金屬材料的效能指標有哪些?簡述拉伸曲線各點所表示的意義

2021-03-21 23:53:17 字數 5364 閱讀 2413

1樓:上海艾荔艾金屬材料****

金屬材料的效能一般分為工藝效能和使用效能兩類。所謂工藝效能是指機械零件在加工製造過程中,金屬材料在所定的冷、熱加工條件下表現出來的效能。金屬材料工藝效能的好壞,決定了它在製造過程中加工成形的適應能力。

由於加工條件不同,要求的工藝效能也就不同,如鑄造效能、可焊性、可鍛性、熱處理效能、切削加工性等。所謂使用效能是指機械零件在使用條件下,金屬材料表現出來的效能,它包括機械效能、物理效能、化學效能等。金屬材料使用效能的好壞,決定了它的使用範圍與使用壽命。

在機械製造業中,一般機械零件都是在常溫、常壓和非強烈腐蝕性介質中使用的,且在使用過程中各機械零件都將承受不同載荷的作用。金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的效能,稱為機械效能(或稱為力學效能)。

金屬材料的機械效能是零件的設計和選材時的主要依據。外載入荷性質不同(例如拉伸、壓縮、扭轉、衝擊、迴圈載荷等),對金屬材料要求的機械效能也將不同。常用的機械效能包括:

強度、塑性、硬度、衝擊韌性、多次衝擊抗力和疲勞極限等。

下面將分別討論各種機械效能。

1、強度

強度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞(過量塑性變形或斷裂)的效能。由於載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪下等形式,所以強度也分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度等。各種強度間常有一定的聯絡,使用中一般較多以抗拉強度作為最基本的強度指標。

2、塑性

塑性是指金屬材料在載荷作用下,產生塑性變形(永久變形)而不破壞的能力。

3、硬度

硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指標。目前生產中測定硬度方法最常用的是壓入硬度法,它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測試的金屬材料表面,根據被壓入程度來測定其硬度值。常用的方法有布氏硬度(hb)、洛氏硬度(hra、hrb、hrc)和維氏硬度(hv)等方法。

4、疲勞

前面所討論的強度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機械效能指標。實際上,許多機器零件都是在迴圈載荷下工作的,在這種條件下零件會產生疲勞。

5、衝擊韌性

以很大速度作用於機件上的載荷稱為衝擊載荷,金屬在衝擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做衝擊韌性。

金屬材料的常用力學效能指標主要包括?

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金屬材料的常用力學效能指標主要包括:彈性和剛度、強度、塑性、硬度、衝擊韌度、斷裂韌度及疲勞強度等,它們是衡量材料效能極其重要的指標。

1、強度:材料在外力(載荷)作用下,抵抗變形和斷裂的能力。材料單位面積受載荷稱應力。

2、屈服點(бs):稱屈服強度,指材料在拉抻過程中,材料所受應力達到某一臨界值時,載荷不再增加變形卻繼續增加或產生0.2%l。時應力值,單位用牛頓/毫米2(n/mm2)表示。

3、抗拉強度(бb)也叫強度極限指材料在拉斷前承受最大應力值。單位用牛頓/毫米2(n/mm2)表示。如鋁鋰合金抗拉強度可達689.5mpa。

4、延伸率(δ):材料在拉伸斷裂後,總伸長與原始標距長度的百分比。工程上常將δ≥5%的材料稱為塑性材料,如常溫靜載的低碳鋼、鋁、銅等;而把δ≤5%的材料稱為脆性材料,如常溫靜載下的鑄鐵、玻璃、陶瓷等。

5、斷面收縮率(ψ)材料在拉伸斷裂後、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比。

6、硬度:指材料抵抗其它更硬物壓力其表面的能力,常用硬度按其範圍測定分佈氏硬度(hbs、hbw)和洛氏硬度(hka、hkb、hrc)。

7、衝擊韌性(ak):材料抵抗衝擊載荷的能力,單位為焦耳/釐米2(j/cm2)。

3樓:王王王小六

主要包括塑性、硬度、強度。

1、塑性

塑性是指金屬材料在載荷外力的作用下,產生永久變形(塑性變形)而不被破壞的能力。金屬材料在受到拉伸時,長度和橫截面積都要發生變化,因此,金屬的塑性可以用長度的伸長(延伸率)和斷面的收縮(斷面收縮率)兩個指標來衡量。

2、硬度

硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要效能指標之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。

3、強度

強度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞(過量塑性變形或斷裂)的效能。由於載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪下等形式,所以強度也分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度等。各種強度間常有一定的聯絡,使用中一般較多以抗拉強度作為最基本的強度指標。

擴充套件資料

金屬對各種加工工藝方法所表現出來的適應性稱為工藝效能,主要有以下四個方面:

⑴切削加工效能:反映用切削工具(例如車削、銑削、刨削、磨削等)對金屬材料進行切削加工的難易程度。

⑵可鍛性:反映金屬材料在壓力加工過程中成型的難易程度,例如將材料加熱到一定溫度時其塑性的高低(表現為塑性變形抗力的大小),允許熱壓力加工的溫度範圍大小,熱脹冷縮特性以及與顯微組織、機械效能有關的臨界變形的界限、熱變形時金屬的流動性、導熱效能等。

⑶可鑄性:反映金屬材料熔化澆鑄成為鑄件的難易程度,表現為熔化狀態時的流動性、吸氣性、氧化性、熔點,鑄件顯微組織的均勻性、緻密性,以及冷縮率等。

⑷可焊性:反映金屬材料在區域性快速加熱,使結合部位迅速熔化或半熔化(需加壓),從而使結合部位牢固地結合在一起而成為整體的難易程度,表現為熔點、熔化時的吸氣性、氧化性、導熱性、熱脹冷縮特性、塑性以及與接縫部位和附近用材顯微組織的相關性、對機械效能的影響等。

4樓:匿名使用者

機械效能也叫力學效能,常用力學效能包括四大指標:1.強度指標,分為抗拉強度、屈服強度等;2.

硬度指標,有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等;3.塑性指標,有斷面收縮率和伸長率;4.韌性指標,為衝擊韌性。

5樓:匿名使用者

常用的金屬材

料力學效能主要有如下四種:

1、強度

強度是指金屬材料在靜載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。強度指標一般用單位面積所承受的載荷即力表示,符號為σ,單位為mpa.,工程中常用的強度指標有屈服強度和抗拉強度。

屈服強度是指金屬材料在外力作用下,產生屈服現象時的應力,或開始出現塑性變形時的最低應力值,用σs表示。抗拉強度是指金屬材料在拉力的作用下,被拉斷前所能承受的最大應力值,用σb表示。對於大多數機械零件,工作時不允許產生塑性變形,所以屈服強度是零件強度設計的依據;對於因斷裂而失效的零件,而用抗拉強度作為其強度設計的依據。

2、塑性:

塑性是指金屬材料在外力作用下產生塑性變形而不斷裂的能力。工程中常用的塑性指標有伸長率和斷面收縮率。伸長率指試樣拉斷後的伸長量與原來長度之比的百分率,用符號δ表示。

斷面收縮率指試樣拉斷後,斷面縮小的面積與原來截面積之比,用y表示。伸長率和斷面收縮率越大,其塑性越好;反之,塑性越差。良好的塑性是金屬材料進行壓力

加工的必要條件,也是保證機械零件工作安全,不發生突然脆斷的必要條件。

3、硬度

硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物體壓入的能力。硬度是材料的重要力學效能指標。一般材料的硬度越高,其耐磨性越好。材料的強度越高,塑性變形抗力越大,硬度值也越高。

4、衝擊韌性

金屬材料抵抗衝擊載荷的能力稱為衝擊韌性,用ak表示,單位為j/cm2。

衝擊韌性常用一次擺錘衝擊彎曲試驗測定,即把被測材料做成標準衝擊試樣,用擺錘一次沖斷,測出沖斷試樣所消耗的衝擊ak,然後用試樣缺口處單位截面積f上所消耗的衝擊功ak表示衝擊韌性。ak值越大,則材料的韌性就越好。ak值低的材料叫做脆性材料,

ak值高的材料叫韌性材料。很多零件,如齒輪、連桿等,工作時受到很大的衝擊載荷,因此要用ak值高的材料製造。鑄鐵的ak值很低,灰口鑄鐵ak值近於零,不能用來製造承受衝擊載荷的零件。

金屬材料的力學效能包括哪些?

6樓:靠名真tm難起

1、強度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞(過量塑性變形或斷裂)的效能。由於載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪下等形式,所以強度也分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度等。各種強度間常有一定的聯絡,使用中一般較多以抗拉強度作為最基本的強度指標。

2、塑性是指金屬材料在載荷作用下,產生塑性變形(永久變形)而不破壞的能力。

3、硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指標。目前生產中測定硬度方法最常用的是壓入硬度法,它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測試的金屬材料表面,根據被壓入程度來測定其硬度值。常用的方法有布氏硬度(hb)、洛氏硬度(hra、hrb、hrc)和維氏硬度(hv)等方法。

4、疲勞,前面所討論的強度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機械效能指標。實際上,許多機器零件都是在迴圈載荷下工作的,在這種條件下零件會產生疲勞。

5、衝擊韌性,以很大速度作用於機件上的載荷稱為衝擊載荷,金屬在衝擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做衝擊韌性。

7樓:慈千亦飛金

一:彈性指標

1.正彈性模量

2.切變彈性模量

3.比例極限

4.彈性極限

二:強度效能指標

1.強度極限

2.抗拉強度

3.抗彎強度

4.抗壓強度

5.抗剪強度

6.抗扭強度

7.屈服極限(或者稱屈服點)

8.屈服強度

9.持久強度

10.蠕變強度

三:硬度效能指標

1.洛氏硬度

2.維氏硬度

3.肖氏硬度

四:塑性指標

1:伸長率(延伸率)

2:斷面收縮率

五:韌性指標

1.衝擊韌性

2.衝擊吸收功

3.小能量多次衝擊力

六:疲勞效能指標

1.疲勞極限(或者稱疲勞強度)

七:斷裂韌度效能指標

1.平面應變斷裂韌度

2.條件斷裂韌度

8樓:

金屬材料的力學效能(也稱機械效能)是指金屬材料在受到外力時所表現出來的特性,主要包括強度塑性硬度衝擊韌性和抗疲勞性等

1)強度金屬材料在靜載荷作用下抵抗塑性變形或斷裂的能力,稱為強度強度的大小通過應力(n/mm2)的大小來表示強度可分為抗拉強度抗剪強度抗壓強度抗彎強度和抗扭強度5種其中抗拉強度為:

式中:fb———試樣拉斷前承受的最大載荷(n);

s0———試樣原始橫截面積(mm2)

2)塑性金屬材料的斷裂前發生塑性變形的能力,稱為塑性它常用金屬材料的伸長率δ和截面收縮率ψ來表示其公式為:

式中:l0———試樣原始標距(mm);

l1———試樣拉斷後的標距(mm);

s0———試樣原始橫截面積(mm2);

s1———試樣拉斷後頸縮處的最小橫截面積(mm2)

3)硬度金屬材料表面抵抗區域性變形,特別是塑性變形,壓痕的能力,稱為硬度金屬材料的硬度值越大,表示材料硬度越高通常表示硬度的指標有布氏硬度和洛氏硬度

4)衝擊韌性金屬材料表面抵抗衝擊載荷作用不破壞的能力,稱為韌性,其大小用衝擊韌度來衡量,符號為αk

5)疲勞強度許多機械零件,如軸齒輪軸承彈簧等,在工作過程中各點的應力隨時間作週期性變化,這種隨時間作週期性變化的應力稱為交變應力實驗表明:試樣承受的交變應力值越大,則斷裂時應力迴圈的次數越少;反之,就越多

金屬材料的力學效能,都有哪些金屬材料的力學效能包括哪些?

一 彈性指 標 1.正彈性模量 2.切變彈性模量 3.比例極限 4.彈性極限 二 強度效能指標 1.強度極限 2.抗拉強度 3.抗彎強度 4.抗壓強度 5.抗剪強度 6.抗扭強度 7.屈服極限 或者稱屈服點 8.屈服強度 9.持久強度 10.蠕變強度 三 硬度效能指標 1.洛氏硬度 2.維氏硬度 3...

金屬材料的力學效能有哪些金屬材料的力學效能包括哪些?

金屬材料的力學效能是指金屬材料抵抗外載入荷 外力 引起變形和斷裂的能力或金屬的失效抗力。主要包括 強度 硬度 塑性 韌性 耐磨性和缺口敏感性等效能。一 彈性指標 1.正彈性模量 2.切變彈性模量 3.比例極限 4.彈性極限 二 強度效能指標 1.強度極限 2.抗拉強度 3.抗彎強度 4.抗壓強度 5...

金屬材料的工藝效能有哪些金屬材料的主要效能有哪些

金屬材料的工藝效能有 鑄造效能 鍛造性 焊接性 切削加工效能 熱處理工藝效能 1 鑄造效能 金屬材料鑄造成形獲得優良鑄件的能力稱為鑄造效能,用流動性 收縮性和偏析來衡量。被鑄物質多為原為固態,但加熱至液態的金屬,如銅 鐵 錫等,鑄模的材料可以是沙,金屬甚至陶瓷。南關菜市場東頭前兩年有兩個人把大量的鋁...