1. 力學性能(mechanical properties)


  金屬材料在外力(li)作用下(xia)表現出來的各種特性(xing)(xing),如彈性(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)、韌(ren)性(xing)(xing)、強(qiang)度、硬度等(deng)。


2. 彈性(elasticity)


  金屬材料(liao)受(shou)外(wai)力(li)作用發生(sheng)了(le)變形(xing),當去掉(diao)外(wai)力(li)后(hou),恢復原(yuan)來形(xing)狀(zhuang)和尺寸的(de)能力(li),稱為彈(dan)性。金屬材料(liao)彈(dan)性的(de)好壞(huai),是(shi)通過彈(dan)性極(ji)限、比例極(ji)限來反映的(de)。


  金屬的(de)彈性(xing),對制造(zao)彈性(xing)零部件(jian)具有(you)重要意義。


3. 塑性(plasticity)


  金屬材料在(zai)外(wai)(wai)力(li)作(zuo)(zuo)用下產生永久變形(xing)(指去(qu)掉外(wai)(wai)力(li)后(hou)不能恢復原狀的(de)變形(xing)),但不會被破壞的(de)能力(li),叫作(zuo)(zuo)塑(su)性。塑(su)性用伸長率(lv)、斷(duan)面收縮率(lv)表示。


  金(jin)屬的塑性與(yu)變(bian)形方式(shi)有關。例如,有些金(jin)屬在(zai)受(shou)拉伸變(bian)形時要發(fa)生破(po)壞,但受(shou)擠壓或模鍛時可不發(fa)生破(po)裂。


  金屬(shu)的塑(su)性(xing)(xing)是進行(xing)壓力加工、冷(leng)彎工藝等(deng)必(bi)須考慮(lv)的重要(yao)因素。另外(wai),適(shi)當的塑(su)性(xing)(xing)對提高金屬(shu)結構的安全(quan)可靠(kao)性(xing)(xing)十分(fen)必(bi)要(yao)。


4. 強度(intensity&strength)


  金屬材料在外力(li)(li)作用(yong)下抵抗(kang)變(bian)形和斷裂(lie)的能力(li)(li)稱為強(qiang)度(du)。金屬材料的強(qiang)度(du)是通過比例極(ji)限、彈性極(ji)限、屈服強(qiang)度(du)、抗(kang)拉強(qiang)度(du)等許多強(qiang)度(du)指(zhi)標(biao)來反映的。


  在外力作(zuo)用下工作(zuo)的零件或構件,其強度是選用金屬材料的重要依據。


5. 強度極限(ultimate strength)


  強度(du)極限σ在拉(la)伸(shen)應(ying)力(li)-應(ying)變曲線上(shang)的最大應(ying)力(li)點,單位為MPa。


6. 比例極限(proportional limit)


  在彈性變形階段,金屬材料(liao)所承受的和(he)應變能力(li)保持正比的最大應力(li),稱(cheng)為(wei)(wei)比例(li)極限。由于比例(li)極限很難測定,所以常(chang)常(chang)采用發(fa)生很微小的塑性變形量的應力(li)值(zhi)來表(biao)示,稱(cheng)為(wei)(wei)規定比例(li)極限。用σp表(biao)示,單位為(wei)(wei)M(兆帕)。計算公式為(wei)(wei):


7. 彈性極限(elastic limit )


  金屬能(neng)保持(chi)彈(dan)(dan)性(xing)變形(xing)的最大(da)應力,稱為彈(dan)(dan)性(xing)極(ji)限。由于彈(dan)(dan)性(xing)極(ji)限很(hen)(hen)難測(ce)定(ding),所以常常采用(yong)很(hen)(hen)微小的塑性(xing)變形(xing)量的應力值來表示(shi)。彈(dan)(dan)性(xing)極(ji)限用(yong)σ。表示(shi),單位為MPa(兆(zhao)帕)。


8. 屈(qu)服(fu)極限(yield limit)與規定的(de)最(zui)小屈(qu)服(fu)強度(du)(SMYS)


  屈服極(ji)限(xian)用σs表示,指材料的拉(la)伸(shen)應(ying)(ying)力超(chao)過彈性范圍,開始發生塑性變(bian)形時的應(ying)(ying)力。有些材料的拉(la)伸(shen)應(ying)(ying)力-應(ying)(ying)變(bian)曲線并不(bu)出現明顯的屈服平臺,即不(bu)能明確地確定其屈服點。對于此種情況,工(gong)程上規定取試樣(yang)產(chan)生0.2%殘余(yu)變(bian)形的應(ying)(ying)力值(zhi)作(zuo)為條件屈服極(ji)限(xian),用0.2表示,單位(wei)為MPa。


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


9. 抗拉(la)強度(tensile strength)與規定的最小拉(la)伸強度(SMTS)


  金(jin)屬(shu)試樣拉(la)伸(shen)時(shi),在拉(la)斷(duan)前所(suo)承受的最大應(ying)力(li),稱為(wei)(wei)抗(kang)拉(la)強度。它表示(shi)金(jin)屬(shu)材料(liao)在拉(la)力(li)作用下抵(di)抗(kang)大量塑(su)性變形和(he)破(po)壞的能(neng)力(li),抗(kang)拉(la)強度以(yi)σ表示(shi),單位為(wei)(wei)MPa。計(ji)算公式為(wei)(wei):試樣拉(la)斷(duan)前的最大負荷)/F。(試樣原橫截(jie)面(mian)面(mian)積(ji))]


  SMTS:規定的最小拉伸(shen)強度(the specified minimum tensile strength)。這個詞匯經常(chang)在(zai)一(yi)些壓力試驗等規范(fan)內出現。


10. 抗彎強度(bending strength)


  試樣在位(wei)于兩支承(cheng)中間(jian)的(de)(de)集(ji)中負荷作用下折斷(duan)時,折斷(duan)橫截(jie)面(危(wei)險截(jie)面)所承(cheng)受的(de)(de)最大正應(ying)力(li),稱(cheng)為抗彎(wan)強度。抗彎(wan)強度以表示,單位(wei)為MPa。


11. 抗壓強(qiang)度(compressive strength)


  材(cai)料在壓(ya)力(li)作用下不發生碎裂時(shi)所能承(cheng)受(shou)的(de)最大正應力(li),稱為抗(kang)壓(ya)強度。抗(kang)壓(ya)強度以(yi)原面積除負荷(he),單位(wei)為MPa。


12. 伸長(chang)率(lv)(elongation percentage)


  金屬在拉伸試驗時,試樣拉斷(duan)后,其標距部(bu)分(fen)所增加的長度與原標距長度的百分(fen)比,稱為(wei)伸長率,以 δ 表(biao)示(shi) ,單(dan)位為(wei) % 。


13. 斷面收縮率(section shrinkage)


  金屬拉伸試驗中,在斷(duan)裂處(chu)試樣截面面積(ji)減小(xiao)的百分(fen)率,稱為斷(duan)面收縮率。以ψ表(biao)示,單位為%。


14. 持(chi)久極限(endurance lin[持(chi)久強度(rupture strength)]


  持久(jiu)(jiu)極(ji)限指金屬材料(liao)在(zai)給定(ding)溫(wen)(wen)度(du)下,經過一定(ding)時間破壞時所能(neng)承受的(de)(de)恒定(ding)應力,單(dan)位為(wei)MPa。常用(yong)符號(hao)σb。帶有一個或兩個指數表示(shi)(shi),如σb/100,表示(shi)(shi)在(zai)常溫(wen)(wen)下持久(jiu)(jiu)時間為(wei)100h的(de)(de)應力;σb400/100,表示(shi)(shi)在(zai)試驗溫(wen)(wen)度(du)400℃時,持久(jiu)(jiu)時間為(wei)100h的(de)(de)應力,就是所謂(wei)高溫(wen)(wen)持久(jiu)(jiu)強(qiang)度(du)。


15. 蠕變極限(xian)(creep limit)


  金(jin)屬材料在一定(ding)溫(wen)度和長時間(jian)受(shou)力狀態下,即使(shi)所受(shou)應力小于其屈服強(qiang)度,但隨著時間(jian)的增長,也會慢慢地(di)產(chan)生塑性變形,這種現象(xiang)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(pi)勞極(ji)限(fatigue limit)


  金屬材料在受(shou)(shou)(shou)重復或交變應力(li)(li)作(zuo)用時,雖其(qi)所(suo)受(shou)(shou)(shou)應力(li)(li)遠小于(yu)抗拉(la)強度(du),甚至小于(yu)彈性極限(xian),經(jing)多次循(xun)環后,在無顯著(zhu)外觀變形情況下而(er)會(hui)發生(sheng)斷裂,這種(zhong)現象稱為(wei)疲勞。金屬材料在重復或交變應力(li)(li)作(zuo)用下,經(jing)過周(zhou)次N的應力(li)(li)循(xun)環仍不發生(sheng)斷裂時所(suo)能(neng)承受(shou)(shou)(shou)最大應力(li)(li)稱為(wei)疲勞極限(xian),以σ-1表示,單位(wei)為(wei)MPa。


17. 疲勞強(qiang)度(fatigue strength)


  金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)在(zai)重復或交(jiao)變應力(li)(li)作用下,循環一定周次N后斷裂時所能承受的(de)最大(da)應力(li)(li),叫作疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強度(du),以σn表示(shi),單位為MPa,此時,N稱為材(cai)料(liao)的(de)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)壽(shou)命(ming)。某些(xie)金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)在(zai)重復或交(jiao)變應力(li)(li)作用下沒有(you)明顯的(de)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)極(ji)限,常采(cai)用疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)(lao)強度(du)表示(shi)。


18. 沖(chong)擊(ji)吸收(shou)功(impact absorbing energy)或沖(chong)擊(ji)韌性值(zhi)(impacttoughness)


  金屬材料對(dui)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)負(fu)荷的(de)抵抗能力稱為韌(ren)性(xing),通常(chang)用沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)吸收功(gong)或沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing)值(zhi)來度(du)量(liang)。用一定尺寸和形(xing)狀的(de)試(shi)樣(yang),在規定類型的(de)試(shi)驗機上(shang)受一次(ci)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)負(fu)荷折(zhe)斷時所(suo)吸收的(de)功(gong),稱沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)吸收功(gong),以(yi)符號A表(biao)(biao)示,單位(wei)為J;試(shi)樣(yang)刻槽處單位(wei)面積上(shang)所(suo)消耗的(de)功(gong),稱為沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing)值(zhi),以(yi)ak表(biao)(biao)示,單位(wei)為kJ/㎡。計(ji)算公式(shi)為:


  在(zai)動負荷(he)下(xia)工(gong)作的(de)金屬(shu)零部件,實(shi)際上很少受一次(ci)(ci)(ci)(ci)超載沖(chong)(chong)擊被破壞,而(er)是(shi)受小能量(liang)(liang)的(de)多次(ci)(ci)(ci)(ci)重(zhong)復(fu)(fu)沖(chong)(chong)擊才被破壞,因此僅用一次(ci)(ci)(ci)(ci)消耗(hao)于(yu)Ak或沖(chong)(chong)擊韌性值(zhi)a4來衡量(liang)(liang)其抗力(li)是(shi)不夠準確的(de),而(er)應以多次(ci)(ci)(ci)(ci)重(zhong)復(fu)(fu)沖(chong)(chong)擊試驗來度量(liang)(liang)。據研究表明,在(zai)能量(liang)(liang)不太大的(de)情況下(xia),材料承受多次(ci)(ci)(ci)(ci)重(zhong)復(fu)(fu)沖(chong)(chong)擊的(de)能力(li),主(zhu)要決定于(yu)強度。


  沖(chong)擊吸收功Ak包括以(yi)下三部分:①. 消(xiao)耗于(yu)試(shi)樣(yang)彈(dan)性(xing)變(bian)形(xing)的彈(dan)性(xing)功;②. 消(xiao)耗于(yu)試(shi)樣(yang)塑性(xing)變(bian)形(xing)的塑性(xing)功;③. 消(xiao)耗于(yu)裂紋開始(shi)產生、擴展直至斷裂的撕(si)裂功。


  由于(yu)沖擊(ji)功(gong)(gong)僅為試(shi)樣缺口附近參加變形的體積所吸收,而此體積又無(wu)法測(ce)量,且(qie)在同(tong)一斷面(mian)上(shang)每一部分的變形也不(bu)一致,因此用單位截面(mian)積上(shang)的沖擊(ji)功(gong)(gong)(沖擊(ji)值)a來判斷沖擊(ji)韌性的方法在國內(nei)外已逐漸淘汰。


19. 低(di)溫(wen)沖(chong)擊(ji)韌性(low temperature impact toughness)和高溫(wen)沖(chong)擊(ji)韌性(high temperature impact toughness)


  金屬材料在常溫(wen)、低(di)溫(wen)及高溫(wen)下(xia)(xia)所測(ce)得(de)的沖(chong)(chong)(chong)擊吸(xi)收功或(huo)沖(chong)(chong)(chong)擊韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)值是不一樣的。低(di)溫(wen)條(tiao)件下(xia)(xia)測(ce)得(de)的沖(chong)(chong)(chong)擊韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing),稱為低(di)溫(wen)沖(chong)(chong)(chong)擊韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing);高溫(wen)條(tiao)件下(xia)(xia)測(ce)得(de)的沖(chong)(chong)(chong)擊韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing),稱為高溫(wen)沖(chong)(chong)(chong)擊韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)。低(di)溫(wen)或(huo)高溫(wen)下(xia)(xia)測(ce)得(de)的沖(chong)(chong)(chong)擊吸(xi)收功或(huo)沖(chong)(chong)(chong)擊韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)值都要注明試驗溫(wen)度。


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


  鋼(gang)材在較(jiao)低溫度時發生的(de)(de)脆(cui)(cui)性斷(duan)裂,通常稱為冷(leng)脆(cui)(cui)。材料發生脆(cui)(cui)裂時的(de)(de)臨界溫度稱為韌性-脆(cui)(cui)裂轉(zhuan)變(bian)溫度,簡稱脆(cui)(cui)性轉(zhuan)變(bian)溫度。