1. 力學性能(mechanical properties)


  金屬材料(liao)在外力作用(yong)下表現出來的各種特性(xing),如彈性(xing)、塑性(xing)、韌(ren)性(xing)、強(qiang)度、硬度等(deng)。


2. 彈性(xing)(elasticity)


  金屬(shu)材料(liao)受外力作用發生了變(bian)形,當去掉外力后,恢復原來形狀(zhuang)和尺寸的能力,稱為彈(dan)(dan)性。金屬(shu)材料(liao)彈(dan)(dan)性的好壞,是通過彈(dan)(dan)性極限、比例極限來反映的。


  金(jin)屬的(de)彈(dan)性(xing),對制造(zao)彈(dan)性(xing)零部件具有(you)重要意義(yi)。


3. 塑性(xing)(plasticity)


  金屬(shu)材料在外(wai)力作用下產生(sheng)永(yong)久變形(指去掉外(wai)力后不能恢復原(yuan)狀的變形),但不會被破(po)壞的能力,叫(jiao)作塑性。塑性用伸長率、斷(duan)面收縮率表(biao)示。


  金(jin)(jin)屬(shu)的塑(su)性與變形(xing)方式有關。例如,有些金(jin)(jin)屬(shu)在(zai)受(shou)拉伸變形(xing)時要發生破壞,但(dan)受(shou)擠壓或模鍛時可不發生破裂。


  金(jin)(jin)屬的塑性是(shi)進(jin)行壓(ya)力(li)加工、冷彎工藝等必須考慮的重要因素(su)。另外,適當的塑性對(dui)提(ti)高金(jin)(jin)屬結(jie)構的安(an)全(quan)可靠(kao)性十(shi)分必要。


4. 強度(du)(intensity&strength)


  金屬材(cai)料(liao)在外(wai)力作用下抵抗(kang)變形和斷裂的(de)能力稱為(wei)強度(du)。金屬材(cai)料(liao)的(de)強度(du)是通(tong)過比例極限、彈性極限、屈服強度(du)、抗(kang)拉強度(du)等許多強度(du)指標(biao)來反映的(de)。


  在外力作(zuo)用下(xia)工(gong)作(zuo)的零件(jian)或構件(jian),其強(qiang)度(du)是(shi)選用金屬材料的重要依據(ju)。


5. 強度極(ji)限(ultimate strength)


  強度極限σ在拉伸應力(li)(li)-應變曲線上的最大應力(li)(li)點,單位為MPa。


6. 比例極(ji)限(proportional limit)


  在彈性變形階段,金屬材(cai)料所承受的和應變能力保(bao)持正比的最大應力,稱為比例極(ji)(ji)限。由于比例極(ji)(ji)限很難(nan)測定(ding),所以常(chang)常(chang)采用發生很微小的塑性變形量(liang)的應力值來表示,稱為規定(ding)比例極(ji)(ji)限。用σp表示,單(dan)位為M(兆(zhao)帕)。計算公式為:


7. 彈性極限(elastic limit )


  金屬(shu)能(neng)保持彈(dan)性變形的(de)(de)最大應力,稱為(wei)彈(dan)性極(ji)限。由于彈(dan)性極(ji)限很(hen)難測定,所(suo)以常(chang)常(chang)采(cai)用(yong)很(hen)微小的(de)(de)塑性變形量的(de)(de)應力值來表(biao)示(shi)。彈(dan)性極(ji)限用(yong)σ。表(biao)示(shi),單(dan)位為(wei)MPa(兆(zhao)帕)。


8. 屈(qu)服極(ji)限(yield limit)與規定(ding)的最小屈(qu)服強度(SMYS)


  屈服(fu)(fu)極限用σs表示(shi),指(zhi)材(cai)料的(de)(de)拉(la)伸(shen)應(ying)力(li)超過彈性范(fan)圍,開始發生(sheng)塑性變形時的(de)(de)應(ying)力(li)。有些(xie)材(cai)料的(de)(de)拉(la)伸(shen)應(ying)力(li)-應(ying)變曲線(xian)并不(bu)出(chu)現(xian)明(ming)(ming)顯(xian)的(de)(de)屈服(fu)(fu)平臺,即不(bu)能明(ming)(ming)確地確定其屈服(fu)(fu)點。對(dui)于此種情(qing)況(kuang),工程(cheng)上規(gui)定取試樣產生(sheng)0.2%殘余(yu)變形的(de)(de)應(ying)力(li)值作為(wei)條(tiao)件屈服(fu)(fu)極限,用0.2表示(shi),單(dan)位為(wei)MPa。


  SMYS:規(gui)(gui)定的最小屈服強度(the specified minimum yield strength)。這個(ge)詞匯(hui)經常在一些(xie)壓(ya)力(li)試驗(yan)等(deng)規(gui)(gui)范內出現。


9. 抗拉強度(du)(tensile strength)與規定的(de)最小(xiao)拉伸強度(du)(SMTS)


  金屬試樣拉(la)伸(shen)時(shi),在拉(la)斷前所(suo)承受(shou)的(de)最(zui)大(da)應力,稱為抗(kang)拉(la)強度。它(ta)表示(shi)金屬材料在拉(la)力作用下抵(di)抗(kang)大(da)量塑性變形和破壞的(de)能力,抗(kang)拉(la)強度以(yi)σ表示(shi),單(dan)位為MPa。計算公式為:試樣拉(la)斷前的(de)最(zui)大(da)負荷)/F。(試樣原橫截面面積)]


  SMTS:規定的最(zui)小(xiao)拉伸強度(du)(the specified minimum tensile strength)。這(zhe)個(ge)詞匯經常在一(yi)些壓力(li)試驗等規范(fan)內出現(xian)。


10. 抗彎強度(bending strength)


  試樣在位于兩(liang)支承(cheng)中(zhong)間的集(ji)中(zhong)負荷作用下折斷時,折斷橫截面(mian)(危險(xian)截面(mian))所承(cheng)受的最大正應力,稱為(wei)抗彎強度(du)。抗彎強度(du)以表示,單位為(wei)MPa。


11. 抗壓強度(compressive strength)


  材料在(zai)壓力作用下不發生(sheng)碎裂時所能承受(shou)的(de)最大(da)正應力,稱為抗壓強(qiang)(qiang)度。抗壓強(qiang)(qiang)度以原面積除(chu)負荷,單位為MPa。


12. 伸長率(elongation percentage)


  金(jin)屬在(zai)拉伸(shen)試(shi)驗時,試(shi)樣拉斷(duan)后,其標(biao)距部(bu)分所增加的(de)長(chang)度(du)與原(yuan)標(biao)距長(chang)度(du)的(de)百分比,稱為伸(shen)長(chang)率,以 δ 表示 ,單位為 % 。


13. 斷(duan)面收(shou)縮率(section shrinkage)


  金屬(shu)拉伸試驗中,在斷裂(lie)處試樣截(jie)面面積減小(xiao)的百分率(lv),稱為(wei)(wei)斷面收縮(suo)率(lv)。以ψ表示,單位為(wei)(wei)%。


14. 持久極限(endurance lin[持久強度(du)(rupture strength)]


  持久極限指(zhi)金屬材料在(zai)給定溫(wen)度(du)(du)下,經(jing)過一定時(shi)間(jian)破(po)壞時(shi)所能承受的(de)恒定應(ying)力(li)(li),單位為(wei)MPa。常(chang)(chang)用符號σb。帶有一個(ge)或兩個(ge)指(zhi)數表示(shi),如σb/100,表示(shi)在(zai)常(chang)(chang)溫(wen)下持久時(shi)間(jian)為(wei)100h的(de)應(ying)力(li)(li);σb400/100,表示(shi)在(zai)試驗溫(wen)度(du)(du)400℃時(shi),持久時(shi)間(jian)為(wei)100h的(de)應(ying)力(li)(li),就是所謂高溫(wen)持久強度(du)(du)。


15. 蠕變(bian)極限(xian)(creep limit)


  金屬材料在一定溫(wen)度和長時間受力狀態下,即(ji)使所受應力小于其屈服強度,但隨著時間的增長,也會(hui)慢慢地產生塑性變形,這種(zhong)現象稱為蠕變。


  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(lao)極限(xian)(fatigue limit)


  金屬材(cai)料在受(shou)重復或交(jiao)變(bian)應(ying)力作用(yong)時(shi),雖其(qi)所(suo)(suo)受(shou)應(ying)力遠小于抗拉強度,甚至小于彈性極限(xian),經(jing)(jing)多次循環后,在無顯著外觀變(bian)形情況下(xia)而會發(fa)生斷(duan)裂(lie),這種現象稱為(wei)疲勞。金屬材(cai)料在重復或交(jiao)變(bian)應(ying)力作用(yong)下(xia),經(jing)(jing)過(guo)周次N的應(ying)力循環仍不(bu)發(fa)生斷(duan)裂(lie)時(shi)所(suo)(suo)能承受(shou)最大應(ying)力稱為(wei)疲勞極限(xian),以σ-1表示,單位為(wei)MPa。


17. 疲勞強度(fatigue strength)


  金(jin)屬材料(liao)(liao)在重復或交變應(ying)力(li)(li)作(zuo)用下,循環一定(ding)周(zhou)次N后斷(duan)裂時所能承受的(de)(de)最大應(ying)力(li)(li),叫作(zuo)疲(pi)勞(lao)強度(du),以σn表示(shi),單(dan)位為(wei)MPa,此時,N稱為(wei)材料(liao)(liao)的(de)(de)疲(pi)勞(lao)壽(shou)命。某些金(jin)屬材料(liao)(liao)在重復或交變應(ying)力(li)(li)作(zuo)用下沒有明(ming)顯(xian)的(de)(de)疲(pi)勞(lao)極(ji)限,常(chang)采用疲(pi)勞(lao)強度(du)表示(shi)。


18. 沖(chong)擊吸收功(impact absorbing energy)或沖(chong)擊韌性值(impacttoughness)


  金屬材料(liao)對沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)負(fu)荷(he)的抵(di)抗能力(li)稱為(wei)(wei)(wei)韌性(xing)(xing),通常(chang)用沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸收(shou)功(gong)或沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌性(xing)(xing)值(zhi)來度量。用一定尺寸(cun)和形狀的試(shi)樣,在規定類型的試(shi)驗機上受一次沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)負(fu)荷(he)折斷時(shi)所吸收(shou)的功(gong),稱沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸收(shou)功(gong),以符號A表示(shi)(shi),單(dan)位為(wei)(wei)(wei)J;試(shi)樣刻槽處(chu)單(dan)位面積上所消耗的功(gong),稱為(wei)(wei)(wei)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌性(xing)(xing)值(zhi),以ak表示(shi)(shi),單(dan)位為(wei)(wei)(wei)kJ/㎡。計算公式為(wei)(wei)(wei):


  在動負(fu)荷(he)下工(gong)作的金屬零部件,實際上很(hen)少(shao)受一(yi)次超(chao)載沖擊被破(po)壞(huai),而是受小(xiao)能量的多次重復沖擊才(cai)被破(po)壞(huai),因(yin)此(ci)僅用一(yi)次消耗于Ak或沖擊韌性值a4來衡量其抗力是不夠(gou)準確的,而應以多次重復沖擊試驗(yan)來度(du)量。據研(yan)究表明(ming),在能量不太大的情況下,材料承受多次重復沖擊的能力,主(zhu)要決定(ding)于強度(du)。


  沖擊吸收功Ak包括以下三(san)部分(fen):①. 消耗(hao)(hao)于試樣(yang)彈性變形的(de)彈性功;②. 消耗(hao)(hao)于試樣(yang)塑(su)性變形的(de)塑(su)性功;③. 消耗(hao)(hao)于裂紋開始(shi)產(chan)生、擴展直至斷(duan)裂的(de)撕裂功。


  由于沖(chong)擊(ji)(ji)功僅(jin)為(wei)試樣缺口附近參加變形的體積(ji)所吸收,而此(ci)體積(ji)又無法(fa)測量(liang),且(qie)在(zai)同一(yi)(yi)(yi)斷面上每一(yi)(yi)(yi)部分的變形也(ye)不一(yi)(yi)(yi)致,因此(ci)用單位截(jie)面積(ji)上的沖(chong)擊(ji)(ji)功(沖(chong)擊(ji)(ji)值)a來判斷沖(chong)擊(ji)(ji)韌性的方法(fa)在(zai)國內外(wai)已逐(zhu)漸淘汰。


19. 低溫(wen)沖擊(ji)韌性(low temperature impact toughness)和高溫(wen)沖擊(ji)韌性(high temperature impact toughness)


  金屬材料在常溫(wen)(wen)(wen)(wen)、低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)及高溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)所(suo)測(ce)得(de)的(de)沖擊(ji)吸收功或沖擊(ji)韌(ren)性(xing)(xing)值是不一樣的(de)。低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)條(tiao)件下(xia)測(ce)得(de)的(de)沖擊(ji)韌(ren)性(xing)(xing),稱(cheng)為(wei)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)沖擊(ji)韌(ren)性(xing)(xing);高溫(wen)(wen)(wen)(wen)條(tiao)件下(xia)測(ce)得(de)的(de)沖擊(ji)韌(ren)性(xing)(xing),稱(cheng)為(wei)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)沖擊(ji)韌(ren)性(xing)(xing)。低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)或高溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)測(ce)得(de)的(de)沖擊(ji)吸收功或沖擊(ji)韌(ren)性(xing)(xing)值都要注明試驗溫(wen)(wen)(wen)(wen)度。


20. 金屬材料的冷(leng)脆(cold brittleness)及脆性轉變(bian)溫度(du)


  鋼材在較低溫(wen)(wen)度時發生的(de)脆(cui)(cui)性斷裂(lie)(lie),通常稱為冷脆(cui)(cui)。材料(liao)發生脆(cui)(cui)裂(lie)(lie)時的(de)臨界溫(wen)(wen)度稱為韌性-脆(cui)(cui)裂(lie)(lie)轉(zhuan)變溫(wen)(wen)度,簡稱脆(cui)(cui)性轉(zhuan)變溫(wen)(wen)度。