材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸 、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征 。

金属材料的流体力学性能讲解(机械基础知识一)(1)

1.强度

强度是指材料在外力作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。强度用应力表示,其符号是σ,单位为MPa,常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度,通过拉伸试验测定。

金属材料的流体力学性能讲解(机械基础知识一)(2)

2.塑性

塑性是指材料在断裂前产生永久变形而不被破坏的能力。材料塑性好坏的力学性能指标主要有伸长率和收缩率,值越大,材料的塑性就越好,通过拉伸试验可测定。

金属材料的流体力学性能讲解(机械基础知识一)(3)

3.硬度

硬度是指金属材料抵抗硬物压入其表面的能力。材料的硬度越高,其耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度(HBS)和洛氏硬度(HRC)。

金属材料的流体力学性能讲解(机械基础知识一)(4)

1)布氏硬度

表示方法:布氏硬度用HBS(W)表示,S表示钢球压头,W表示硬质合金球压头。规定布氏硬度表示为:在符号HBS或HBW前写出硬度值,符号后面依次用相应数字注明压头直径(mm)、试验力(N)和保持时间(s)。如120 HBS 10/1000/30。

适用范围:HBS适用于测量硬度值小于450的材料,主要用来测定灰铸铁、有色金属和经退火、正火及调质处理的钢材。

根据经验,布氏硬度与抗拉强度之间有一定的近似关系:

对于低碳钢,有σ=0.36HBS;

对于高碳钢:有σ=0.34HBS。

2)洛氏硬度

表示方法:常用HRA、HRB、HRC三种,其中HRC最为常用。洛氏硬度的表示方法为:在符号前面写出硬度值。如62HRC。

适用范围:HRC在20-70范围内有效,常用来测定淬火钢和工具钢、模具钢等材料,1HRC相当于10HBS。

4.冲击韧性

冲击韧性是指材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力,材料的韧性越好,在受冲击时越不容易断裂。

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5.疲劳强度

疲劳强度是指材料经过无数次应力循环仍不断裂的最大应力。

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