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机械零件材料的力学性能是什么

发布时间:2022-09-23 20:00:26

『壹』 力学性能主要包括哪些指标

包括:弹性指标、硬度指标、强度指标、塑性指标、韧性指标、疲劳性能、断裂韧度。

一、弹性指标

1、正弹性模量

定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。E以单位面积上承受的力表示,单位为达因每平方厘米。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量,用G表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用K表示;模量的倒数称为柔量,用J表示。

2、切变弹性模量

切变弹性模量G,材料的基本物理特性参数之一,与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E、泊桑比ν 并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。

3、比例极限

材料在弹性阶段分成线弹性和非线弹性两个部分,线弹性阶段材料的应力与变形完全为直线关系,其应力最高点为比例极限,符号:σP。

4、弹性极限

材料受外力作用,在一定限度内,消除外力,仍能恢复原状,称为该材料弹性形变阶段。弹性极限即该材料保持弹性形变不产生永久形变时,所能承受的最大的应力,用σe表示,单位为MPa( 或N/mm² )。大多数金属零件可以通过热处理来提高其弹性极限。

二、强度性能指标

1、强度极限

物体在外力作用下发生破坏时出现的最大应力,也可称为破坏强度或破坏应力。一般用标称应力来表示。根据应力种类的不同,可分为拉伸强度(σt)、压缩强度(σc)、剪切强度(σs)等。符号为σb,单位为MPa( 或N/mm² )。

2、抗拉强度

试样在拉伸过程中,材料经过屈服阶段后进入强化阶段,随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力 (Fb),除以试样原横截面积 (So) 所得的应力 (σ),称为抗拉强度或者强度极限 (σb),单位为N/mm² (MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。

3、抗弯强度

指的是材料抵抗弯曲不断裂的能力。弯曲试验中测定材料的抗弯强度一般指试样破坏时拉伸侧表面的最大正应力。在实验室中,对材料的抗弯强度进行测试一般采用三点抗弯法和四点抗弯法。其中四点测试要两个加载力,比较复杂;三点测试最常用。

4、抗压强度

抗压强度代号σbc,指外力是压力时的强度极限。

5、抗剪强度

代号σc,指外力与材料轴线垂直,并对材料呈剪切作用时的强度极限。耐火材料中炮泥的抗剪强度称为蚀亚值,单位MPa。有专用的炮泥蚀亚值测试仪。

6、抗扭强度

用圆柱形材料试件作抗扭实验可求得扭矩和扭角的关系,相应最大扭矩的最大剪断应力叫抗扭强度。扭矩在物理学中就是力矩的大小,等于力和力臂的乘积,国际单位是牛米N·m。

7、屈服极限(或者称屈服点)

试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。

8、屈服强度

金属材料发生屈服现象时的屈服极限,即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料,规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限,称为条件屈服极限或屈服强度。

9、持久强度

在给定的温度下和规定时间内,试样发生断裂的应力值,用符号σ(T,t) 表示。其中σ表示应力,单位为MPa;T为温度,单位为℃;t为时间,单位为h。

三、硬度性能指标

1、洛氏硬度

将压头(金刚石圆锥,钢球或者硬质合金球)按两个步骤(初实验力和主实验力)压入试样表面,经规定保持时间卸除主实验力,测量在初实验力下的残余痕深度h。

洛氏硬度没有单位,是一个无纲量的力学性能指标,其最常用的硬度标尺有A、B、C三种,通常记作HRA、HRB、HRC,其表示方法为硬度数据+硬度符号,如50HRC。

2、维氏硬度

将相对面夹角为136°的正四棱锥金刚石压头以一定的载荷压入试样表面,并保持一定的时间后卸除试验力,所使用的载荷与试样表面上形成的压痕的面积之比。

报告维氏硬度值的标准格式为xHVy。例如185HV5中,185是维氏硬度值,5指的是测量所用的负荷值(单位:千克力)。

3、肖氏硬度

根据规定形状的压针在标准弹簧压力作用下,于规定时间内压入试样的深度转换成的硬度值,代号为HS。

四、塑性指标

1、伸长率(延伸率)

指在拉力作用下,密封材料硬化体的伸长量占原来长度的百分率 (%)。弹性恢复率是指:密封材料硬化体产生的变形能否完全恢复的程度 (%)。伸长率越大,且弹性恢复率越大,表明密封材料的变形适应性越好。代号:δ,单位:%。

2、断面收缩率

材料受拉力断裂时断面缩小,断面缩小的面积与原面积之比值叫断面收缩率, 老标准JB/T 6396-1992 中用ψ表示,新标准JB/T 6396-2006 中用Z表示,单位为%。

五、韧性指标

1、冲击韧性

反映金属材料对外来冲击负荷的抵抗能力,一般由冲击韧性值 (ak) 和冲击功 (Ak) 表示,其单位分别为J/cm²和J(焦耳)。冲击韧性或冲击功试验(简称冲击试验),因试验温度不同而分为常温、低温和高温冲击试验三种;若按试样缺口形状又可分为"V"形缺口和"U"形缺口冲击试验两种。

2、冲击吸收功

指规定形状和尺寸的试样,在冲击试验力一次作用下折断时所吸收的功。

3、小能量多次冲击力

六、疲劳性能指标疲劳极限(或者称疲劳强度)

疲劳极限是材料学里的一个及重要的物理量,表现一种材料对周期应力的承受能力。在疲劳试验中,应力交变循环大至无限次,而试样仍不破损时的最大应力叫疲劳极限。

七、断裂韧度性能

在弹塑性条件下,当应力场强度因子增大到某一临界值,裂纹便失稳扩展而导致材料断裂,这个临界或失稳扩展的应力场强度因子即断裂韧度。它反映了材料抵抗裂纹失稳扩展即抵抗脆断的能力。

『贰』 钢材的机械性能和力学性能是不是一样的意思

不完全。机械性能涵盖的内容更多,当然也包括力学性能。

『叁』 机械性能包括哪些【机械知识】

包括强度、硬度来、塑性、韧性源、疲劳强度等。
详细补充:常说的机械性能主要有:弹性、塑性、刚度
时效敏感性、强度、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性等。
钢材经过冷加工后,在常温下存放15-20天,或加热至100-200度并保持2小时左右,这个过程称为时效处理。所谓时效敏感性:因时效作用导致钢材性能改变的程度。一般,钢材的机械强度提高,而塑性和韧性降低。

『肆』 材料的机械性能指的是什么

一:机械性能含义
机械性能是金属材料的常用指标的一个集合。在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为机械性能(或称为力学性能)。金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求的机械性能也将不同。常用的机械性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。下面将分别讨论各种机械性能。
常说的机械性能主要有:弹性、塑性、刚度、强度、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性等。
二:机械性能相关概念
弹性:金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。
塑性:金属材料在外力作用下,产生永久变形而不致引起破华的能力。
刚度:金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
强度:金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
硬度:金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。
冲击韧性:金属材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力。
疲劳强度:当金属材料在无数次重复活交变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。
断裂韧性:用来反映材料抵抗裂纹失稳扩张能力的性能指标。
三:机械性能应用
通常说一种金属机械性能不好,是指它易折,易断,或者没有良好的打磨延展性。一般纯金属的机械强度都要弱于合金的强度,举例来说就是钢的性能好于铁,前者的纯度更高。

『伍』 机械制造基础中,材料的主要力学性能有

一:弹性指标
1.正弹性模量
2.切变弹性模量
3.比例极限
4.弹性极限
二:强度性能指标
1.强度极限
2.抗拉强度
3.抗弯强度
4.抗压强度
5.抗剪强度
6.抗扭强度
7.屈服极限(或者称屈服点)
8.屈服强度
9.持久强度
10.蠕变强度
三:硬度性能指标
1.洛氏硬度
2.维氏硬度
3.肖氏硬度
四:塑性指标
1:伸长率(延伸率)
2:断面收缩率
五:韧性指标
1.冲击韧性
2.冲击吸收功
3.小能量多次冲击力
六:疲劳性能指标
1.疲劳极限(或者称疲劳强度)
七:断裂韧度性能指标
1.平面应变断裂韧度
2.条件断裂韧度

『陆』 金属材料的主要性能包括什么

金属材料的复性能一般可分为使制用性能和工艺性能两大类。使用性能是指材料在工作条件下所必须具备的性能,它包括物理性能、化学性能和力学性能。
物理性能是指金属材料在各种物理条件任用下所表现出的性能。包括:密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。化学性能是指金属在室温或高温条件下抵抗外界介质化学侵蚀的能力。包括:耐蚀性和抗氧化性
力学性能是金属材料最主要的使用性能,所谓金属力学性能是指金属在力学作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力—应变关系的性能。它包括:强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。
金属材料的工艺性能直接影响零件加工后的工艺质量,是选材和制定零件加工工艺路线时必须考虑的因素之一。它包括铸造性能、压力加工性能、焊接性能、切削加工性能和热处理性能等

『柒』 金属材料的力学性能主要有什么

金属材料的力学性能(也称机械性能)是指金属材料在受到外力时所表现出来的特性,主要包括强度塑性硬度冲击韧性和抗疲劳性等
1)强度金属材料在静载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力,称为强度强度的大小通过应力(N/mm2)的大小来表示强度可分为抗拉强度抗剪强度抗压强度抗弯强度和抗扭强度5种其中抗拉强度为:

式中:Fb———试样拉断前承受的最大载荷(N);
S0———试样原始横截面积(mm2)
2)塑性金属材料的断裂前发生塑性变形的能力,称为塑性它常用金属材料的伸长率δ和截面收缩率ψ来表示其公式为:

式中:L0———试样原始标距(mm);
L1———试样拉断后的标距(mm);
S0———试样原始横截面积(mm2);
S1———试样拉断后颈缩处的最小横截面积(mm2)
3)硬度金属材料表面抵抗局部变形,特别是塑性变形,压痕的能力,称为硬度金属材料的硬度值越大,表示材料硬度越高通常表示硬度的指标有布氏硬度和洛氏硬度
4)冲击韧性金属材料表面抵抗冲击载荷作用不破坏的能力,称为韧性,其大小用冲击韧度来衡量,符号为αk
5)疲劳强度许多机械零件,如轴齿轮轴承弹簧等,在工作过程中各点的应力随时间作周期性变化,这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力实验表明:试样承受的交变应力值越大,则断裂时应力循环的次数越少;反之,就越多

『捌』 什么是金属材料的机械性能

1. 弹性模量:材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量,单位为MPa。

2. 抗拉强度:抗拉强度是金属由均匀塑性形变向局部集中塑性变形过渡的临界值,也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。
3. 屈服强度:屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限,也就是抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服现象出现的金属材料,规定以产生0.2%残余变形的应力值作为其屈服极限,称为条件屈服极限或屈服强度。

4. 断后伸长率:指金属材料受外力(拉力)作用断裂时,试棒伸长的长度(断后标距)与原来长度(原始标距)的百分比。

5. 断面收缩率:断面收缩率是衡量材料塑性变形能力的性能指标。采用标准拉伸试验测试。试样拉断时颈缩部位的截面积与原始截面积之差,除以原始截面积之商的百分数即为断面收缩率。

6. 冲击韧性:冲击韧性是指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力,反映材料内部的细微缺陷和抗冲击性能

7. 硬度:硬度,物理学专业术语,材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度,金属材料通常做布氏、维氏、洛氏硬度检测。

『玖』 机械零件用材料的主要性能要求是什么

各机械零件用材料的性能要求主要有抗拉强度,韧性,耐磨性,加工性能,表面处理要求等。回选择材料视实际答需要而定,如45号钢价格便宜可用于要求不高的场合,如可用于模具模架。如S136不锈钢,易加工,可用作精密机械制造常用钢

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