钢铁材料的力学性能

名  称		量的符号	单位符号	含    义
				强度指金属在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力
1. 强 度	1)抗拉强度	ób		金属试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷与试样原横截面面积之比称为抗拉强度 ób=Pb/Fo 式中 Pb——试样拉断前的最大负荷(N)         Fo——试样原横截面积(mm2)
	2)抗弯强度	óbb	MPa	试样在位于两支承中间的集中负荷作用下，使其折断时，折断截面所 承受的最大正压力 对圆试样：óbb=8PL/Лd³; 对矩形试样：óbb=3PL/2bh² 式中  P——试样所受最大集中载荷(N)          L——两支承点间的跨距(mm)          d——圆试样截面之外径(mm)          b——矩形截面试样之宽度(mm)          h——矩形截面试样之高度(mm)
	3)抗压强度	óbc	MPa	材料在压力作用下不发生碎、裂所能承受的最大正压力，称为抗压强度 óbc=Pbc/Fo 式中 Pbc—试样所受最大集中载荷（N）         Fo—试样原截面积（mm²）
	4)抗剪强度	て	MPa	试样剪断前，所承受的最大负荷下的受剪截面具有的平均剪应力 双剪：óて=P/2F;单剪：óて=P/Fo 式中  P—剪切时的最大负荷（N）         Fo—受检部位的原横截面积(mm²)
	5)抗扭强度		MPa	指外力是扭转力的强度极限   てb≈3Mb/4Wp(适用于钢材) てb≈Mb/Wp(适用于铸铁) 式中 Mb—扭转力矩（N•mm）         Wp—扭转时试样截面的极断面系数（mm²）
	6)屈服点	ós	MPa	金属试样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象称为“屈服”。发生屈服现象时的应力，称为屈服点或屈服极限 Ós=Ps/Fo            式中 Ps——屈服载荷(N)         Fo——试样原横截面积(mm2)
	7)屈服强度	ó0.2	MPa	对某些屈服现象不明显的金属材料，测定屈服点比较困难，常把产生O．2％永久变形的应力定为屈服点，称为屈服强度或条件屈服极限            ó0.2=P0.2/Fo 式中  P0. 2——试样产生永久变形为0.2％时的载荷(N)          Fo——试样原横截面积(mm2)
	8)持久强度	ób/时间（h）	MPa	金属材料在高温条件下。经过规定时间发生断裂时的应力称为持久强度。通常所指的持久强度，是在一定的温度条件下，试样经l05h后的断裂强度
	9)蠕变强度	温度ó  应变量/时间	MPa	金属材料在高于一定温度下受到应力作 用，即使应力小于屈服强度，试件也会随着时间的增长而缓慢地产生塑性变形，此种现象称为蠕变。在给定温度下和规定的时间内，使试样产生一定蠕变变形量的应力称为蠕变强度，例如           500  ó----------------- =100MPa          1/100000 ，表示材料在500％温度下，105h后应变量为l％的蠕变强度为100MPa。蠕变强度是材料在高温下长期负荷下对塑性变形抗力的性能指标
2. 弹 性				弹性是指金属在外力作用下产生变形，当外力取消后又恢复到原来的形状和大小的一种特性
	1)弹性模量	E	GPa	在弹性范围内，金属拉伸试验时，外力和变形成比例增长，即应力与应变成正比关系时，这个比例系数就称为弹性模量，也叫正弹性模数
	2)切变模量	G	GPa	金属在弹性范围内，当进行扭转试验时，外力和变形成比例地增长，即应力与应变成正比例关系时，这个比例系数就称为切变模量
	3)弹性极限	óe	MPa	金属能保持弹性变形的最大应力，称为弹性极限
	4)比例极限	óp	MPa	在弹性变形阶段。金属材料所承受的和应变能保持正比的最大应力，称为比例极限 óp=Pp/Fo 式中 Pp——规定比例极限负荷(N)         Fo——试样原横截面积(mm2)
3. 塑 性				所谓塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致破裂的能 力
	1)伸长率	ó	％	金属材料在拉伸时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比。δ5是标距为5倍直径时的伸长率，δ10是标距为10倍直径时的伸长率
	2)断面收缩率	ψ	％	金属试样拉断后，其缩颈处横截面积的最大缩减量与原横截面积的百分比
	3)泊松比	μ		对于各向同性的材料，泊松比表示：试样在单向拉伸时，横向相对收缩量与轴向相对伸长量之比 μ=E/2G-1 式中  E——弹性模量(GPa)         G——切变模量(GPa)
4. 韧 性				所谓韧性是指金属材料在冲击力(动力载荷)的作用下而不破坏的能力
	1)冲击韧度	aku或aKV	J／cm2	冲击韧度是评定金属材料于动载荷下受冲击抗力的力学性能指标，通常都是以大能量的一次冲击值(aku或aKV)作为标准的。它是采用一定尺寸和形状的标准试样，在摆锤式一次冲击试验机上来进行试验。试验结果，以冲断试样上所消耗的功(AKU或AKv)与断面处横截面积(F)之比值大小来衡量
	2)冲击吸收功	AKu或AKV	J	由于ak值的大小，不仅取决于材料本身，同时还随试样尺寸、形状的改变及试验温度的不同而变化，因而ak值只是一个相对指标。目前国际上许多国家直接采用冲击吸收功Ak作为冲击韧度的指标 aku=AKu/F；aKV=AKV/F 式中  aku——夏比u形缺口试样冲击值(J／cm2) aKV——夏比V形缺口试样冲击值(J／cm2) AKU——夏比u形缺口试样冲断时所消耗的冲击功(J)         AKV——夏比v形缺口试样冲断时所消耗的冲击功(J)         F——试样缺口处的横截面积(cm2)
5. 疲 劳				金属材料在极限强度以下，长期承受交变负荷(即大小、方向反复变化的载荷)的作用。在不发生显著塑性变形的情况下而突然断裂的现象，称为疲劳
	1)疲劳极限	ó-1	MPa	金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次(N)的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大应力称为疲劳极限
	2)疲劳强度	óN	MPa	金属材料在重复或交变应力作用下，循环一定周次(N)后断裂时所能承受的最大应力，叫作疲劳强度。此时，N称为材料的疲劳寿命。某些金属材料在重复或交变应力作用下。没有明显的疲劳极限，常用疲劳强度表示
6. 硬 度				硬度就是指金属抵抗更硬物体压人其表面的能力。硬度不是一个单纯的物理量，而是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标
	1)布氏硬度	HBS	HBW	用一定直径的球体(钢球或硬质合金球)以相应的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测表面压痕直径计算的硬度值。使用钢球测定硬度小于等于450°；使用硬质合金球测定硬度大于450HBW
	2)洛氏硬度	HRA 14RB HRC HRD HRE HRF HRG HRH HRK		用金刚石圆锥或钢球压头以初始试验力和总试验力作用下，压入试 样表面，经规定的保持时间后，卸除主试验力，测残余压痕深度增 量计算的硬度值。 洛氏硬度试验分A、B、C、D、E、F、G、H、K标尺
	3)维氏硬度	HV		用金刚石正四棱体压头以49.03～980.7N的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测压痕对角线长度计算的硬度值
	4)肖氏硬度	HSC   HSD		用金刚石或钢球冲头从一定高度落到试样表面，测冲头回跳高度计算硬度值。用目测型硬度计的硬度符号为HSC，指示型硬度计的硬度符号为HSD
7. 减 摩 及 耐磨 性	1)摩擦因数	µ		相互接触的物体，当作相对移动时就会引起摩擦，引起摩擦的阻力称为摩擦力。根据摩擦定律，通常把摩擦力(F)与施加在摩擦部 位上的垂直载荷(N)的比值，称为摩擦因数μ=F/N 式中 F——摩擦力(N)         F——施加在摩擦部件上的垂直载荷(N)
	2)磨耗量	W V	g /cm3	试样在规定试验条件下经过一定时间或一定距离摩擦之后，以试样被磨去的重量(g)或体积(cm3)之量，称为磨耗量(或磨损量)，以磨去重量表示者称为重量磨耗形，用磨去体积表示者称为体积磨耗V
	3)相对耐磨系数	ε		在模拟耐磨试验机上，采用65Mn(52～53HRC)作为标准试样，在相同条件下，标准试样的绝对磨耗量与被测定材料的绝对磨耗量之比，称为被测材料的相对耐磨系数

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