1. 力學性能(mechanical properties)


  金屬材料在外力作(zuo)用下表現出來的各種特性(xing),如彈性(xing)、塑(su)性(xing)、韌性(xing)、強度(du)(du)、硬度(du)(du)等。


2. 彈(dan)性(elasticity)


  金屬(shu)材(cai)料受外力(li)(li)作用發生(sheng)了變形,當(dang)去掉外力(li)(li)后,恢復原來形狀和尺(chi)寸的(de)能力(li)(li),稱為彈(dan)性。金屬(shu)材(cai)料彈(dan)性的(de)好壞,是通過彈(dan)性極限、比例極限來反(fan)映(ying)的(de)。


  金屬(shu)的(de)彈性,對(dui)制造彈性零(ling)部(bu)件具有重要意(yi)義(yi)。


3. 塑性(xing)(plasticity)


  金屬材(cai)料在外力(li)作(zuo)用下(xia)產(chan)生(sheng)永久變形(指去掉外力(li)后不能恢(hui)復原狀(zhuang)的變形),但(dan)不會被破壞的能力(li),叫作(zuo)塑(su)性(xing)。塑(su)性(xing)用伸(shen)長率(lv)、斷面收縮率(lv)表示(shi)。


  金屬(shu)的(de)塑性(xing)與變形(xing)方(fang)式有(you)關。例如,有(you)些金屬(shu)在受(shou)拉伸變形(xing)時要發生破壞,但受(shou)擠壓(ya)或模(mo)鍛時可不發生破裂。


  金屬(shu)的塑性是進行壓力加工(gong)、冷彎工(gong)藝等必須(xu)考慮的重(zhong)要因素。另(ling)外,適當的塑性對提高金屬(shu)結構的安(an)全可靠性十分必要。


4. 強度(intensity&strength)


  金屬材(cai)料(liao)在(zai)外(wai)力作用下抵抗(kang)變形和斷(duan)裂的(de)能力稱為強度。金屬材(cai)料(liao)的(de)強度是通過比例極(ji)(ji)限(xian)、彈性極(ji)(ji)限(xian)、屈服強度、抗(kang)拉強度等許多(duo)強度指標來反映的(de)。


  在外力(li)作(zuo)用下工作(zuo)的零(ling)件(jian)或構件(jian),其強(qiang)度(du)是選(xuan)用金(jin)屬(shu)材料的重要依據。


5. 強度(du)極(ji)限(ultimate strength)


  強度極限(xian)σ在拉伸應(ying)力-應(ying)變曲(qu)線上(shang)的最大應(ying)力點,單位為(wei)MPa。


6. 比例極限(proportional limit)


  在彈性變(bian)形階(jie)段,金(jin)屬(shu)材(cai)料所承(cheng)受的和應變(bian)能力保持正比(bi)的最大應力,稱為(wei)(wei)比(bi)例(li)極(ji)限。由(you)于比(bi)例(li)極(ji)限很難測(ce)定,所以常常采(cai)用發生很微小的塑性變(bian)形量的應力值(zhi)來表示(shi),稱為(wei)(wei)規(gui)定比(bi)例(li)極(ji)限。用σp表示(shi),單(dan)位(wei)為(wei)(wei)M(兆帕)。計算公式(shi)為(wei)(wei):


7. 彈性極限(elastic limit )


  金屬能保持彈性變形的(de)最大應力,稱為(wei)彈性極限(xian)。由于彈性極限(xian)很難測定(ding),所以常(chang)常(chang)采(cai)用很微小的(de)塑性變形量的(de)應力值來表(biao)示。彈性極限(xian)用σ。表(biao)示,單位為(wei)MPa(兆帕)。


8. 屈(qu)服極限(xian)(yield limit)與規定的(de)最小(xiao)屈(qu)服強度(du)(SMYS)


  屈(qu)服極(ji)限用(yong)σs表示,指(zhi)材料(liao)的(de)(de)拉(la)伸(shen)應(ying)力超過(guo)彈性范圍,開始發生塑性變(bian)形時的(de)(de)應(ying)力。有些材料(liao)的(de)(de)拉(la)伸(shen)應(ying)力-應(ying)變(bian)曲線(xian)并不出現明顯的(de)(de)屈(qu)服平臺,即不能明確地(di)確定其屈(qu)服點。對于此種情況,工程上規定取試樣產生0.2%殘余變(bian)形的(de)(de)應(ying)力值作為條件屈(qu)服極(ji)限,用(yong)0.2表示,單位為MPa。


  SMYS:規定的(de)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范內出(chu)現(xian)。


9. 抗拉強度(tensile strength)與(yu)規定的(de)最小拉伸(shen)強度(SMTS)


  金(jin)(jin)屬(shu)試樣拉(la)伸時(shi),在(zai)拉(la)斷前(qian)所承受的(de)(de)最大(da)(da)應力,稱(cheng)為抗(kang)拉(la)強度。它表示金(jin)(jin)屬(shu)材料在(zai)拉(la)力作用下抵抗(kang)大(da)(da)量塑性(xing)變形和破壞的(de)(de)能力,抗(kang)拉(la)強度以σ表示,單位(wei)為MPa。計(ji)算(suan)公式為:試樣拉(la)斷前(qian)的(de)(de)最大(da)(da)負荷)/F。(試樣原橫截面面積(ji))]


  SMTS:規(gui)定的(de)最小拉伸(shen)強度(the specified minimum tensile strength)。這(zhe)個詞匯經常(chang)在一些壓力試驗等規(gui)范(fan)內出(chu)現。


10. 抗彎強度(bending strength)


  試樣(yang)在位于兩支(zhi)承(cheng)中間的(de)集中負荷作用下折(zhe)斷時,折(zhe)斷橫截面(危險截面)所(suo)承(cheng)受(shou)的(de)最(zui)大正應力,稱為(wei)抗(kang)彎(wan)強(qiang)度。抗(kang)彎(wan)強(qiang)度以表(biao)示,單位為(wei)MPa。


11. 抗壓強度(compressive strength)


  材料(liao)在壓(ya)力作用下不發生(sheng)碎裂時所(suo)能(neng)承受的(de)最大正應力,稱為(wei)抗壓(ya)強(qiang)度(du)。抗壓(ya)強(qiang)度(du)以原面積(ji)除負荷,單位為(wei)MPa。


12. 伸長率(elongation percentage)


  金屬在(zai)拉(la)伸試驗(yan)時,試樣拉(la)斷后,其標距(ju)部分所增加的長度與原(yuan)標距(ju)長度的百分比,稱為伸長率,以 δ 表(biao)示(shi) ,單位為 % 。


13. 斷面(mian)收縮率(section shrinkage)


  金(jin)屬拉伸試(shi)驗(yan)中,在斷裂處試(shi)樣(yang)截面面積減小(xiao)的百分(fen)率(lv),稱(cheng)為(wei)斷面收縮率(lv)。以ψ表示,單位為(wei)%。


14. 持(chi)久極(ji)限(endurance lin[持(chi)久強(qiang)度(rupture strength)]


  持(chi)久(jiu)極限指(zhi)金屬材料在(zai)給定(ding)溫度下(xia)(xia),經(jing)過一定(ding)時(shi)(shi)間破(po)壞時(shi)(shi)所(suo)(suo)能承受的(de)(de)恒(heng)定(ding)應(ying)力(li),單位為MPa。常用符號σb。帶有一個或兩個指(zhi)數表(biao)示(shi),如σb/100,表(biao)示(shi)在(zai)常溫下(xia)(xia)持(chi)久(jiu)時(shi)(shi)間為100h的(de)(de)應(ying)力(li);σb400/100,表(biao)示(shi)在(zai)試驗溫度400℃時(shi)(shi),持(chi)久(jiu)時(shi)(shi)間為100h的(de)(de)應(ying)力(li),就是所(suo)(suo)謂高溫持(chi)久(jiu)強度。


15. 蠕變極(ji)限(xian)(creep limit)


  金屬材(cai)料在(zai)一(yi)定溫(wen)度(du)和長(chang)時(shi)間受力(li)狀態下(xia),即使所受應(ying)力(li)小于其(qi)屈服強度(du),但隨著(zhu)時(shi)間的增長(chang),也會慢慢地產生(sheng)塑性變(bian)形,這種現象稱為(wei)蠕變(bian)。


  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(ji)限(fatigue limit)


  金屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)在(zai)(zai)受重復(fu)或交變(bian)(bian)應力(li)(li)(li)作(zuo)用時(shi),雖其所受應力(li)(li)(li)遠小于抗拉強度,甚至小于彈性極限,經多次循環后,在(zai)(zai)無顯(xian)著(zhu)外觀變(bian)(bian)形情況下而會(hui)發生斷裂(lie),這(zhe)種現象稱(cheng)為(wei)疲勞。金屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)在(zai)(zai)重復(fu)或交變(bian)(bian)應力(li)(li)(li)作(zuo)用下,經過周(zhou)次N的(de)應力(li)(li)(li)循環仍不發生斷裂(lie)時(shi)所能承受最大(da)應力(li)(li)(li)稱(cheng)為(wei)疲勞極限,以σ-1表示,單(dan)位為(wei)MPa。


17. 疲勞(lao)強度(fatigue strength)


  金屬材料(liao)在重(zhong)復或(huo)交變應(ying)力作(zuo)用下,循環一定周次N后斷裂時所能(neng)承受(shou)的(de)最大應(ying)力,叫作(zuo)疲(pi)勞(lao)強度(du),以σn表示(shi),單(dan)位為MPa,此(ci)時,N稱為材料(liao)的(de)疲(pi)勞(lao)壽(shou)命。某些(xie)金屬材料(liao)在重(zhong)復或(huo)交變應(ying)力作(zuo)用下沒(mei)有(you)明顯的(de)疲(pi)勞(lao)極限,常(chang)采(cai)用疲(pi)勞(lao)強度(du)表示(shi)。


18. 沖(chong)擊(ji)吸收功(gong)(impact absorbing energy)或沖(chong)擊(ji)韌性值(impacttoughness)


  金屬(shu)材料對沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)負荷(he)(he)的(de)抵抗(kang)能力稱(cheng)為韌(ren)性,通常用(yong)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸收功或沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)韌(ren)性值(zhi)來度量。用(yong)一定尺寸和形狀的(de)試樣(yang),在規定類型的(de)試驗(yan)機(ji)上受一次沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)負荷(he)(he)折斷時(shi)所吸收的(de)功,稱(cheng)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸收功,以(yi)(yi)符號A表(biao)示,單位為J;試樣(yang)刻槽處單位面積上所消(xiao)耗(hao)的(de)功,稱(cheng)為沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)韌(ren)性值(zhi),以(yi)(yi)ak表(biao)示,單位為kJ/㎡。計算公式(shi)為:


  在動負荷下工作(zuo)的(de)金屬零部件(jian),實(shi)際(ji)上很(hen)少(shao)受(shou)(shou)一次(ci)超載沖(chong)(chong)擊(ji)被破壞,而是受(shou)(shou)小能(neng)(neng)量(liang)的(de)多次(ci)重復沖(chong)(chong)擊(ji)才(cai)被破壞,因(yin)此僅(jin)用一次(ci)消耗于Ak或沖(chong)(chong)擊(ji)韌性值a4來衡量(liang)其抗力是不夠準確的(de),而應以多次(ci)重復沖(chong)(chong)擊(ji)試驗來度(du)(du)量(liang)。據研究表明,在能(neng)(neng)量(liang)不太大的(de)情況下,材料承受(shou)(shou)多次(ci)重復沖(chong)(chong)擊(ji)的(de)能(neng)(neng)力,主(zhu)要決定于強度(du)(du)。


  沖擊吸收功(gong)Ak包括以下三部分:①. 消(xiao)耗于(yu)(yu)試樣彈(dan)性(xing)變形的彈(dan)性(xing)功(gong);②. 消(xiao)耗于(yu)(yu)試樣塑性(xing)變形的塑性(xing)功(gong);③. 消(xiao)耗于(yu)(yu)裂紋開始產生、擴展直至斷裂的撕裂功(gong)。


  由于沖(chong)(chong)擊(ji)功僅(jin)為試樣缺口附近參加變形的(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)(ji)所吸收,而此體(ti)(ti)積(ji)(ji)又無(wu)法(fa)測量(liang),且在(zai)同(tong)一斷(duan)面上每一部分的(de)(de)變形也不一致,因(yin)此用單位(wei)截(jie)面積(ji)(ji)上的(de)(de)沖(chong)(chong)擊(ji)功(沖(chong)(chong)擊(ji)值)a來(lai)判斷(duan)沖(chong)(chong)擊(ji)韌性的(de)(de)方法(fa)在(zai)國內(nei)外已逐漸淘汰。


19. 低(di)溫沖(chong)擊韌性(low temperature impact toughness)和高(gao)溫沖(chong)擊韌性(high temperature impact toughness)


  金屬(shu)材料在(zai)常溫(wen)(wen)(wen)、低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)及高(gao)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)所測(ce)得的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)吸收功或(huo)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)值是(shi)不(bu)一樣的(de)。低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)條件下(xia)測(ce)得的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing),稱(cheng)為(wei)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing);高(gao)溫(wen)(wen)(wen)條件下(xia)測(ce)得的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing),稱(cheng)為(wei)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)。低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)或(huo)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)測(ce)得的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)吸收功或(huo)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)值都(dou)要注(zhu)明試驗溫(wen)(wen)(wen)度。


20. 金屬材料(liao)的冷脆(cold brittleness)及脆性(xing)轉變溫(wen)度


  鋼材(cai)在(zai)較(jiao)低(di)溫(wen)(wen)度時發生的(de)脆性斷裂(lie),通(tong)常稱為(wei)冷脆。材(cai)料發生脆裂(lie)時的(de)臨界溫(wen)(wen)度稱為(wei)韌性-脆裂(lie)轉(zhuan)變(bian)溫(wen)(wen)度,簡稱脆性轉(zhuan)變(bian)溫(wen)(wen)度。