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常见金属材料力性能名称

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常见金属材料的力学性能名称、代号、单位和涵义
指标名称
弹性
E 模量
弹性指标
切变
G 模量弹性
σe
极限抗拉
σb
强度抗弯强度抗压
强度性能指标
强度抗剪强度抗扭
τb
强度屈服点屈服
σ0.2
强度持久强度蠕变极限布氏硬度性能硬度 C级硬度 σb N/mm
/h σ% 22符号
单位涵义说明
N/mm
2金属在弹性范围内，外力和变形成比例地增长，即应力与应变成正比例关系时（符合虎克定理），这个比例系数就称为弹性模量，根据应力，应变的性质通常又分为：弹性模量和切变模量，弹性模量的大小，相当于引起物体单位变形时所需应N/mm
2力之大小，是衡量材料刚度的指标，弹性模量愈大，刚度也愈大。
N/mm
2这是表示金属最大弹性的指标，即在弹性变形阶段，试样不产生塑性变形时所能承受的最大应力
N/mm
2指外力是拉力时的强度极限，它是衡量金属材料强度的主要性能指标
σbb或
N/mm
σw σbc或
N/mm
σy τ
N/mm N/mm
2222指外力是弯曲力时的强度极限
指外力是压力时的强度极限，压缩试验主要适用于低塑性材料，如铸铁、塑料等指外力是剪切力时的强度极限指外力是扭转力时的强度极限
金属承受载荷时，当载荷不再增加，但金属本身的变形却继续增加的现象称为屈服，产生屈服现象时的应力叫屈服点
金属发生屈服现象时，为便于测量，通常按其产生永久残余变形量等于试样原长0.2%时的应力，作为屈服强度
指金属在一定的高温条件下，经过规定时间发生断裂时的应力，一般所指的持久强度，是指在一定温度下，试样经十万小时后的破断强度金属在高温环境下，即使所受应力小于屈服点，也会随着时间的增长而缓慢地产生σs N/mm
2N/mm
2N/mm 永久变形，这种现象叫做蠕变，在一定的温度下经一定的时间，金属的蠕变速度仍/h HBS 2不超过规定的数值，此时所能承受的最大应力，称为蠕变极限用淬硬小钢球或硬质合金球压入金属表面，以其压痕面积除加压在钢球上的载荷，N/mm 所得之商，即为金属的布氏硬度数值。使用钢球测定硬度≤450HBS；使用硬质合金球测定硬度＞450HBW 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，取其压痕无量钢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及较硬的金属材料 HBW HRC 指标洛氏
A级 B级维氏 HRA HRB 指用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、硬质合金或表面处理过的零件指用980.7N载荷和直径为1.59mm（即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，如退火钢、铜、铝等用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只适用于测定很薄（0.3~0.5mm）的金属材料，或厚度为0.03~0.05mm的零件表面硬化层的硬度，测定的数值比较准确 HV 硬度肖氏硬度伸长率 L0=5d 塑性指标 L0=10d 断面 ψ
收缩率冲击韧性韧度 δ10 HSC HSD δ
N/mm 2H （回跳高度）利用一定重量（2.5g）的钢球或金刚石球，自一定的高度（一般为254mm）落下撞击金属后，球又回跳到某一高度h，此高度为肖氏硬度值，其优点是在金属表面上不留下伤痕，缺点是测定值不够准确金属受外力作用被拉断以后，在标距内总伸长长度同原来标距长度相比的百分数，δ5 % 称为伸长率。根据试样长度的不同，通常用符号δ5或δ10来表示；δ5是试样标距长度为其直径5倍时的伸长率，δ10是试样标距长度为其直径10倍时的伸长率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百分数，称% J/m2 为断面收缩率。δ、ψ的数值愈高，表明这种材料的塑性愈好，易于进行压力加工 aKU aKV AKU AKV 冲击韧度是评定金属材料于动载荷下承受冲击抗力的力学性能指标，通常都是以大kJ/m2 能量的一次冲击值作为标准的。试验结果，以冲断试样上所消耗的功与断口处横截面积之比值大小来衡量。由于aK值的大小不仅取决于材料本身，还随试样尺寸、形状的改变及试验温度的不同而变化，因而aK值只是一个相对指标金属材料在交变负荷的作用下，经过无限次应力循环而不致引起断裂的最大循环应力，称为疲劳极限。σ-1—表示光滑试样的对称弯曲疲劳极限，σ-1n—表示缺口试指标冲击 J 吸收功疲劳性能疲劳 σ-1 N/mmσ-1n 2 样的对称弯曲疲劳极限按我国国家标准，一般钢铁材料采用10循环次数而不断裂的最大应力来确定其疲劳极限，对于有色金属材料，则规定应力循环次数在10或更多周次，才能确定其疲劳极限断裂韧度是衡量金属材料在裂纹存在的情况下抵抗脆性开裂能力的指标，它是现代断裂力学在分析高强度材料使用过程中，发生一系列技术事故的基础上而提出的一个新的重要的力学性能指标。根据材料的断裂韧度和用无损探伤方法确定的内部缺87指标极限断裂韧度平面应变断性能指标裂韧度陷存在的情况，可以预知零件在工作过程中有无脆性断裂的危险，从而采取合金化K1c N/mm 1.5与热处理等措施，以满足使用性能的要求。断裂韧度是强度和塑性的综合指标，它是在裂纹试样上测得的，主要适用于高强度材料或服役条件有可能促使零件脆断的场合的普通强度材料。对一般机械零件，当断面尺寸不是太大，破坏形式主要是韧性断裂时，仍可沿用传统的五大力学性能指标，无须提出断裂韧度的指标

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