1金属材料的种类与力学性能 - 图文

41.力学性能

金属材料的力学性能是指金属材料在载荷作用时所表现的性能。这些性能是机械设计、材料选择、工艺评定及材料检验的主要依据。1）强度

材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为材料的强度。根据外力的作用方式，材料的强度分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度等。在使用中一般多以抗拉强度作为基本的强度指标，常简称为强度。强度单位为MPa(MN/m2)。材料的强度、塑性依据国家标准(GB 6397—1986)通过静拉伸试验测定。

5（1）拉伸试样

拉伸试样的形状通常有圆柱形和板状两类。图1.1.1(a)所示为圆柱形拉伸试样。在圆柱形拉伸试样中d0为试样直径，?0为试样的标距长度，根据标距长度和直径之间的关系，试样可分为长试样（?0=10d0）和短试样（?0=5d0）。

图1.1.1拉伸试样与拉伸曲线a)拉伸试样b) 拉伸曲线

6（2）拉伸曲线

试验时,将试样两端夹装在试验机的上下夹头上,随后缓慢地增加载荷,随着载荷的增加，试样逐步变形而伸长,直到被拉断为止。在试验过程中，试验机自动记录了每一瞬间负荷F和变形量Δ?，并给出了它们之间的关系曲线，故称为拉伸曲线（或拉伸图）。拉伸曲线反映了材料在拉伸过程中的弹性变形、塑性变形和直到拉断时的力学特性。

图1.1.1(b)为低碳钢的拉伸曲线。由图可见，低碳钢试样在拉伸过程中，可分为弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。

7①弹性极限金属材料在载荷作用下产生弹性变形时所能承受的最大应力称为弹性极限，用符号σe表示：

Fe?e?A0式中Fe ——试样产生弹性变形时所承受的最大载荷；

Ao ——试样原始横截面积。

②屈服强度金属材料开始明显塑性变形时的最低应力称为屈服强度，用符号σs表示：式中Fs ——试样屈服时的载荷；

Ao ——试样原始横截面积。

Fs?s?A0