氏硬度HS 以一定重量的冲头, 从一定的高度落于被测试样的表面,以其冲头的回跳高度表示硬度的度量.适用于测定表面光滑的一些精密量具或不易搬动的大型机件.。
金属材料力学性能新旧国标的对比分析
长”、“力”、“屈服强度 - 规定强度 - 抗拉强度”，新标准
相比于 02 标准主要变化为将 “试样”中的断面收缩率用“Z”
代替“ψ”；“伸长”中，断后伸长率用“A”代替“δ”；“屈
服强度 - 规定强度 - 抗拉强度”模块中，使用“R”代替“σ”
表示强度概念。具体变化比较见表 1。
在 02 版标准中，“断ห้องสมุดไป่ตู้伸长率”详细指出，对于比例试样，
02 版本新增“延伸”概念，定义为试验期间任一给定时刻
引伸计标距（Le）的增量。区别于“伸长”定义的原始标距（Lo）
的增量。“延伸”主要用在规定强度的测试中，如“规定残余
延伸强度 (Rr)”和“规定非比例延伸强度 (Rp)”[4]，这两个性
能名称在从 87 版到 02 版的修订过程中，不仅遵循了上述以强
若原始标距不为
, 符号 A 应附以下脚注说明所使用的
比例系数，举例说明，“A11.3”表示原始标距为
的
断后伸长率。伸长率“A”对应的圆形试样原始标距长度为试
样直径的 5 倍，在旧标准中使用“δ5”表示。伸长率“A11.3”
余延伸强度”代替“规定残余伸长应力”等。
在上述提到的术语变化中，有些术语随着名称的改变，在
定义上也有了一定的变化，例如，02 版标准中定义“屈服强度”
为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，区分上屈服强度和下屈服强度，表示材
料抵抗微量塑性变形的能力。而 87 版“屈服点”的概念为呈现
gbt22812010gbt2282002gbt2281987性能名称符号性能名称符号性能名称符号屈服点s上屈服强度reh上屈服强度reh上屈服点su下屈服强度rel下屈服强度rel下屈服点sl规定残余延伸强度rr规定残余延伸强度rr规定残余伸长应力r规定塑性延伸强度rp规定非比例延伸强度rp规定非比例伸长应力p抗拉强度rm抗拉强度rm抗拉强度b断后伸长率aa113axmm断后伸长率aa113axmm断后伸长率510xmm断面收缩率z断面收缩率z断面收缩率测试项目范围gbt22812010gbt2282002gbt2281987修约间隔prptrtrrrssurehslrelbrm200nmm22001000nmm21000nmm21nmm21nmm25nmm210nmm21nmm25nmm210nmm2gaggtagt050501sae0500501a1010105051z2525105051下转第230页230当代教育实践与教学研究资本的支持没有这两方面的支持整个创业教育仅仅是画在纸上的设想很难转变化为现实的创业实践活动
金属材料常用力学性能名称、符号及含义
J
使用摆锤冲击试验机冲断试样所需的能量(该能量已经对摩擦损失做了修正)，称为冲击吸收能量K。用字母V或U表示缺口几何形状，即KV或KU，用数字2或8以下标形式表示冲击刀刃半径，如KV2、KU8
有N次循环的应力幅值;σN是在N次循环的疲劳强度，σN是一个特定应力比的应力幅值，在此种情况下，试样具有N次循环的寿命。应力比是最小应力与最大应力的代数比值
疲劳极限σD
MPa
疲劳极限σD是一个应力幅的值，在这个值下，试样在给定概率时被希望可以进行无限次的应力循环。国家标准指出，某些材料没有疲劳极限;其他的材料在一定的环境下会显示出疲劳强度
洛氏硬度HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK、HRN、HRT
量纲一
采用金刚石圆锥体或一定直径的淬火钢球作为压头，压入金属材料表面，取其压痕深度计算确定硬度的大小，这种方法测量的硬度为洛氏硬度。GB/T230.1-2009《金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)》中规定了
A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T等标尺，以及相应的硬度符号、压头类型、总试验力等。由于压痕较浅，工件表面损伤小，适于批量、成品件及半成品件的硬度检验，对于晶粒粗大且组织不均的零件不宜采用。采用不同压头和试验力，洛氏硬度可以用于较硬或较软的材料，使用范围较广。
维氏硬度HV
维氏硬度试验是用一个相对面夹角为136°的正四棱锥体金刚石压头，以规定的试验力(49.03~980.7N)压入试样表面，经规定时间后卸除试验力，以其压痕表面积除试验力所得的商，即为维氏硬度值维氏硬度试验法适用于测量面积较小、硬度值较高的试样和零件的硬度，各种表面处理后
屈服强度、上屈服强度ReH、下屈服强度ReL
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HV表示。
硬度指标反映了金属材料的硬度和耐磨性能，对于材料的耐磨加工和使用寿命具有重要意义。
材料力学性能概念
本文详细介绍金属材料试验时几个常用的概念，以供参考学习。
一、抗拉强度抗拉强度，表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形；对于没有（或很小）均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力。
符号为Rm，单位为MPa。
抗拉强度（tensile strength）试样拉断前承受的最大标称拉应力。
抗拉强度是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。
对于塑性材料，它表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形；对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力。
符号为Rm，单位为MPa。
试样在拉伸过程中，材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度或者强度极限（σb），单位为N/mm2（MPa）。
它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。
计算公式为：σ=Fb/So式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm²。
抗拉强度（ Rm）指材料在拉断前承受最大应力值。
万能材料试验机当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。
此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。
钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。
单位:N/mm2(单位面积承受的公斤力)抗拉强度：Tensile strength.抗拉强度=Eh，其中E为杨氏模量，h为材料厚度目前国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用万能材料试验机等来进行材料抗拉/压强度的测定!二、屈服强度屈服强度：是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。
材料力学性能符号及含义
材料力学性能符号及意义
1：比例极限σP: 材料在不偏离应力与应变正比关系（虎克定律）条件下所能承受的最大应力。
2:弹性极限σe :材料在受载过程中未产生塑性变形的最大应力。
3:拉伸弹性模量E: 拉伸实验时，材料在弹性变形阶段内，正应力和对应的正应变的比值。
4:剪切弹性模量G: 扭转实验时，材料在弹性变形阶段内，正应力和对应的正应变的比值。
5：屈服强度σ0.2：是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。
对于无明显屈服的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度.
6：抗拉强度σb：材料在拉伸断裂前所能够承受的最大拉应力。
7：疲劳极限σ-1：在疲劳试验中，应力交变循环大至无限次而试样仍不破损时的最大应力叫疲劳极限。
8：疲劳强度σN：在规定的循环应力幅值和大量重复次数下，材料所能承受的最大交变应力
9：伸长率δ5：指金属材料受外力（拉力）作用断裂时，试棒伸长的长度与原来长度的百分比，伸长率按试棒长度的不同分为：短试棒求得的伸长率，代号为δ5，试棒的标距等于5倍直径长试棒求得的伸长率
10：断面收缩率ψ：材料受拉力断裂时断面缩小，断面缩小的面积与原面积之比值叫断面收缩率，以ψ表示。
单位为%。
金属材料主要力学性能指标项目的说明
摩擦力与施加在摩擦部位上垂直载荷的比值称为摩擦因数
磨耗量
g或cm3
试样在规定试验条件下经过一按时间或一定距离摩擦之后，以试样被磨去的质量〔g〕或体积〔cm3〕之量称为磨耗量〔或磨损量〕。以磨去质量表示者称为质量磨耗W，用磨去体积表示者称为体积磨耗V
相对耐磨系数ε
无量钢
在模拟耐磨试验机上，采纳65Mn〔52~53HRC〕作为标准试样，在相同条件下，标准试样的绝对磨耗量与被测定材料的绝对磨损值之比称为被测材料的相对耐磨系数
蠕变强度
σ
MPa
金属材料在高于一定温度下受到应力作用，即使应力小于屈服强度，试件也会随着时间的增长而缓慢地产生塑性变形，此种现象称为蠕变。经给定温度下和规定的使用时间内，使试样产生一定蠕变变形量的应力称为蠕变强度，例如σ =100 MPa，表示材料在500℃温度下，105h后应变量为1%的蠕变强度为100 MPa。蠕变强度是材料在高温长期负荷下对塑性变形抗力的性能指标
续表
冲击韧度ak
J/cm2
在摆锤式一次试验机上，将一定尺寸和形状的标准试样冲断所消耗的功Ak与断口模截面积之比值称为冲击韧度ak。按国标规定，aku为夏比U形缺口试样冲击韧度值，Aku为夏比U形缺口试样冲击时所消耗的冲击汲取功〔J〕；akv为夏比V形缺口试样冲断时所消耗的冲击韧度值，Akv为夏比V形缺口试样冲断时所消耗的冲击汲取功〔J〕
冲击汲取功
Ak
J
疲惫极限
σ-1，σ-1n
MPa
金属材料在交变负荷作用下，经无限次应力循环而不产生断裂的最大循环应力称为疲惫极限。国标规定，关于钢铁材料，应力循环次数采纳107次，关于有色金属材料采纳108或更多的周次。σ-1表示平滑试样的对称弯曲疲惫极限；σ-1n表示缺口试样的对称弯曲疲惫极限
各种金属材料代号
金属材料代号2010/10/15 14:06:03金属材料常用力学性能名词、金属材料代号是什么?金属材料应用时常用力学性能有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和冲击韧性值等。
屈服强度代号为%2,单位为MPa(N/mm2)。
是指材料试样在拉伸过程中,永久变形为原长的"规定数值"时的应力。
一般"规定数值"为拉伸试样原长的0.2%,故以%2表示。
抗拉强度代号为σb,单位为MPa(N/mm2)。
是指材料试样受拉伸时,在被拉断前所能承受的最大应力。
抗压强度代号为σbc,单位为MPa(N/mm2)。
是指材料试样受弯曲力时,在被压坏前所能承受的最大应力。
抗弯强度代号为σbb单位为MPa(N/mm2)。
是指材料试样受弯曲力时,在被破坏前所能承受的最大应力。
冲击韧性值代号为σk,单位为J/m2。
是指材料的冲击试样受冲击负荷折断时,试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击。
金属材料机械零件所用金属材料多种多样,为了使生产、管理方便、有序,有关标准对不同金属材料规定了它们牌号的表示方法,以示统一和便于采纳、使用。
现将常用金属材料牌号表示方法向读者作一些简单介绍。
一、钢铁产品牌号表示方法(参照GB/T221—2000)1.标准的基本概况GB/T221—2000标准是参照国外钢铁产品牌号表示方法和国内钢铁产品牌号表示方法变化( 如Q345代替16Mn)等情况修订后,于2000年4月1日发布,并于2000年11月1日开始实施。
2.主要技术内容变动情况(1)由于一些钢铁产品牌号有它们专用的标准,故取消了原标准中铁合金、铸造合金、高温合金、精密合金、耐蚀合金和铸铁、铸钢、粉末材料等牌号表示方法。
(2)一些新的钢铁产品的出现,更加完善了原标准。
新标准增加了脱碳低磷粒铁、含钒生铁 JP2、铸造耐磨生铁、保证淬透性钢、非调质机械结构钢、塑料模具钢、取向硅钢(电讯用)等牌号表示方法。
(3)对不适应科技发展和与生产不协调的一些用钢牌号作了彻底改变或修改。
金属材料符号
金属材料符号金属材料符号是一种用来标识和表示金属材料特性的编码系统。
通过使用特定的符号，可以快速准确地识别金属材料的化学成分、力学性能和热处理状态等关键参数。
金属材料符号的使用在工业制造和科学研究领域广泛应用，对于确保产品质量和实现材料创新具有重要作用。
一、化学成分标识金属材料符号中的化学成分标识通常由几个字母和数字组成，表示了金属材料中主要元素的含量和类型。
其中，每个字母和数字都有具体的意义，如下所示：1.1 第一个字母表示主要合金元素。
常见的有：- A：铝（Aluminum）- B：硼（Boron）- C：碳（Carbon）- F：铁（Ferrum）- H：凯氏合金（Hastelloys）- N：氮（Nitrogen）- T：锡（Tin）- W：钨（Wolfram）- X：特殊金属1.2 第二个字母通常表示主要合金元素的含量。
- A：99.99%及以上- B：99.9%及以上- C：99%及以上- D：98%及以上- E：97%及以上- F：96%及以上- G：95%及以上- H：90%及以上1.3 第三个字母通常表示其他金属元素的含量或特殊意义：- A：铝合金- B：青铜（Bronze）- C：钢（Carbon Steel）- D：镀金（Gilding）- E：电子（Electronics）- F：无铅（Lead Free）- G：合金（Alloy）- H：硬铝合金（Hardness Aluminum Alloy）- J：硬质合金（Cemented Carbide）- K：蓝宝石（Sapphire）- L：铝锰合金（Aluminum Manganese Alloy）- M：镁合金（Magnesium Alloy）- N：镍合金（Nickel Alloy）- P：铸铁（Cast Iron）- Q：铜（Copper）- S：不锈钢（Stainless Steel）- T：钛（Titanium Alloy）- U：紫铜（Copper Alloy）- V：钒合金（Vanadium Alloy）- W：合金钢（Alloy Steel）- Y：黄铜（Brass）- Z：锌（Zinc）二、力学性能标识金属材料符号中的力学性能标识主要用来表示金属材料的强度、韧性和硬度等力学特性。
材料力学性能对比
第章一：部铝
分：铸
造铝合
1、合金
铸造方法
代号
S——砂型
铸J—造—金属
型R—铸—造熔模
铸K—造—壳型
铸B—造—变质
处理
使它在金属液中
形成大量分散的
2、合金
热处理状
态代号
F——铸态 T1——人 工T2时—效—退 火T4——固 溶T5处—理—加固 溶T6处—理—加固 溶T7处—理—加固 溶处理加
GB T 1173-2013 铸造铝合金.pdf
ZL105
J
T5
S\R\K
T6
S\J\R\K
T7
SB\R\K
T5
ZAlSi5Cu1Mg
ZL105A
J\JB
T5
SB
F
Al-Si合金
JB
T1
SB
T5
JB
T5
ZAlSi8Cu1Mg
ZL106
SB
T6
JB
T6
SB
T7
JB
T7
SB
F
SB
T6
ZAlSi7Cu4
ZL107
J
F
155
2
50
135
4
50
145
3
50
370
7
5
T6510
T6511
25~75
460
415
7
-
O
-
≤250
≤150
12
10
T3
≤15
395
290
T3510
2024
T3511
15~50
420
290
T8
钢铁材料的力学性能及名词解释
值大小来衡量
由于αK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αK值只是一个相对指标。目前国 际上许多国家直接采用冲击吸收功AK作为冲 击韧度的指标 AKU αKU = ——； F AKU
2
冲击吸收功
AKU或 AKV
αKV= ——；
五
疲劳
大小、方向反复变化的载荷）的作用，在不发生显 著塑性变形的情况下而突然断裂的现象，称为疲劳 金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次
1
疲劳极限
σ-1
MPa
（N）的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大 应力称为疲劳极限
金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次 （N）后断裂时所能承受的最大应力，叫作疲劳强 2
3
抗压强度
σbc
MPa
σbc＝—— Fo 式中 Pbc——试样所受最大集中载荷（N） Fo——试样原横截面积（mm 2）
试样剪断前，所承受的最大负荷下的受剪截面具有 的平均应力 P 双剪:σr＝—— ； 2Fo 4
抗剪强度
r、σr
MPa
P 单剪:σr＝—— ； Fo 式中 P——剪切时的最大负荷（N） Fo——受剪部位的横截面积（mm 2） 指外力是扭转力的强度极限 3Mb τb≈—— （适用于钢材） 4Wp
1
布氏硬度
HBS
/
验力，测表面压痕直径计算的硬度值。使用钢球测 定硬度小于等于450HBS；使用硬质合金球测定硬度 大于450HBW
2
洛氏硬度
HRA HRB HRC HRD HRE HRF HRG HRH HRK HV
用金刚石圆锥或钢球压头以初始试验力和总试验力 作用下，压入试样表面，经规定的保持时间后，卸
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金属材料力学性能代号含义
名称代号单位含义
抗拉强度σb MPa 或 N/mm^2材料试样受拉力时,在拉断前所承受的最大应力.抗压强度σbc MPa 或 N/mm^2材料试样受压力时,在压坏前所承受的最大应力.抗弯强度σbb MPa 或 N/mm^2材料试样受弯曲力时,在破坏前所承受的最大应力.抗剪强度τMPa 或 N/mm^2材料试样受剪力时,在剪断前所承受的最大剪应力.
抗扭强度τb MPa 或 N/mm^2材料试样受扭转力时,在扭断前所承受的最大剪应力
屈服点σs MPa 或 N/mm^2材料试样在拉伸过程中,负荷不增加或开始有所降低而变形继续发生的现象称为屈服.
屈服时的最小应力称为屈服点和屈服极限.
屈服强度σ0.2MPa 或 N/mm^2材料试样在拉伸过程中, 负荷不增加或开始有所降低而变形继续发生的现象称为屈服.
对某些屈服现象不明显的金属材料, 测定屈服点比较困难,为便于测量,通常按其产生永久变形量等于试样原长0.2%时的应力称为屈服度或条件屈服强度.
弹性极限σcσc 材料能保持弹性变形的最大应力. 真实弹性极限难以测定, 实际规定按永久变形为原长的0.005%时的应力值表示.
比例极限σp MPa 或 N/mm^2在弹性变形阶段, 材料所承受的和应变能保持正比的最大应力,称比例极限.
σp与σc两数值很接近,一般常互相通用.
弹性模量E MPa 或 N/mm^2在比例极限的范围内, 应力与应变成正比时的比例常数,衡量材料刚度的指标.
E=σ/ε ε——试样纵向线应变.
切变模量G MPa 或 N/mm^2在比例极限的范围内, 应力与应变成正比时的比例常数,衡量材料刚度的指标.
G=τ/γ γ——试样切应变.
泊松比μ在弹性范围内, 试样横向线应变与纵向线应变的比值.
μ=|ε/ε'|
ε'= -με, ε'——试样横向线应变.
疲劳极限σ-1MPa 或 N/mm^2材料试样在对称弯曲应力作用下, 经受一定的应力循环数数 N 而仍不发生断裂时所能承受的最大应力.
对钢来说,如应力循环 N 达 10^6-10^7仍不发生断裂时,则可认为随循环次数的增加,将不再发生疲劳断裂,因此常采用 N=(0.5～1)x10^7为基数,确定钢的疲劳极限.
蠕变极限σ(1/10^4),
σ(1/10^5),
σ(0.2/200)...
MPa 或 N/mm^2
在一定温度下(通常在高温下)和恒定载荷作用下,
材料在规定的时间(使用期间)内的蠕变变量或蠕
变速度不超过某一规定值的最大应力.
符号右下角的分数中, 分子表示规定的变形量的
百分数,分母表示产生该变形量所经历的时间(小
时).
σ(1/10^4) 表示在10000小时产生 1% 变形量的
应力,有时在符号的右上角标明试验温度.
DVM蠕变极限DVM MPa 或 N/mm^2
加载后观测25-35小时, 可允许的伸长速度为
10x10^(-14)%/小时的应力.
持久极限σ(b/10^4),
σ(b/10^5),
σ(b/200)
MPa 或 N/mm^2
在一定温度下(通常在高温下), 材料在恒定载荷
作用时, 材料在一定时间(使用期间)内材料破坏
时的应力.
符号右下角的分数中,分母表示时间(小时).有时
在符号的右上角标明试验温度.
伸长率(延伸率)δ,δ5,δ10%
δ 材料试样被拉断后, 标距长度的增加量与
原标距长度之百分比.
δ5 试样的标距等于 5 倍直径时的伸长率.
δ10 试样的标距等于 10 倍直径时的伸长率.
断面收缩率ψ%材料试样在拉断后, 其断裂处横截面积的缩减量与原横截面积的百分比.
收缩率和伸长率均用来表示材料塑料的指标
冲击韧性值αku ,或 αkv J/cm^2金属材料对冲击负荷的抵抗能力称为韧性, 通常都是以大能量的一次冲击值 (αku ,或 αkv)作为标准的.它是采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来进行试验, 试验结果以冲断试样上所消耗的功( Aku ,或 Akv)与断口处横截面积(F)之比来衡量.
冲击功Aku ,或 Akv J 金属材料对冲击负荷的抵抗能力称为韧性, 通常都是以大能量的一次冲击值 (αku ,或 αkv)作为标准的.它是采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来进行试验. Aku,或Akv是冲断试样所消耗的功.
布氏硬度HB( HBS 或
HBW )
kgf/mm^2(一般不标
注)
硬度是指金属抵抗硬的物体压入其表面的能力.
用淬硬小钢球或硬质合金球压入金属表面, 保持
一定时间待变形稳定后卸载, 以其压痕面积除加
加在钢球上的载荷,所得之商,即为金属的布氏硬
度数值.
洛氏硬度C 级HRC
用1471N 载荷, 将顶角为 120°的圆锥形金刚石
的压头,压入金属表面,取其压痕的深度来计算硬
度的大小,即为金属的HRC硬度.
HRC用来测量HB=230-700的金属材料,主要用于测
定淬火钢、调质钢等较硬的金属材料(GB230-83)
洛氏硬度A 级HRA
用 588.4N 载荷和顶角为 120°的圆锥形金刚石
的压头所测定出来的硬度, 一般用来测定硬度很
高或硬而薄的金属材料, 如碳化物、硬质合金或
表面淬火层,HRA用来测量HB＞700金属材料.
洛氏硬度B 级HRB
用980.7N 载荷和直径为 1.59mm(1/16in)的淬硬
钢球所测得的硬度.主要用于测定HB=60-230这一
类较软的金属材料,如软钢、退火钢、正火钢、
铜、钼等有色金属
表面洛氏硬度HRN,HRT
试验原理同前面洛氏硬度, 不同的是试验载荷较
轻,HRN的压头是顶角为 120°金刚石圆锥体,HRT
的压头是直径为1.5875mm 的淬硬钢球.二者的载
荷均为15kgf、30kgf 和 45kgf.二者的标注分别
为HRN15、HRN30、HRN45和HRT15、HRT30、
HRT45.
表面洛氏硬度只适用于钢材表面层硬度, 以及较
薄、较小试件的硬度测定,数值较准确(见GB1818
-79)
HRN=100-100t
HRT=100-100t
t——表示主载荷与初载荷两次加载的压痕深度
的差值,mm.
维氏硬度HV N/mm^2用49.03-980.7N以内的载荷,将顶角为136°的金
刚石四方角锥体压头压入金属的表面, 以其压痕面积除载荷所得之商,即为维氏硬度值.
HV 只适用测定很薄(0.3-0.5mm)的金属材料、金属薄镀层或化学热处理后的表面层硬度(如镀铬、渗碳、氮化、碳氮共渗层等)(见GB4340-84)
HV=2P/d^2.sin(136/2)
=0.1891P/d^2
P——压头上的负荷,N
d——压痕对角线长度,mm
肖氏硬度HS 以一定重量的冲头, 从一定的高度落于被测试样的表面,以其冲头的回跳高度表示硬度的度量.
适用于测定表面光滑的一些精密量具或不易搬动的大型机件.。