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機械零件材料的力學性能是什麼

發布時間:2022-09-23 20:00:26

『壹』 力學性能主要包括哪些指標

包括:彈性指標、硬度指標、強度指標、塑性指標、韌性指標、疲勞性能、斷裂韌度。

一、彈性指標

1、正彈性模量

定義為理想材料有小形變時應力與相應的應變之比。E以單位面積上承受的力表示,單位為達因每平方厘米。模量的性質依賴於形變的性質。剪切形變時的模量稱為剪切模量,用G表示;壓縮形變時的模量稱為壓縮模量,用K表示;模量的倒數稱為柔量,用J表示。

2、切變彈性模量

切變彈性模量G,材料的基本物理特性參數之一,與楊氏(壓縮、拉伸)彈性模量E、泊桑比ν 並列為材料的三項基本物理特性參數,在材料力學、彈性力學中有廣泛的應用。

3、比例極限

材料在彈性階段分成線彈性和非線彈性兩個部分,線彈性階段材料的應力與變形完全為直線關系,其應力最高點為比例極限,符號:σP。

4、彈性極限

材料受外力作用,在一定限度內,消除外力,仍能恢復原狀,稱為該材料彈性形變階段。彈性極限即該材料保持彈性形變不產生永久形變時,所能承受的最大的應力,用σe表示,單位為MPa( 或N/mm² )。大多數金屬零件可以通過熱處理來提高其彈性極限。

二、強度性能指標

1、強度極限

物體在外力作用下發生破壞時出現的最大應力,也可稱為破壞強度或破壞應力。一般用標稱應力來表示。根據應力種類的不同,可分為拉伸強度(σt)、壓縮強度(σc)、剪切強度(σs)等。符號為σb,單位為MPa( 或N/mm² )。

2、抗拉強度

試樣在拉伸過程中,材料經過屈服階段後進入強化階段,隨著橫向截面尺寸明顯縮小在拉斷時所承受的最大力 (Fb),除以試樣原橫截面積 (So) 所得的應力 (σ),稱為抗拉強度或者強度極限 (σb),單位為N/mm² (MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。

3、抗彎強度

指的是材料抵抗彎曲不斷裂的能力。彎曲試驗中測定材料的抗彎強度一般指試樣破壞時拉伸側表面的最大正應力。在實驗室中,對材料的抗彎強度進行測試一般採用三點抗彎法和四點抗彎法。其中四點測試要兩個載入力,比較復雜;三點測試最常用。

4、抗壓強度

抗壓強度代號σbc,指外力是壓力時的強度極限。

5、抗剪強度

代號σc,指外力與材料軸線垂直,並對材料呈剪切作用時的強度極限。耐火材料中炮泥的抗剪強度稱為蝕亞值,單位MPa。有專用的炮泥蝕亞值測試儀。

6、抗扭強度

用圓柱形材料試件作抗扭實驗可求得扭矩和扭角的關系,相應最大扭矩的最大剪斷應力叫抗扭強度。扭矩在物理學中就是力矩的大小,等於力和力臂的乘積,國際單位是牛米N·m。

7、屈服極限(或者稱屈服點)

試樣在拉伸時,當應力超過彈性極限,即使應力不再增加,而試樣仍繼續發生明顯的塑性變形,稱此現象為屈服,而產生屈服現象時的最小應力值即為屈服點。

8、屈服強度

金屬材料發生屈服現象時的屈服極限,即抵抗微量塑性變形的應力。對於無明顯屈服的金屬材料,規定以產生0.2%殘余變形的應力值為其屈服極限,稱為條件屈服極限或屈服強度。

9、持久強度

在給定的溫度下和規定時間內,試樣發生斷裂的應力值,用符號σ(T,t) 表示。其中σ表示應力,單位為MPa;T為溫度,單位為℃;t為時間,單位為h。

三、硬度性能指標

1、洛氏硬度

將壓頭(金剛石圓錐,鋼球或者硬質合金球)按兩個步驟(初實驗力和主實驗力)壓入試樣表面,經規定保持時間卸除主實驗力,測量在初實驗力下的殘余痕深度h。

洛氏硬度沒有單位,是一個無綱量的力學性能指標,其最常用的硬度標尺有A、B、C三種,通常記作HRA、HRB、HRC,其表示方法為硬度數據+硬度符號,如50HRC。

2、維氏硬度

將相對面夾角為136°的正四棱錐金剛石壓頭以一定的載荷壓入試樣表面,並保持一定的時間後卸除試驗力,所使用的載荷與試樣表面上形成的壓痕的面積之比。

報告維氏硬度值的標准格式為xHVy。例如185HV5中,185是維氏硬度值,5指的是測量所用的負荷值(單位:千克力)。

3、肖氏硬度

根據規定形狀的壓針在標准彈簧壓力作用下,於規定時間內壓入試樣的深度轉換成的硬度值,代號為HS。

四、塑性指標

1、伸長率(延伸率)

指在拉力作用下,密封材料硬化體的伸長量占原來長度的百分率 (%)。彈性恢復率是指:密封材料硬化體產生的變形能否完全恢復的程度 (%)。伸長率越大,且彈性恢復率越大,表明密封材料的變形適應性越好。代號:δ,單位:%。

2、斷面收縮率

材料受拉力斷裂時斷面縮小,斷面縮小的面積與原面積之比值叫斷面收縮率, 老標准JB/T 6396-1992 中用ψ表示,新標准JB/T 6396-2006 中用Z表示,單位為%。

五、韌性指標

1、沖擊韌性

反映金屬材料對外來沖擊負荷的抵抗能力,一般由沖擊韌性值 (ak) 和沖擊功 (Ak) 表示,其單位分別為J/cm²和J(焦耳)。沖擊韌性或沖擊功試驗(簡稱沖擊試驗),因試驗溫度不同而分為常溫、低溫和高溫沖擊試驗三種;若按試樣缺口形狀又可分為"V"形缺口和"U"形缺口沖擊試驗兩種。

2、沖擊吸收功

指規定形狀和尺寸的試樣,在沖擊試驗力一次作用下折斷時所吸收的功。

3、小能量多次沖擊力

六、疲勞性能指標疲勞極限(或者稱疲勞強度)

疲勞極限是材料學里的一個及重要的物理量,表現一種材料對周期應力的承受能力。在疲勞試驗中,應力交變循環大至無限次,而試樣仍不破損時的最大應力叫疲勞極限。

七、斷裂韌度性能

在彈塑性條件下,當應力場強度因子增大到某一臨界值,裂紋便失穩擴展而導致材料斷裂,這個臨界或失穩擴展的應力場強度因子即斷裂韌度。它反映了材料抵抗裂紋失穩擴展即抵抗脆斷的能力。

『貳』 鋼材的機械性能和力學性能是不是一樣的意思

不完全。機械性能涵蓋的內容更多,當然也包括力學性能。

『叄』 機械性能包括哪些【機械知識】

包括強度、硬度來、塑性、韌性源、疲勞強度等。
詳細補充:常說的機械性能主要有:彈性、塑性、剛度
時效敏感性、強度、硬度、沖擊韌性、疲勞強度和斷裂韌性等。
鋼材經過冷加工後,在常溫下存放15-20天,或加熱至100-200度並保持2小時左右,這個過程稱為時效處理。所謂時效敏感性:因時效作用導致鋼材性能改變的程度。一般,鋼材的機械強度提高,而塑性和韌性降低。

『肆』 材料的機械性能指的是什麼

一:機械性能含義
機械性能是金屬材料的常用指標的一個集合。在機械製造業中,一般機械零件都是在常溫、常壓和非強烈腐蝕性介質中使用的,且在使用過程中各機械零件都將承受不同載荷的作用。金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能,稱為機械性能(或稱為力學性能)。金屬材料使用性能的好壞,決定了它的使用范圍與使用壽命。金屬材料的機械性能是零件的設計和選材時的主要依據。外載入荷性質不同(例如拉伸、壓縮、扭轉、沖擊、循環載荷等),對金屬材料要求的機械性能也將不同。常用的機械性能包括:強度、塑性、硬度、沖擊韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。下面將分別討論各種機械性能。
常說的機械性能主要有:彈性、塑性、剛度、強度、硬度、沖擊韌性、疲勞強度和斷裂韌性等。
二:機械性能相關概念
彈性:金屬材料受外力作用時產生變形,當外力去掉後能恢復其原來形狀的性能。
塑性:金屬材料在外力作用下,產生永久變形而不致引起破華的能力。
剛度:金屬材料在受力時抵抗彈性變形的能力。
強度:金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。
硬度:金屬材料抵抗更硬的物體壓入其內的能力。
沖擊韌性:金屬材料抵抗沖擊載荷作用下斷裂的能力。
疲勞強度:當金屬材料在無數次重復活交變載荷作用下而不致引起斷裂的最大應力。
斷裂韌性:用來反映材料抵抗裂紋失穩擴張能力的性能指標。
三:機械性能應用
通常說一種金屬機械性能不好,是指它易折,易斷,或者沒有良好的打磨延展性。一般純金屬的機械強度都要弱於合金的強度,舉例來說就是鋼的性能好於鐵,前者的純度更高。

『伍』 機械製造基礎中,材料的主要力學性能有

一:彈性指標
1.正彈性模量
2.切變彈性模量
3.比例極限
4.彈性極限
二:強度性能指標
1.強度極限
2.抗拉強度
3.抗彎強度
4.抗壓強度
5.抗剪強度
6.抗扭強度
7.屈服極限(或者稱屈服點)
8.屈服強度
9.持久強度
10.蠕變強度
三:硬度性能指標
1.洛氏硬度
2.維氏硬度
3.肖氏硬度
四:塑性指標
1:伸長率(延伸率)
2:斷面收縮率
五:韌性指標
1.沖擊韌性
2.沖擊吸收功
3.小能量多次沖擊力
六:疲勞性能指標
1.疲勞極限(或者稱疲勞強度)
七:斷裂韌度性能指標
1.平面應變斷裂韌度
2.條件斷裂韌度

『陸』 金屬材料的主要性能包括什麼

金屬材料的復性能一般可分為使制用性能和工藝性能兩大類。使用性能是指材料在工作條件下所必須具備的性能,它包括物理性能、化學性能和力學性能。
物理性能是指金屬材料在各種物理條件任用下所表現出的性能。包括:密度、熔點、導熱性、導電性、熱膨脹性和磁性等。化學性能是指金屬在室溫或高溫條件下抵抗外界介質化學侵蝕的能力。包括:耐蝕性和抗氧化性
力學性能是金屬材料最主要的使用性能,所謂金屬力學性能是指金屬在力學作用下所顯示與彈性和非彈性反應相關或涉及應力—應變關系的性能。它包括:強度、塑性、硬度、韌性及疲勞強度等。
金屬材料的工藝性能直接影響零件加工後的工藝質量,是選材和制定零件加工工藝路線時必須考慮的因素之一。它包括鑄造性能、壓力加工性能、焊接性能、切削加工性能和熱處理性能等

『柒』 金屬材料的力學性能主要有什麼

金屬材料的力學性能(也稱機械性能)是指金屬材料在受到外力時所表現出來的特性,主要包括強度塑性硬度沖擊韌性和抗疲勞性等
1)強度金屬材料在靜載荷作用下抵抗塑性變形或斷裂的能力,稱為強度強度的大小通過應力(N/mm2)的大小來表示強度可分為抗拉強度抗剪強度抗壓強度抗彎強度和抗扭強度5種其中抗拉強度為:

式中:Fb———試樣拉斷前承受的最大載荷(N);
S0———試樣原始橫截面積(mm2)
2)塑性金屬材料的斷裂前發生塑性變形的能力,稱為塑性它常用金屬材料的伸長率δ和截面收縮率ψ來表示其公式為:

式中:L0———試樣原始標距(mm);
L1———試樣拉斷後的標距(mm);
S0———試樣原始橫截面積(mm2);
S1———試樣拉斷後頸縮處的最小橫截面積(mm2)
3)硬度金屬材料表面抵抗局部變形,特別是塑性變形,壓痕的能力,稱為硬度金屬材料的硬度值越大,表示材料硬度越高通常表示硬度的指標有布氏硬度和洛氏硬度
4)沖擊韌性金屬材料表面抵抗沖擊載荷作用不破壞的能力,稱為韌性,其大小用沖擊韌度來衡量,符號為αk
5)疲勞強度許多機械零件,如軸齒輪軸承彈簧等,在工作過程中各點的應力隨時間作周期性變化,這種隨時間作周期性變化的應力稱為交變應力實驗表明:試樣承受的交變應力值越大,則斷裂時應力循環的次數越少;反之,就越多

『捌』 什麼是金屬材料的機械性能

1. 彈性模量:材料在彈性變形階段,其應力和應變成正比例關系(即符合胡克定律),其比例系數稱為彈性模量,單位為MPa。

2. 抗拉強度:抗拉強度是金屬由均勻塑性形變向局部集中塑性變形過渡的臨界值,也是金屬在靜拉伸條件下的最大承載能力。
3. 屈服強度:屈服強度是金屬材料發生屈服現象時的屈服極限,也就是抵抗微量塑性變形的應力。對於無明顯屈服現象出現的金屬材料,規定以產生0.2%殘余變形的應力值作為其屈服極限,稱為條件屈服極限或屈服強度。

4. 斷後伸長率:指金屬材料受外力(拉力)作用斷裂時,試棒伸長的長度(斷後標距)與原來長度(原始標距)的百分比。

5. 斷面收縮率:斷面收縮率是衡量材料塑性變形能力的性能指標。採用標准拉伸試驗測試。試樣拉斷時頸縮部位的截面積與原始截面積之差,除以原始截面積之商的百分數即為斷面收縮率。

6. 沖擊韌性:沖擊韌性是指材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力,反映材料內部的細微缺陷和抗沖擊性能

7. 硬度:硬度,物理學專業術語,材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度,金屬材料通常做布氏、維氏、洛氏硬度檢測。

『玖』 機械零件用材料的主要性能要求是什麼

各機械零件用材料的性能要求主要有抗拉強度,韌性,耐磨性,加工性能,表面處理要求等。回選擇材料視實際答需要而定,如45號鋼價格便宜可用於要求不高的場合,如可用於模具模架。如S136不銹鋼,易加工,可用作精密機械製造常用鋼

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