1. 力學性(xing)能(neng)(mechanical properties)


  金(jin)屬(shu)材料在外(wai)力(li)作用(yong)下表現出(chu)來的各(ge)種特性,如彈性、塑性、韌性、強度、硬(ying)度等。


2. 彈性(elasticity)


  金(jin)屬(shu)材(cai)料受(shou)外(wai)力(li)(li)作(zuo)用發生了變形,當去掉外(wai)力(li)(li)后,恢復原(yuan)來形狀和(he)尺寸(cun)的能(neng)力(li)(li),稱為彈(dan)性。金(jin)屬(shu)材(cai)料彈(dan)性的好壞,是通過彈(dan)性極限、比例(li)極限來反映的。


  金屬的彈(dan)性,對(dui)制造彈(dan)性零部(bu)件具有重要意義。


3. 塑性(plasticity)


  金屬材料(liao)在外力作(zuo)用下產生永久變形(xing)(指去掉外力后不能(neng)(neng)恢復原狀的變形(xing)),但不會(hui)被(bei)破壞(huai)的能(neng)(neng)力,叫(jiao)作(zuo)塑性。塑性用伸長率、斷面收縮率表示。


  金(jin)屬的塑性與變(bian)(bian)形方(fang)式有(you)(you)關。例如,有(you)(you)些金(jin)屬在受拉伸變(bian)(bian)形時要發生破壞,但(dan)受擠壓或模鍛時可不發生破裂。


  金(jin)屬(shu)(shu)的塑性是進行壓力加工、冷彎(wan)工藝等(deng)必須(xu)考慮的重要(yao)因(yin)素。另(ling)外,適(shi)當(dang)的塑性對(dui)提高金(jin)屬(shu)(shu)結構的安全可靠性十分必要(yao)。


4. 強度(du)(intensity&strength)


  金屬(shu)材料(liao)在(zai)外力作(zuo)用下抵抗變形和斷裂(lie)的(de)能力稱為強(qiang)(qiang)度(du)(du)。金屬(shu)材料(liao)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)是通過比例極限、彈(dan)性極限、屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)、抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)等許多(duo)強(qiang)(qiang)度(du)(du)指標(biao)來反映的(de)。


  在(zai)外力作(zuo)用下工作(zuo)的零件(jian)或構件(jian),其強(qiang)度是選用金屬材料的重要依據。


5. 強度極限(ultimate strength)


  強度極限(xian)σ在(zai)拉伸應(ying)力-應(ying)變曲(qu)線上(shang)的最大應(ying)力點,單位(wei)為MPa。


6. 比例極(ji)限(xian)(proportional limit)


  在(zai)彈性變(bian)形階段,金屬材料(liao)所承受的(de)和應(ying)變(bian)能力保持(chi)正比(bi)的(de)最(zui)大應(ying)力,稱為(wei)比(bi)例(li)(li)極(ji)(ji)限(xian)(xian)。由(you)于比(bi)例(li)(li)極(ji)(ji)限(xian)(xian)很難(nan)測定,所以常常采用發生很微小(xiao)的(de)塑性變(bian)形量的(de)應(ying)力值來表(biao)示(shi),稱為(wei)規定比(bi)例(li)(li)極(ji)(ji)限(xian)(xian)。用σp表(biao)示(shi),單位為(wei)M(兆帕(pa))。計算公式為(wei):


7. 彈(dan)性極限(elastic limit )


  金屬能保持彈(dan)性(xing)(xing)變形(xing)(xing)的(de)最(zui)大應力(li),稱為彈(dan)性(xing)(xing)極(ji)限(xian)。由于彈(dan)性(xing)(xing)極(ji)限(xian)很難測定,所(suo)以常常采用(yong)很微小(xiao)的(de)塑性(xing)(xing)變形(xing)(xing)量的(de)應力(li)值來表示(shi)。彈(dan)性(xing)(xing)極(ji)限(xian)用(yong)σ。表示(shi),單位為MPa(兆帕)。


8. 屈服極(ji)限(yield limit)與規定的最小(xiao)屈服強度(SMYS)


  屈(qu)(qu)服極(ji)限用σs表示,指(zhi)材料的(de)拉伸(shen)應力超過彈性范圍,開始(shi)發生塑(su)性變形(xing)(xing)時(shi)的(de)應力。有些材料的(de)拉伸(shen)應力-應變曲線并(bing)不出現明(ming)顯的(de)屈(qu)(qu)服平臺,即不能明(ming)確地確定(ding)其屈(qu)(qu)服點。對于此種情況,工程(cheng)上(shang)規定(ding)取(qu)試樣產生0.2%殘余變形(xing)(xing)的(de)應力值(zhi)作為條件屈(qu)(qu)服極(ji)限,用0.2表示,單位為MPa。


  SMYS:規定的(de)最小(xiao)屈服強度(the specified minimum yield strength)。這個(ge)詞匯經常在一些壓力試驗(yan)等規范內出現。


9. 抗拉強度(tensile strength)與(yu)規定(ding)的最小拉伸強度(SMTS)


  金屬試樣拉(la)伸時,在(zai)(zai)拉(la)斷(duan)前所承受的(de)最大(da)應力(li)(li),稱為抗拉(la)強(qiang)(qiang)度。它表(biao)(biao)示(shi)金屬材料在(zai)(zai)拉(la)力(li)(li)作用(yong)下抵抗大(da)量(liang)塑性變形和破壞的(de)能力(li)(li),抗拉(la)強(qiang)(qiang)度以σ表(biao)(biao)示(shi),單位為MPa。計算公式(shi)為:試樣拉(la)斷(duan)前的(de)最大(da)負(fu)荷)/F。(試樣原(yuan)橫截面面積)]


  SMTS:規定的最小拉伸強度(the specified minimum tensile strength)。這個詞匯經常在一些壓力試驗等規范內出現(xian)。


10. 抗(kang)彎強度(du)(bending strength)


  試樣(yang)在(zai)位于兩支承中間的集中負荷作用下折斷(duan)時,折斷(duan)橫截面(危險截面)所(suo)承受的最大正應力(li),稱(cheng)為抗(kang)彎強度。抗(kang)彎強度以表示,單位為MPa。


11. 抗壓強度(compressive strength)


  材料在壓(ya)力作用下不發生碎裂時所能承(cheng)受的最大正(zheng)應力,稱為抗壓(ya)強(qiang)度(du)。抗壓(ya)強(qiang)度(du)以原(yuan)面(mian)積(ji)除負荷,單位(wei)為MPa。


12. 伸(shen)長率(elongation percentage)


  金(jin)屬在(zai)拉(la)伸試驗時,試樣拉(la)斷后,其標距部分所增加(jia)的長度(du)與原標距長度(du)的百分比,稱為(wei)伸長率,以 δ 表(biao)示 ,單位為(wei) % 。


13. 斷面收(shou)縮率(section shrinkage)


  金(jin)屬(shu)拉伸試(shi)驗中,在斷裂處(chu)試(shi)樣截面面積減小的百分率(lv),稱(cheng)為斷面收縮率(lv)。以ψ表示(shi),單位為%。


14. 持久(jiu)極限(endurance lin[持久(jiu)強度(rupture strength)]


  持(chi)久(jiu)極(ji)限指金屬材料在(zai)給(gei)定溫度下,經過一定時(shi)間(jian)破壞(huai)時(shi)所能承(cheng)受的恒定應力,單位為MPa。常用符(fu)號σb。帶(dai)有一個(ge)或兩(liang)個(ge)指數表示(shi),如σb/100,表示(shi)在(zai)常溫下持(chi)久(jiu)時(shi)間(jian)為100h的應力;σb400/100,表示(shi)在(zai)試(shi)驗溫度400℃時(shi),持(chi)久(jiu)時(shi)間(jian)為100h的應力,就是所謂高溫持(chi)久(jiu)強度。


15. 蠕變(bian)極限(creep limit)


  金屬(shu)材料在一定(ding)溫度(du)和(he)長時間受(shou)力(li)狀態(tai)下,即使所受(shou)應力(li)小于其屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du),但隨(sui)著時間的增長,也會(hui)慢(man)慢(man)地產生(sheng)塑(su)性變(bian)形(xing),這種現象稱為蠕變(bian)。


  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. 疲勞極限(fatigue limit)


  金(jin)屬材(cai)料在受重(zhong)復(fu)或(huo)交(jiao)變應(ying)力(li)作用時,雖其所受應(ying)力(li)遠(yuan)小(xiao)于(yu)抗拉強度,甚至小(xiao)于(yu)彈(dan)性極限(xian),經多次(ci)循(xun)環后,在無(wu)顯著外觀變形情況(kuang)下(xia)而會發(fa)生斷(duan)裂(lie),這種現象稱為疲勞。金(jin)屬材(cai)料在重(zhong)復(fu)或(huo)交(jiao)變應(ying)力(li)作用下(xia),經過周次(ci)N的應(ying)力(li)循(xun)環仍不發(fa)生斷(duan)裂(lie)時所能(neng)承受最大應(ying)力(li)稱為疲勞極限(xian),以σ-1表(biao)示(shi),單位為MPa。


17. 疲勞強度(du)(fatigue strength)


  金(jin)屬(shu)材料(liao)在重(zhong)(zhong)復(fu)或(huo)交變應力(li)作(zuo)用下,循環一定(ding)周次N后斷裂時所(suo)能承(cheng)受(shou)的(de)(de)最大應力(li),叫作(zuo)疲(pi)勞強度,以σn表(biao)示,單位為MPa,此時,N稱為材料(liao)的(de)(de)疲(pi)勞壽命。某(mou)些(xie)金(jin)屬(shu)材料(liao)在重(zhong)(zhong)復(fu)或(huo)交變應力(li)作(zuo)用下沒(mei)有明顯的(de)(de)疲(pi)勞極限,常采用疲(pi)勞強度表(biao)示。


18. 沖擊吸收功(impact absorbing energy)或(huo)沖擊韌性值(impacttoughness)


  金屬(shu)材料對沖(chong)擊(ji)負荷(he)(he)的抵抗能力稱為(wei)韌性,通常用沖(chong)擊(ji)吸收(shou)功或沖(chong)擊(ji)韌性值(zhi)(zhi)來(lai)度量(liang)。用一(yi)定(ding)尺寸和形(xing)狀(zhuang)的試(shi)樣,在規定(ding)類型的試(shi)驗機上受一(yi)次沖(chong)擊(ji)負荷(he)(he)折斷時所吸收(shou)的功,稱沖(chong)擊(ji)吸收(shou)功,以(yi)符號A表示,單(dan)位(wei)(wei)為(wei)J;試(shi)樣刻槽(cao)處(chu)單(dan)位(wei)(wei)面積上所消耗的功,稱為(wei)沖(chong)擊(ji)韌性值(zhi)(zhi),以(yi)ak表示,單(dan)位(wei)(wei)為(wei)kJ/㎡。計算公式為(wei):


  在動負荷下工(gong)作的(de)金屬零部件,實(shi)際上很少(shao)受(shou)一(yi)次(ci)超載(zai)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)被破(po)壞(huai),而是(shi)受(shou)小能量的(de)多(duo)次(ci)重復(fu)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)才被破(po)壞(huai),因此僅(jin)用一(yi)次(ci)消耗于(yu)(yu)Ak或沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)韌性(xing)值a4來衡量其抗力是(shi)不(bu)夠(gou)準確的(de),而應以多(duo)次(ci)重復(fu)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)試驗來度量。據研究表明,在能量不(bu)太大的(de)情(qing)況下,材料承受(shou)多(duo)次(ci)重復(fu)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)能力,主要(yao)決定于(yu)(yu)強度。


  沖擊吸收功(gong)Ak包括以(yi)下三部分:①. 消(xiao)(xiao)耗于試樣彈(dan)性變形的(de)(de)彈(dan)性功(gong);②. 消(xiao)(xiao)耗于試樣塑性變形的(de)(de)塑性功(gong);③. 消(xiao)(xiao)耗于裂(lie)紋(wen)開始產生(sheng)、擴(kuo)展(zhan)直至(zhi)斷裂(lie)的(de)(de)撕(si)裂(lie)功(gong)。


  由于沖擊功僅為(wei)試(shi)樣(yang)缺口附近參加(jia)變形的體積所吸(xi)收(shou),而此體積又無法測(ce)量,且在同(tong)一斷面上每一部分的變形也不一致,因此用單位截(jie)面積上的沖擊功(沖擊值)a來(lai)判斷沖擊韌性的方法在國(guo)內外已逐漸淘汰。


19. 低溫沖擊韌性(low temperature impact toughness)和高溫沖擊韌性(high temperature impact toughness)


  金屬材料在常溫(wen)(wen)、低(di)(di)溫(wen)(wen)及高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)所測得(de)的沖(chong)(chong)擊吸(xi)收功或(huo)(huo)(huo)沖(chong)(chong)擊韌(ren)性(xing)值(zhi)是不一(yi)樣的。低(di)(di)溫(wen)(wen)條件下(xia)(xia)測得(de)的沖(chong)(chong)擊韌(ren)性(xing),稱為低(di)(di)溫(wen)(wen)沖(chong)(chong)擊韌(ren)性(xing);高(gao)溫(wen)(wen)條件下(xia)(xia)測得(de)的沖(chong)(chong)擊韌(ren)性(xing),稱為高(gao)溫(wen)(wen)沖(chong)(chong)擊韌(ren)性(xing)。低(di)(di)溫(wen)(wen)或(huo)(huo)(huo)高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)測得(de)的沖(chong)(chong)擊吸(xi)收功或(huo)(huo)(huo)沖(chong)(chong)擊韌(ren)性(xing)值(zhi)都(dou)要注(zhu)明試驗溫(wen)(wen)度。


20. 金(jin)屬材料(liao)的冷脆(cold brittleness)及脆性轉變溫度


  鋼材在(zai)較低溫(wen)(wen)(wen)度時(shi)發(fa)(fa)生(sheng)的(de)脆(cui)(cui)性斷裂(lie)(lie),通常稱(cheng)(cheng)為(wei)冷脆(cui)(cui)。材料(liao)發(fa)(fa)生(sheng)脆(cui)(cui)裂(lie)(lie)時(shi)的(de)臨界溫(wen)(wen)(wen)度稱(cheng)(cheng)為(wei)韌性-脆(cui)(cui)裂(lie)(lie)轉(zhuan)變(bian)溫(wen)(wen)(wen)度,簡稱(cheng)(cheng)脆(cui)(cui)性轉(zhuan)變(bian)溫(wen)(wen)(wen)度。