1. 力學性(xing)能(mechanical properties)


  金屬材料在外(wai)力作用(yong)下表(biao)現出來的各種特性(xing)(xing),如彈(dan)性(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)、強度、硬度等(deng)。


2. 彈性(elasticity)


  金屬材(cai)料受外(wai)力作用發(fa)生了變形,當(dang)去(qu)掉外(wai)力后,恢復原來形狀(zhuang)和尺(chi)寸(cun)的能力,稱(cheng)為(wei)彈性(xing)(xing)。金屬材(cai)料彈性(xing)(xing)的好(hao)壞,是通過彈性(xing)(xing)極限、比例極限來反(fan)映的。


  金屬的彈性,對制造彈性零部件具有重(zhong)要意義。


3. 塑性(plasticity)


  金屬材料(liao)在外力(li)(li)作用下產生永久變(bian)形(指去掉外力(li)(li)后不能(neng)恢(hui)復(fu)原狀的變(bian)形),但不會被破壞的能(neng)力(li)(li),叫(jiao)作塑(su)性(xing)。塑(su)性(xing)用伸長(chang)率、斷面(mian)收縮(suo)率表示。


  金(jin)屬(shu)的塑(su)性與變形方式有關。例如,有些金(jin)屬(shu)在受(shou)(shou)拉伸變形時要發(fa)生破壞(huai),但受(shou)(shou)擠壓或模鍛時可不(bu)發(fa)生破裂(lie)。


  金屬的(de)塑性(xing)是進行壓(ya)力加工、冷彎工藝等必(bi)須考慮的(de)重要(yao)因素(su)。另外,適當的(de)塑性(xing)對提(ti)高(gao)金屬結構的(de)安(an)全(quan)可(ke)靠性(xing)十分必(bi)要(yao)。


4. 強度(intensity&strength)


  金屬(shu)材料(liao)在外力作用(yong)下抵抗變形和斷裂的(de)能(neng)力稱為強(qiang)(qiang)度(du)。金屬(shu)材料(liao)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)是通過比例(li)極限(xian)、彈性極限(xian)、屈服強(qiang)(qiang)度(du)、抗拉強(qiang)(qiang)度(du)等許多強(qiang)(qiang)度(du)指標(biao)來反映的(de)。


  在外力(li)作用下工作的零件或構件,其強度(du)是選用金屬材(cai)料(liao)的重要依(yi)據。


5. 強(qiang)度極(ji)限(ultimate strength)


  強度極限(xian)σ在(zai)拉伸應力-應變曲線上的最(zui)大應力點,單位為(wei)MPa。


6. 比例(li)極限(xian)(proportional limit)


  在彈性(xing)變形階段,金(jin)屬材料(liao)所承受的(de)(de)和應(ying)(ying)變能力(li)保持(chi)正比(bi)的(de)(de)最大應(ying)(ying)力(li),稱為(wei)比(bi)例極限。由于比(bi)例極限很難測定,所以常(chang)常(chang)采(cai)用(yong)發生很微小的(de)(de)塑性(xing)變形量的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)值(zhi)來表示,稱為(wei)規(gui)定比(bi)例極限。用(yong)σp表示,單(dan)位(wei)為(wei)M(兆(zhao)帕)。計算公式為(wei):


7. 彈性(xing)極限(elastic limit )


  金(jin)屬能保持(chi)彈(dan)(dan)性(xing)變形的(de)最(zui)大(da)應(ying)力,稱為彈(dan)(dan)性(xing)極限(xian)(xian)。由于彈(dan)(dan)性(xing)極限(xian)(xian)很難(nan)測定,所以(yi)常常采用(yong)很微小的(de)塑性(xing)變形量(liang)的(de)應(ying)力值(zhi)來(lai)表(biao)示(shi)。彈(dan)(dan)性(xing)極限(xian)(xian)用(yong)σ。表(biao)示(shi),單位為MPa(兆(zhao)帕(pa))。


8. 屈(qu)服(fu)極限(yield limit)與(yu)規定(ding)的最小屈(qu)服(fu)強度(SMYS)


  屈(qu)服極限用(yong)σs表示,指(zhi)材料(liao)的拉(la)(la)伸應(ying)力超過彈性范圍,開(kai)始發生(sheng)塑性變形時的應(ying)力。有些材料(liao)的拉(la)(la)伸應(ying)力-應(ying)變曲(qu)線(xian)并不出現明顯的屈(qu)服平臺,即不能明確地確定其屈(qu)服點。對(dui)于此種情況,工程上規定取試樣產生(sheng)0.2%殘(can)余(yu)變形的應(ying)力值作為(wei)條件屈(qu)服極限,用(yong)0.2表示,單位為(wei)MPa。


  SMYS:規(gui)(gui)定的最小屈服強度(the specified minimum yield strength)。這個詞匯(hui)經常在一些壓力試驗等規(gui)(gui)范內出現。


9. 抗拉強(qiang)度(tensile strength)與規定的最(zui)小拉伸(shen)強(qiang)度(SMTS)


  金屬(shu)試樣拉(la)伸時,在(zai)拉(la)斷前所承受的(de)最大(da)應(ying)力,稱為(wei)抗拉(la)強度。它表示(shi)金屬(shu)材料(liao)在(zai)拉(la)力作用下抵(di)抗大(da)量塑性變形和破壞的(de)能力,抗拉(la)強度以σ表示(shi),單位(wei)為(wei)MPa。計算公(gong)式為(wei):試樣拉(la)斷前的(de)最大(da)負荷(he))/F。(試樣原(yuan)橫截(jie)面面積)]


  SMTS:規定的最小拉伸強度(the specified minimum tensile strength)。這個詞匯經常在一些壓力試驗等規范內(nei)出現。


10. 抗彎(wan)強度(bending strength)


  試樣在位于兩支承中(zhong)間的集中(zhong)負荷作用下折斷時,折斷橫截(jie)面(危險截(jie)面)所承受的最大正(zheng)應力,稱為抗彎(wan)強(qiang)度。抗彎(wan)強(qiang)度以表示(shi),單位為MPa。


11. 抗壓強度(compressive strength)


  材料在壓力作用下不發(fa)生碎裂時(shi)所能承受的(de)最大正應力,稱為(wei)(wei)抗壓強度。抗壓強度以原(yuan)面積(ji)除(chu)負荷,單位為(wei)(wei)MPa。


12. 伸長率(elongation percentage)


  金屬在拉伸試驗時,試樣拉斷后,其(qi)標距部分所(suo)增(zeng)加的長度與(yu)原標距長度的百分比,稱為伸長率,以 δ 表(biao)示 ,單位為 % 。


13. 斷面收縮率(lv)(section shrinkage)


  金屬拉伸試(shi)驗中,在斷裂(lie)處(chu)試(shi)樣截面(mian)面(mian)積減小的百(bai)分率,稱為(wei)(wei)斷面(mian)收縮(suo)率。以ψ表示(shi),單位為(wei)(wei)%。


14. 持(chi)久(jiu)極限(xian)(endurance lin[持(chi)久(jiu)強(qiang)度(rupture strength)]


  持(chi)(chi)久(jiu)(jiu)極限指(zhi)金屬材料(liao)在(zai)給(gei)定(ding)溫度(du)下,經過一定(ding)時(shi)間破(po)壞時(shi)所能承受的(de)恒(heng)定(ding)應力,單位為MPa。常用符號σb。帶有一個(ge)或兩個(ge)指(zhi)數表(biao)示,如σb/100,表(biao)示在(zai)常溫下持(chi)(chi)久(jiu)(jiu)時(shi)間為100h的(de)應力;σb400/100,表(biao)示在(zai)試驗溫度(du)400℃時(shi),持(chi)(chi)久(jiu)(jiu)時(shi)間為100h的(de)應力,就是(shi)所謂(wei)高溫持(chi)(chi)久(jiu)(jiu)強度(du)。


15. 蠕變極(ji)限(creep limit)


  金屬材料在一定溫度(du)和(he)長時(shi)(shi)間受力狀(zhuang)態(tai)下,即使所受應力小于(yu)其(qi)屈服強度(du),但隨(sui)著時(shi)(shi)間的增長,也會(hui)慢(man)慢(man)地(di)產生塑(su)性變形,這(zhe)種現象稱為蠕(ru)變。


  蠕變極限,是指金屬材料在一定溫度和恒定應力下,在規定的時間內的蠕變變形量或蠕變速度不超過某一規定值時所能承受的最大應力,單位為MPa。以伸長率測定蠕變極限時,符號為σ0.2帶有三個指數。如σ0.2 700/100,即表示試驗溫度為700℃時,經100h試驗后,允許伸長率為0.2%時的蠕變極限。此時還必須注明,蠕變極限是按總伸長率或殘余伸長率測得的,在以給定的蠕變速度測定的蠕變極限時,符號σ帶有兩個指數。如σ6001.10-5 ,即表示在試驗溫度為600℃時,蠕變速度為1×10-5%/h的蠕變極限。此時必須注明測得規定蠕變速度的試驗時間。


16. 疲勞極限(fatigue limit)


  金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)在(zai)受(shou)重復或(huo)交(jiao)變應(ying)力作(zuo)用(yong)時(shi),雖其所(suo)受(shou)應(ying)力遠小(xiao)于抗拉強度,甚至小(xiao)于彈(dan)性(xing)極限(xian),經多次循環(huan)(huan)后(hou),在(zai)無顯(xian)著外(wai)觀變形情況下(xia)而(er)會發生(sheng)斷裂,這種現象稱為疲(pi)(pi)勞(lao)。金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)在(zai)重復或(huo)交(jiao)變應(ying)力作(zuo)用(yong)下(xia),經過周次N的(de)應(ying)力循環(huan)(huan)仍(reng)不發生(sheng)斷裂時(shi)所(suo)能承受(shou)最大應(ying)力稱為疲(pi)(pi)勞(lao)極限(xian),以σ-1表示,單位為MPa。


17. 疲(pi)勞強度(fatigue strength)


  金屬(shu)材(cai)料在重復或(huo)交(jiao)變應(ying)力作用(yong)下,循環(huan)一定周次N后斷裂(lie)時所能承受(shou)的最大應(ying)力,叫作疲(pi)勞(lao)強度,以σn表(biao)示(shi),單(dan)位為(wei)MPa,此時,N稱為(wei)材(cai)料的疲(pi)勞(lao)壽(shou)命。某些金屬(shu)材(cai)料在重復或(huo)交(jiao)變應(ying)力作用(yong)下沒有明顯的疲(pi)勞(lao)極限(xian),常(chang)采用(yong)疲(pi)勞(lao)強度表(biao)示(shi)。


18. 沖擊吸(xi)收功(gong)(impact absorbing energy)或沖擊韌性值(impacttoughness)


  金(jin)屬材料(liao)對沖擊(ji)(ji)負荷的抵抗能力(li)稱為韌性,通常(chang)用(yong)沖擊(ji)(ji)吸收功(gong)或沖擊(ji)(ji)韌性值來度量(liang)。用(yong)一(yi)定(ding)尺(chi)寸和形狀的試(shi)樣(yang),在(zai)規定(ding)類型(xing)的試(shi)驗機上受一(yi)次沖擊(ji)(ji)負荷折斷時所吸收的功(gong),稱沖擊(ji)(ji)吸收功(gong),以符號A表示,單(dan)位(wei)為J;試(shi)樣(yang)刻槽(cao)處單(dan)位(wei)面積(ji)上所消耗的功(gong),稱為沖擊(ji)(ji)韌性值,以ak表示,單(dan)位(wei)為kJ/㎡。計算公式為:


  在動(dong)負荷下(xia)工作的(de)金(jin)屬零部件(jian),實(shi)際(ji)上很(hen)少受一次(ci)(ci)超載沖(chong)擊(ji)被破壞,而是(shi)受小(xiao)能(neng)量的(de)多次(ci)(ci)重復沖(chong)擊(ji)才(cai)被破壞,因此僅用(yong)一次(ci)(ci)消耗于(yu)Ak或沖(chong)擊(ji)韌性值(zhi)a4來衡量其(qi)抗力(li)是(shi)不(bu)夠(gou)準確的(de),而應(ying)以多次(ci)(ci)重復沖(chong)擊(ji)試驗來度量。據研(yan)究表明,在能(neng)量不(bu)太大(da)的(de)情(qing)況下(xia),材(cai)料承受多次(ci)(ci)重復沖(chong)擊(ji)的(de)能(neng)力(li),主要(yao)決(jue)定(ding)于(yu)強度。


  沖擊吸收功(gong)Ak包括(kuo)以下三部分:①. 消耗(hao)于(yu)試樣彈(dan)性(xing)(xing)變形的(de)彈(dan)性(xing)(xing)功(gong);②. 消耗(hao)于(yu)試樣塑性(xing)(xing)變形的(de)塑性(xing)(xing)功(gong);③. 消耗(hao)于(yu)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)開始產生、擴展直至斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)的(de)撕(si)裂(lie)(lie)(lie)功(gong)。


  由于沖(chong)擊(ji)功僅(jin)為(wei)試樣(yang)缺口附近參加變形(xing)的體積所吸收(shou),而(er)此(ci)體積又(you)無法測(ce)量,且在同一斷面上每一部分的變形(xing)也不一致,因此(ci)用單位截面積上的沖(chong)擊(ji)功(沖(chong)擊(ji)值)a來判斷沖(chong)擊(ji)韌性(xing)的方法在國內外(wai)已逐漸淘汰。


19. 低溫沖擊(ji)韌(ren)性(xing)(low temperature impact toughness)和高溫沖擊(ji)韌(ren)性(xing)(high temperature impact toughness)


  金屬(shu)材(cai)料在常溫(wen)、低溫(wen)及高(gao)溫(wen)下(xia)所測(ce)得(de)的沖(chong)擊(ji)(ji)吸收(shou)功或(huo)沖(chong)擊(ji)(ji)韌性(xing)(xing)值是(shi)不一樣的。低溫(wen)條件下(xia)測(ce)得(de)的沖(chong)擊(ji)(ji)韌性(xing)(xing),稱為(wei)低溫(wen)沖(chong)擊(ji)(ji)韌性(xing)(xing);高(gao)溫(wen)條件下(xia)測(ce)得(de)的沖(chong)擊(ji)(ji)韌性(xing)(xing),稱為(wei)高(gao)溫(wen)沖(chong)擊(ji)(ji)韌性(xing)(xing)。低溫(wen)或(huo)高(gao)溫(wen)下(xia)測(ce)得(de)的沖(chong)擊(ji)(ji)吸收(shou)功或(huo)沖(chong)擊(ji)(ji)韌性(xing)(xing)值都要注明試驗(yan)溫(wen)度。


20. 金(jin)屬材(cai)料的冷脆(cui)(cold brittleness)及脆(cui)性轉(zhuan)變(bian)溫度


  鋼(gang)材在較(jiao)低溫(wen)度(du)(du)時(shi)發生的脆(cui)(cui)性(xing)斷裂,通常稱為冷(leng)脆(cui)(cui)。材料發生脆(cui)(cui)裂時(shi)的臨(lin)界溫(wen)度(du)(du)稱為韌性(xing)-脆(cui)(cui)裂轉變(bian)溫(wen)度(du)(du),簡(jian)稱脆(cui)(cui)性(xing)轉變(bian)溫(wen)度(du)(du)。