金屬材料的力學(xué)性能有哪些?
來源：天氏庫力 發(fā)布日期
2021-03-05 瀏覽：
什么是金屬材料？
金屬材料是指具有光澤、延展性、容易導(dǎo)電、傳熱等性質(zhì)的材料。一般分為黑色金屬和有色金屬兩種。黑色金屬包括鐵、鉻、錳等。其中鋼鐵是基本的結(jié)構(gòu)材料，稱為“工業(yè)的骨骼”。由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種新型化學(xué)材料和新型非金屬材料的廣泛應(yīng)用，使鋼鐵的代用品不斷增多，對鋼鐵的需求量相對下降。但迄今為止，鋼鐵在工業(yè)原材料構(gòu)成中的主導(dǎo)地位還是難以取代的。
常見金屬材料
什么是金屬材料力學(xué)性能？
金屬在一定溫度條件下承受外力（載荷）作用時，抵抗變形和斷裂的能力稱為金屬材料的機(jī)械性能（也稱為力學(xué)性能）。金屬材料承受的載荷有多種形式，它可以是靜態(tài)載荷，也可以是動態(tài)載荷，包括單獨(dú)或同時承受的拉伸應(yīng)力、壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、剪切應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，以及摩擦、振動、沖擊等等。它們是衡量材料性能極其重要的指標(biāo)。
金屬材料的力學(xué)性能主要包含以下8點(diǎn)：
1、強(qiáng)度是指金屬材料在外力（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(yīng)力。由于載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式，所以強(qiáng)度也分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。各種強(qiáng)度間常有一定的聯(lián)系，使用中一般較多以抗拉強(qiáng)度作為最基本的強(qiáng)度指標(biāo)。
2、塑性是指金屬材料在載荷作用下，產(chǎn)生塑性變形(永久變形)而不破壞的能力。
3、屈服也稱屈服強(qiáng)度，指材料在拉抻過程中，材料所受應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時，載荷不再增加變形卻繼續(xù)增加或產(chǎn)生0.2%L。時應(yīng)力值，單位用牛頓/毫米2(N/mm²）表示。
4、延伸率是材料在拉伸斷裂后，總伸長與原始標(biāo)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、斷面收縮率是指材料在拉伸斷裂后、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比。
6、硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指針。目前生產(chǎn)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(jù)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。
7、疲勞，前面所討論的強(qiáng)度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機(jī)械性能指針。實(shí)際上，許多機(jī)器零件都是在循環(huán)載荷下工作的，在這種條件下零件會產(chǎn)生疲勞。
8、沖擊韌性，以很大速度作用于機(jī)件上的載荷稱為沖擊載荷，金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性。
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