1. 力學性能(mechanical properties)


  金(jin)屬材(cai)料在外力(li)作用下表現出來(lai)的(de)各種(zhong)特性(xing)(xing),如彈性(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)、強度(du)、硬(ying)度(du)等。


2. 彈(dan)性(elasticity)


  金(jin)屬材(cai)料受外力(li)(li)作用發生了變(bian)形(xing),當去掉外力(li)(li)后,恢(hui)復原(yuan)來(lai)形(xing)狀和尺(chi)寸的能力(li)(li),稱為彈(dan)(dan)性(xing)。金(jin)屬材(cai)料彈(dan)(dan)性(xing)的好(hao)壞(huai),是(shi)通(tong)過彈(dan)(dan)性(xing)極限(xian)、比例極限(xian)來(lai)反映(ying)的。


  金屬的彈(dan)性,對(dui)制造彈(dan)性零部件(jian)具(ju)有重要意(yi)義(yi)。


3. 塑性(plasticity)


  金(jin)屬材(cai)料在外(wai)力作(zuo)用下產生永久變(bian)(bian)形(xing)(指去掉(diao)外(wai)力后不能(neng)恢復(fu)原狀的變(bian)(bian)形(xing)),但不會(hui)被破壞的能(neng)力,叫作(zuo)塑性(xing)。塑性(xing)用伸長率(lv)、斷(duan)面收縮率(lv)表示。


  金屬(shu)的塑(su)性與變形方(fang)式有(you)(you)關。例如,有(you)(you)些金屬(shu)在受拉伸變形時(shi)要發生(sheng)(sheng)破壞,但受擠(ji)壓(ya)或模鍛時(shi)可不發生(sheng)(sheng)破裂(lie)。


  金(jin)屬(shu)的塑(su)性(xing)是進(jin)行壓力加(jia)工(gong)、冷彎工(gong)藝(yi)等必(bi)須考(kao)慮的重要(yao)因素。另外,適當的塑(su)性(xing)對提高金(jin)屬(shu)結(jie)構的安全可靠性(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(kang)變(bian)形和(he)斷裂的能(neng)力稱(cheng)為強(qiang)(qiang)度(du)。金屬(shu)材料(liao)的強(qiang)(qiang)度(du)是通過比例極限、彈(dan)性(xing)極限、屈服強(qiang)(qiang)度(du)、抗(kang)拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)等許多強(qiang)(qiang)度(du)指(zhi)標來反映的。


  在(zai)外力作用(yong)下工作的零件或構件,其強度是選(xuan)用(yong)金屬材料(liao)的重要依據。


5. 強度極(ji)限(ultimate strength)


  強度極限σ在拉伸(shen)應力-應變曲線上的最大應力點,單位為MPa。


6. 比(bi)例(li)極限(proportional limit)


  在彈性(xing)變(bian)(bian)形階段,金屬材(cai)料所(suo)承(cheng)受的(de)和應變(bian)(bian)能力(li)(li)保持正比(bi)的(de)最大應力(li)(li),稱為(wei)比(bi)例極限(xian)。由(you)于比(bi)例極限(xian)很(hen)難測定,所(suo)以常常采用發生很(hen)微小的(de)塑性(xing)變(bian)(bian)形量(liang)的(de)應力(li)(li)值(zhi)來表示,稱為(wei)規(gui)定比(bi)例極限(xian)。用σp表示,單位為(wei)M(兆(zhao)帕)。計算(suan)公式為(wei):


7. 彈性(xing)極限(elastic limit )


  金屬能保持彈性(xing)(xing)變(bian)形(xing)的最(zui)大應力,稱為彈性(xing)(xing)極限。由于彈性(xing)(xing)極限很難測定,所以常常采用(yong)很微小的塑(su)性(xing)(xing)變(bian)形(xing)量的應力值來(lai)表示。彈性(xing)(xing)極限用(yong)σ。表示,單位為MPa(兆帕)。


8. 屈服極限(yield limit)與規定的最(zui)小屈服強度(SMYS)


  屈服極限用σs表示,指材料的(de)(de)拉伸(shen)應(ying)力超過彈(dan)性范圍,開始發(fa)生塑性變(bian)(bian)形(xing)時的(de)(de)應(ying)力。有些(xie)材料的(de)(de)拉伸(shen)應(ying)力-應(ying)變(bian)(bian)曲線并不(bu)(bu)出(chu)現明顯的(de)(de)屈服平臺(tai),即不(bu)(bu)能明確地(di)確定其(qi)屈服點。對于此種情況,工程上規定取試樣(yang)產生0.2%殘余變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)應(ying)力值作(zuo)為條件屈服極限,用0.2表示,單位為MPa。


  SMYS:規定的最(zui)小屈服強度(du)(the specified minimum yield strength)。這個詞匯經常在一(yi)些壓力試驗等(deng)規范(fan)內(nei)出現。


9. 抗拉(la)(la)強度(tensile strength)與規定(ding)的最小(xiao)拉(la)(la)伸強度(SMTS)


  金(jin)屬(shu)試(shi)樣(yang)拉(la)(la)伸時,在拉(la)(la)斷(duan)前(qian)所承受(shou)的(de)(de)最大(da)應力,稱為(wei)抗拉(la)(la)強度。它(ta)表(biao)示金(jin)屬(shu)材料(liao)在拉(la)(la)力作(zuo)用下抵抗大(da)量塑性變形和(he)破壞的(de)(de)能力,抗拉(la)(la)強度以(yi)σ表(biao)示,單位為(wei)MPa。計算公式(shi)為(wei):試(shi)樣(yang)拉(la)(la)斷(duan)前(qian)的(de)(de)最大(da)負荷)/F。(試(shi)樣(yang)原橫(heng)截面(mian)面(mian)積)]


  SMTS:規定的最小拉伸強度(the specified minimum tensile strength)。這個(ge)詞(ci)匯(hui)經常(chang)在一些壓力(li)試(shi)驗等規范內(nei)出現(xian)。


10. 抗彎強度(du)(bending strength)


  試樣在(zai)位于(yu)兩支承(cheng)(cheng)中間的(de)集中負荷作用下折(zhe)(zhe)斷時,折(zhe)(zhe)斷橫截面(危險截面)所(suo)承(cheng)(cheng)受(shou)的(de)最大正應力,稱為抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)。抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)以表示,單位為MPa。


11. 抗壓(ya)強度(compressive strength)


  材料在壓力作(zuo)用(yong)下不發生碎裂時(shi)所能承受的最大正應力,稱為抗(kang)壓強度。抗(kang)壓強度以原(yuan)面積(ji)除負荷,單位為MPa。


12. 伸(shen)長(chang)率(elongation percentage)


  金屬在拉伸(shen)試(shi)驗時,試(shi)樣拉斷后,其(qi)標(biao)距(ju)部分所增加的長(chang)度與原標(biao)距(ju)長(chang)度的百分比,稱(cheng)為伸(shen)長(chang)率,以 δ 表(biao)示 ,單(dan)位為 % 。


13. 斷面收縮率(section shrinkage)


  金(jin)屬拉伸試驗(yan)中,在(zai)斷(duan)裂(lie)處試樣截面(mian)面(mian)積減小(xiao)的百分率,稱為(wei)斷(duan)面(mian)收縮率。以ψ表示,單位為(wei)%。


14. 持久(jiu)極限(endurance lin[持久(jiu)強(qiang)度(rupture strength)]


  持久(jiu)(jiu)極限指(zhi)金(jin)屬材料在給定(ding)溫度(du)(du)下,經過一(yi)定(ding)時(shi)間破壞時(shi)所(suo)能(neng)承受的(de)恒(heng)定(ding)應力,單位為MPa。常(chang)用(yong)符號σb。帶有一(yi)個(ge)或兩(liang)個(ge)指(zhi)數(shu)表示(shi),如σb/100,表示(shi)在常(chang)溫下持久(jiu)(jiu)時(shi)間為100h的(de)應力;σb400/100,表示(shi)在試驗溫度(du)(du)400℃時(shi),持久(jiu)(jiu)時(shi)間為100h的(de)應力,就是(shi)所(suo)謂(wei)高溫持久(jiu)(jiu)強度(du)(du)。


15. 蠕變極限(xian)(creep limit)


  金屬材料(liao)在(zai)一定溫(wen)度和長時間受力狀態下,即(ji)使所受應力小于其屈服強度,但隨著時間的增(zeng)長,也(ye)會慢(man)慢(man)地產生塑性變形,這種(zhong)現象稱為蠕變。


  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)


  金屬材料在(zai)受(shou)重(zhong)(zhong)復(fu)或交(jiao)變應(ying)力(li)作用(yong)時(shi),雖其所受(shou)應(ying)力(li)遠小于抗拉(la)強(qiang)度,甚(shen)至小于彈性(xing)極限,經(jing)多次循(xun)環(huan)后,在(zai)無顯(xian)著(zhu)外(wai)觀變形情況下而(er)會發(fa)生斷(duan)裂,這種(zhong)現象稱為(wei)(wei)疲勞。金屬材料在(zai)重(zhong)(zhong)復(fu)或交(jiao)變應(ying)力(li)作用(yong)下,經(jing)過周次N的應(ying)力(li)循(xun)環(huan)仍不發(fa)生斷(duan)裂時(shi)所能承(cheng)受(shou)最大應(ying)力(li)稱為(wei)(wei)疲勞極限,以σ-1表(biao)示,單位為(wei)(wei)MPa。


17. 疲勞強(qiang)度(fatigue strength)


  金屬材料在(zai)重(zhong)復(fu)(fu)或(huo)(huo)交變(bian)應力作(zuo)用(yong)下(xia),循(xun)環(huan)一定周次N后斷裂(lie)時(shi)所能承受的(de)最大應力,叫作(zuo)疲勞強度,以σn表(biao)示(shi),單(dan)位為(wei)MPa,此時(shi),N稱(cheng)為(wei)材料的(de)疲勞壽(shou)命(ming)。某些金屬材料在(zai)重(zhong)復(fu)(fu)或(huo)(huo)交變(bian)應力作(zuo)用(yong)下(xia)沒有明顯的(de)疲勞極限,常采用(yong)疲勞強度表(biao)示(shi)。


18. 沖擊吸收功(gong)(impact absorbing energy)或(huo)沖擊韌性(xing)值(impacttoughness)


  金(jin)屬材料對沖擊(ji)(ji)負荷的(de)(de)抵抗能力稱為(wei)韌(ren)性,通常用沖擊(ji)(ji)吸收(shou)功(gong)或沖擊(ji)(ji)韌(ren)性值(zhi)來度量。用一(yi)定(ding)尺(chi)寸和形狀的(de)(de)試樣,在規定(ding)類型(xing)的(de)(de)試驗機上受一(yi)次沖擊(ji)(ji)負荷折斷時所吸收(shou)的(de)(de)功(gong),稱沖擊(ji)(ji)吸收(shou)功(gong),以符號A表(biao)示,單(dan)位(wei)為(wei)J;試樣刻槽處(chu)單(dan)位(wei)面積上所消耗的(de)(de)功(gong),稱為(wei)沖擊(ji)(ji)韌(ren)性值(zhi),以ak表(biao)示,單(dan)位(wei)為(wei)kJ/㎡。計算公式為(wei):


  在動(dong)負荷下工作的(de)(de)金屬零部件(jian),實際上很(hen)少受一(yi)次(ci)超載沖(chong)擊(ji)被破壞(huai),而是受小能量的(de)(de)多(duo)次(ci)重(zhong)復沖(chong)擊(ji)才被破壞(huai),因(yin)此僅用一(yi)次(ci)消耗(hao)于Ak或沖(chong)擊(ji)韌(ren)性值a4來(lai)衡(heng)量其(qi)抗力是不夠準(zhun)確的(de)(de),而應以多(duo)次(ci)重(zhong)復沖(chong)擊(ji)試驗來(lai)度量。據研究表明,在能量不太大的(de)(de)情(qing)況下,材料承受多(duo)次(ci)重(zhong)復沖(chong)擊(ji)的(de)(de)能力,主要決定于強度。


  沖擊吸收功Ak包括以下三部分:①. 消(xiao)耗(hao)于試(shi)樣彈(dan)性變(bian)形(xing)的彈(dan)性功;②. 消(xiao)耗(hao)于試(shi)樣塑(su)性變(bian)形(xing)的塑(su)性功;③. 消(xiao)耗(hao)于裂紋開始產生、擴展(zhan)直至斷裂的撕裂功。


  由于沖(chong)擊功僅(jin)為試樣缺口附近參加變(bian)形的(de)體積所吸收,而此(ci)體積又無(wu)法(fa)測量(liang),且(qie)在同一斷面上每一部分(fen)的(de)變(bian)形也不一致(zhi),因此(ci)用單(dan)位截面積上的(de)沖(chong)擊功(沖(chong)擊值)a來判(pan)斷沖(chong)擊韌性的(de)方法(fa)在國內外已逐漸淘(tao)汰。


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


  金屬材料在常溫(wen)(wen)(wen)(wen)、低溫(wen)(wen)(wen)(wen)及高溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)所測(ce)得(de)(de)的沖(chong)擊(ji)吸收功或沖(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)值是(shi)不一樣的。低溫(wen)(wen)(wen)(wen)條件下(xia)(xia)測(ce)得(de)(de)的沖(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)性(xing)(xing),稱為(wei)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)沖(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)性(xing)(xing);高溫(wen)(wen)(wen)(wen)條件下(xia)(xia)測(ce)得(de)(de)的沖(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)性(xing)(xing),稱為(wei)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)沖(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)。低溫(wen)(wen)(wen)(wen)或高溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)測(ce)得(de)(de)的沖(chong)擊(ji)吸收功或沖(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)值都要(yao)注明試(shi)驗溫(wen)(wen)(wen)(wen)度。


20. 金屬材料(liao)的(de)冷(leng)脆(cold brittleness)及脆性轉變(bian)溫度(du)


  鋼材在較低溫度時發(fa)生的脆性(xing)斷裂,通(tong)常稱為冷脆。材料發(fa)生脆裂時的臨界溫度稱為韌性(xing)-脆裂轉變溫度,簡稱脆性(xing)轉變溫度。