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衡量金属材料的力学性能的七个指标

发布时间:2022-01-18 作者:材料类科研服务平台 阅读量:214



金属材料力学性能图


金属材料的力学性能就是在力的作用下所表现出来的性质。其中包括:脆性和韧性、弹性、延展性、刚性、强度、塑性及屈服点等,它们是衡量材料性能极其重要的指标。

1.脆性-是指材料在损坏之前没有发生塑性变形的一种特性。它与韧性和塑性相反。脆性材料没有屈服点,有断裂强度和极限强度,并且二者几乎一样。

2.韧性-是指金属材料在拉应力的作用下,在发生断裂前有一定塑性变形的特性。比如铝和铜是韧性材料,它们很容易被拉伸。

3.弹性-是指金属材料在外力消失时,能使材料恢复原先尺寸的一种特性。

4.延展性-是指材料在压应力的作用下,材料断裂前承受一定塑性变形的特性。塑性材料一般使用轧制和锻造工艺。

5.刚性-是金属材料承受较高应力而没有发生很大应变的特性。刚性的大小通过测量材料的弹性模量来评价。

6.强度:强度是材料在没有破坏之前所能承受的大应力。同时,它也可以定义为比例极限、屈服强度、断裂强度或极限强度。

7.屈服点或屈服应力是指材料在拉抻过程中,材料所受应力达到某一临界值时,外来载荷撤除后,金属的变形仍然存在,金属材料发生了塑性变形。


金属材料的力学性能具体按测试可分为

拉伸试验
拉伸试验是材料力学性能测试中常见的试验方法之一。试验中的弹性变形、塑性变形、断裂等各阶段真实地反映了材料抵抗外力作用的全过程。拉伸试验所得到的材料强度和塑性性能数据对于设计和选材、新材料的研制、材料的采购和验收、产品的质量控制、设备的安全和评估都有很重要的应用价值和参考价值。

弯曲试验
弯曲试验主要用来检验材料在受弯曲载荷作用下的性能。因为机器零件(如脆性材料制作的刀具、横梁、车轴等)是在弯曲载荷下工作的,需要对这些机件的材料进行弯曲试验。弯曲试验适用于测定脆性和低塑性材料的强度指标。

压缩试验
压缩试验是一种常用的试验。在实际工程中,有很多承受压缩载荷的构件,例如大型厂房的立柱、起重机的支架、轧钢机的压缩螺栓、机器的机座等。这就需要对其原材料进行压缩试验评定。

冲击试验
金属材料在使用过程中除要求有足够的强度和塑性外,还要有足够的韧性。所谓的韧性就是材料在弹性变形、塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。韧性可分为静力韧性、冲击韧性和断裂韧性,其中评价冲击韧性的实验方法为冲击试验。

扭转试验
在机械、石油、冶金等工程中有许多机械零件部件承受扭转载荷的作用,如各种轴类零件(电机主轴、机床主轴、汽车传动轴)、石油钻杆等。因此,必须测定其相关材料的扭转性能指标,为设计提供依据。

剪切试验
在实际工程中,如用剪切机剪断钢丝或钢板,工程结构件中常用的销、键、铆钉、螺栓等连接件都要承受剪切力。在这种情况下,构件的设计和制造都需要考虑材料的抗剪强度,需要对材料进行剪切试验。

硬度试验
金属硬度是金属材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力,是衡量金属材料软硬程度的一种指标,广泛应用在生产、科研及工程建设上。


以上金属材料的力学试验种类相对应的仪器有拉力试验机、万能试验机、压力试验机、冲击试验机、扭转试验机、硬度计等。关于我们科研材料服务平台更多产品,可以访问我们的首页https://www.xk-materials.cn/了解更多信息。