序號 | 名 稱 | 量的符號 | 單位符號 | 含 義 |
一 | 強度 | 強度指金屬在外力作用下,抵抗塑性變形和斷裂的能力 | ||
1 | 抗拉強度 | σb | MPa |
金屬試樣拉伸時,在拉斷前所承受的最大負荷與試樣原橫截面面積之比稱為抗拉強度 Pb σb=—— Fo 式中 Pb——試樣拉斷前的最大負荷(N) Fo——試樣原橫截面積(mm 2) |
2 | 抗彎強度 | σbb | MPa |
試樣在位于兩支承中間的集中負荷作用下,使其折斷時,折斷截面所承受的最大正壓力 8PL 對圓試樣:σbb=—— πd3 8PL 對矩形試樣:σbb=—— 2bh2 式中 P——試樣所承受最大集中載荷(N) L——兩支承點間的跨距(mm) d——圓試樣截面之外徑(mm) b——矩形截面試樣之寬度(mm) h——矩形截面試樣之寬度(mm) |
3 | 抗壓強度 | σbc | MPa |
材料在壓力作用下不發生碎、裂所能承受的最大正壓力,稱為抗壓強度 Pbc σbc=—— Fo 式中 Pbc——試樣所受最大集中載荷(N) Fo——試樣原橫截面積(mm 2) |
4 | 抗剪強度 | r、σr | MPa |
試樣剪斷前,所承受的最大負荷下的受剪截面具有的平均應力 P 雙剪:σr=—— ; 2Fo P 單剪:σr=—— ; Fo 式中 P——剪切時的最大負荷(N) Fo——受剪部位的橫截面積(mm 2) |
5 | 抗扭強度 | τb | MPa |
指外力是扭轉力的強度極限 3Mb τb≈—— (適用于鋼材) 4Wp Mb τb≈—— (適用于鑄鐵) Wp 式中Mb——扭轉力矩(N·mm) Wp——扭轉時試樣截面的極斷面系數(mm2) |
6 | 屈服點 | σs | MPa |
金屬度樣在拉伸過程中,負荷不再增加,而試樣仍繼續發生變形的現象稱為“屈服”。發生屈服現象時的應力,稱為屈服點或屈服極限 Ps σs=—— Fo 式中Ps——屈服載荷(N) Fo——試樣原橫截面積(mm2) |
7 | 屈服強度 | σ0.2 | MPa |
對某些屈服現象不明顯的金屬材料,測定屈服點比較困難,常把產生0.2%永久變形的應力定為屈服點,稱為屈服強度或條件屈服極限 P0.2 σ0.2=—— Fo 式中P0.2——試樣產生永久變形為0.2%時的載荷(N) Fo——試樣原橫截面積(mm2) |
8 | 持久強度 | σ0.2/時間(h) | MPa | 金屬材料在高溫條件下,經過規定時間發生斷裂時的應力稱為持久強度。通常所指的持久強度,是在一定的溫度條件下,試樣經105h后的斷裂強度 |
9 | 蠕變強度 |
溫度 σ —— 應變量/時間 |
MPa |
金屬材料在高于一定溫度下受到應力作用,即使應力小于屈服強度,試件也會隨著時間的增長而緩慢地產生塑性變形,此種現象稱為蠕變。在給定溫度下和規定的時間內,使試樣生產一定蠕變變形量的應力稱為蠕變強度,例如 500 σ—— = 100MPa, 1/100000 表示材料在500℃溫度下,105h后應變量為1%的蠕變強度為100MPa。蠕變強度是材料在高溫下長期負荷下對塑性變形抗力的性能指標 |
二 | 彈性 | 彈性是指金屬在外力作用下產生變形,當外力取消后又恢復到原來的形狀和大小的一種特性。 | ||
1 | 彈性模量 | E | GPa | 在彈性范圍內,金屬拉伸試驗時,外力和變形成比例增長,即應力與應變成正比關系時,這個比例系數就稱為彈性模量,也叫正彈性模數 |
2 | 切變模量 | G | GPa | 金屬在彈性范圍內,當進行扭轉試驗時,外力和變形成比例地增長,即應力與應變成正比關系時,這個比例系數就稱為彈性模量,也叫正彈性模量。 |
3 | 彈性極限 | σe | MPa | 金屬能保持彈性變形的最大應力,稱為彈性極限。 |
4 | 比例極限 | σp | MPa |
在彈性變形階段,金屬材料所承受的和應變能保持正比的最大應力,稱為比例極限 Pp σ0.2=—— Fo 式中Pp——規定比例極限負荷(N) Fo——試樣原橫截面積(mm2) |
三 | 塑性 | 所謂塑性是指金屬材料在外力作用下,產生永久變形而不致破裂的能力 | ||
1 | 伸長率 | δ | % | 金屬材料在拉伸時,試樣拉斷后,其標距分部所增加的長度與原標距長度的百分比。δs是標距為5倍直徑時的伸長率,δ10是標距為10倍直徑時的伸長率 |
2 | 斷面收縮率 | ψ | % | 金屬試樣拉斷后,其縮頸處橫截面積的最大縮減量與原橫截面積的百分比 |
3 | 泊松比 | μ | / |
對于各向同性的材料,泊松比表示:試樣在單相拉伸時,橫向相對收縮量與軸向相對伸長量之比 E μ=— - 1 2G 式中E——彈性模量(GPa) G——切變模量(GPa) |
四 | 韌性 | 所謂韌性是指金屬材料在沖擊力(動力載荷)的作用下而不破壞的能力 | ||
1 | 沖擊韌度 | αKU或αKV | J/cm2 | 沖擊韌度是評定金屬材料于動載荷下受沖擊抗力的力學性能指標,通常都是以大能量的一次沖擊值(αKU或αKV)作為標準的,它是采用一定尺寸和形狀的標準試樣,在擺錘式一次沖擊試驗機上來進行試驗。試驗結果,以沖斷試樣上所消耗的功(AKU或AKV)與斷面處橫截面積(F)之比值大小來衡量 |
2 | 沖擊吸收功 | AKU或AKV | J |
由于αK值的大小,不僅取決于材料本身,同時還隨試樣尺寸、形狀的改變及試驗溫度的不同而變化,因而αK值只是一個相對指標。目前國際上許多國家直接采用沖擊吸收功AK作為沖擊韌度的指標 AKU αKU = ——; F AKU αKV= ——; F 式中αKU ——夏比U形缺口試樣沖擊值(J/cm2) αKV ——夏比V形缺口試樣沖擊值(J/cm2) AKU ——夏比U形缺口試樣沖斷時所消耗的功(J) AKV ——夏比V形缺口試樣沖斷時所消耗的功(J) F——試樣缺口處的橫截面積(cm2) |
五 | 疲勞 | 金屬材料在極限強度以下,長期承受交變負荷(即大小、方向反復變化的載荷)的作用,在不發生顯著塑性變形的情況下而突然斷裂的現象,稱為疲勞 | ||
1 | 疲勞極限 | σ-1 | MPa | 金屬材料在重復或交變應力作用下,經過周次(N)的應力循環仍不發生斷裂時所能承受的最大應力稱為疲勞極限 |
2 | 疲勞強度 | σN | MPa | 金屬材料在重復或交變應力作用下,經過周次(N)后斷裂時所能承受的最大應力,叫作疲勞強度。此時,N稱為材料的疲勞壽命。某些金屬材料在重復或交變應力作用下,沒有明顯的疲勞極限,常用疲勞強度表示 |
六 | 硬度 | 硬度就是指金屬抵抗更硬物體壓入其表面的能力。硬度不是一個單純的物理量,而是反映彈性、強度、塑性等的一個綜合性能指標 | ||
1 | 布氏硬度 | HBS | / | 用一定直徑的球體(鋼球或硬質合金球以相應的試驗力壓入試樣表面,經規定的保持時間后,卸除試驗力,測表面壓痕直徑計算的硬度值。使用鋼球測定硬度小于等于450HBS;使用硬質合金球測定硬度大于450HBW |
2 | 洛氏硬度 |
HRA HRB HRC HRD HRE HRF HRG HRH HRK |
/ |
用金剛石圓錐或鋼球壓頭以初始試驗力和總試驗力作用下,壓入試樣表面,經規定的保持時間后,卸除主試驗力,測殘余壓痕深度增量計算的硬度值 洛氏硬度試驗分A、B、C、D、E、F、G、H、K標尺 |
3 | 維氏硬度 | HV | / | 用金剛石正四棱體壓頭以49.03-980.7N的試驗力壓力試樣表面,經規定的保持時間后,卸除試驗力,測壓痕對角線長度的計算的硬度值 |
4 | 肖氏硬度 |
HSC HSD |
/ | 用金剛石或鋼球沖頭一定高度落到試樣表面,測沖頭回跳高度計算硬度值。用目測型硬度計的硬度符號為HSC,指示型硬度計的硬度符號為HSD |
七 | 減摩、耐磨性 | |||
1 | 摩擦因數 | μ | / |
相互接觸的物體,當作相對移動時就會引起摩擦,引起摩擦的阻力稱為摩擦力。根據摩擦定律,通常把摩擦力(F)與施加在摩擦部位的垂直載荷(N)的比值,稱為摩擦因數 F μ=— N 式中:F——摩擦力(N) N—施加在摩擦部件上的垂直載荷(N) |
2 | 磨耗量 |
W V |
g cm 3 |
試樣在規定試驗條件下經過一定時間或一定距離摩擦之后,以試樣被磨去的重量(g)或體積(cm 3)之量,稱為磨耗量(或磨損量),以磨去體積表示者稱為體積磨耗V |
3 | 相對耐磨系數 | ε | / | 在模擬耐磨試驗機上,采用65Mn(52-53HRC)作為標準試樣,在相同條件下,標準試樣磨耗量與被測定材料的絕對磨耗量之比,稱為被測材料的相對耐磨系數 |