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


  金屬材料在外力作用下表現出(chu)來(lai)的(de)各種(zhong)特性(xing),如彈性(xing)、塑性(xing)、韌(ren)性(xing)、強(qiang)度(du)、硬度(du)等。


2. 彈性(elasticity)


  金(jin)(jin)屬材料受外力作(zuo)用發生(sheng)了變形,當去掉外力后,恢復原來(lai)形狀和尺寸的(de)能力,稱(cheng)為彈(dan)性。金(jin)(jin)屬材料彈(dan)性的(de)好壞(huai),是通過彈(dan)性極限、比例極限來(lai)反映的(de)。


  金屬的彈性,對制造彈性零(ling)部件具有重要(yao)意義。


3. 塑性(plasticity)


  金(jin)屬材料在外(wai)力(li)作(zuo)用下產(chan)生永(yong)久(jiu)變形(xing)(指(zhi)去(qu)掉外(wai)力(li)后不(bu)能恢(hui)復原狀(zhuang)的變形(xing)),但(dan)不(bu)會被破(po)壞的能力(li),叫作(zuo)塑(su)性。塑(su)性用伸長率、斷面收縮率表(biao)示。


  金(jin)屬的塑(su)性(xing)與變(bian)形(xing)方(fang)式有(you)關(guan)。例如,有(you)些金(jin)屬在受拉伸變(bian)形(xing)時要發(fa)生破(po)壞,但(dan)受擠壓或模(mo)鍛(duan)時可不(bu)發(fa)生破(po)裂(lie)。


  金屬的(de)塑(su)性是進行壓(ya)力加工(gong)、冷彎工(gong)藝等必須考慮的(de)重要因素(su)。另外,適當的(de)塑(su)性對(dui)提高金屬結(jie)構的(de)安全(quan)可(ke)靠性十分必要。


4. 強度(intensity&strength)


  金屬(shu)材料在(zai)外力(li)作用下抵(di)抗變形(xing)和斷裂的能力(li)稱為強度(du)。金屬(shu)材料的強度(du)是通過(guo)比例極限(xian)、彈性極限(xian)、屈服強度(du)、抗拉強度(du)等許多強度(du)指標(biao)來反(fan)映(ying)的。


  在外力作用下工作的零件或構件,其強度是選用金屬(shu)材料(liao)的重(zhong)要依據(ju)。


5. 強度極(ji)限(ultimate strength)


  強度極限σ在拉伸應(ying)力(li)-應(ying)變曲(qu)線上的最(zui)大應(ying)力(li)點,單位為MPa。


6. 比例極限(proportional limit)


  在彈性變(bian)形(xing)階段,金屬材(cai)料所承受的(de)和應變(bian)能力(li)保持正比(bi)的(de)最大應力(li),稱為(wei)比(bi)例(li)極(ji)(ji)限(xian)。由于比(bi)例(li)極(ji)(ji)限(xian)很難測定,所以常常采用發生很微小的(de)塑性變(bian)形(xing)量的(de)應力(li)值(zhi)來表(biao)示,稱為(wei)規定比(bi)例(li)極(ji)(ji)限(xian)。用σp表(biao)示,單位為(wei)M(兆帕)。計算公式為(wei):


7. 彈性極限(elastic limit )


  金屬能保持彈性(xing)變(bian)形(xing)的(de)最大應力,稱為彈性(xing)極限(xian)(xian)。由于彈性(xing)極限(xian)(xian)很難測(ce)定,所以常(chang)常(chang)采(cai)用(yong)很微小(xiao)的(de)塑(su)性(xing)變(bian)形(xing)量的(de)應力值(zhi)來表示。彈性(xing)極限(xian)(xian)用(yong)σ。表示,單位(wei)為MPa(兆帕(pa))。


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


  屈(qu)服極限(xian)用(yong)σs表示,指材(cai)料(liao)的(de)(de)拉(la)伸應力(li)(li)超過彈性范圍,開始(shi)發生(sheng)塑性變(bian)形時的(de)(de)應力(li)(li)。有些材(cai)料(liao)的(de)(de)拉(la)伸應力(li)(li)-應變(bian)曲線(xian)并不出現明顯的(de)(de)屈(qu)服平臺,即(ji)不能(neng)明確地(di)確定(ding)其(qi)屈(qu)服點(dian)。對于此種情況,工程上規(gui)定(ding)取試(shi)樣產生(sheng)0.2%殘余變(bian)形的(de)(de)應力(li)(li)值作為條(tiao)件屈(qu)服極限(xian),用(yong)0.2表示,單位(wei)為MPa。


  SMYS:規定的最小屈(qu)服強度(the specified minimum yield strength)。這(zhe)個詞匯經常(chang)在(zai)一些壓(ya)力試驗(yan)等規范內出現。


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


  金(jin)屬試樣(yang)拉伸時,在(zai)(zai)拉斷前所承受的最大(da)應力,稱為(wei)(wei)抗(kang)拉強度。它表(biao)示金(jin)屬材料在(zai)(zai)拉力作用(yong)下抵抗(kang)大(da)量塑性變形和(he)破(po)壞的能力,抗(kang)拉強度以σ表(biao)示,單位為(wei)(wei)MPa。計(ji)算公式為(wei)(wei):試樣(yang)拉斷前的最大(da)負荷)/F。(試樣(yang)原橫截(jie)面面積)]


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


10. 抗彎(wan)強度(bending strength)


  試樣在位(wei)于(yu)兩支承(cheng)(cheng)中間的集中負荷作(zuo)用下折(zhe)斷(duan)時,折(zhe)斷(duan)橫截面(危險截面)所(suo)承(cheng)(cheng)受的最大(da)正(zheng)應力,稱為抗(kang)彎(wan)強度。抗(kang)彎(wan)強度以表示,單位(wei)為MPa。


11. 抗壓強度(compressive strength)


  材料(liao)在壓力(li)作用下不發生碎裂時所能承受的最大(da)正應力(li),稱(cheng)為抗壓強度。抗壓強度以(yi)原面積除(chu)負荷,單位為MPa。


12. 伸長率(elongation percentage)


  金屬在拉伸試(shi)驗時,試(shi)樣拉斷后(hou),其標(biao)距部分所(suo)增加(jia)的長度與原標(biao)距長度的百(bai)分比,稱為伸長率,以 δ 表示(shi) ,單(dan)位(wei)為 % 。


13. 斷面收縮率(section shrinkage)


  金屬拉伸試驗(yan)中,在斷裂處試樣截面面積減小的百分(fen)率,稱為(wei)斷面收縮率。以ψ表示,單位為(wei)%。


14. 持(chi)久極限(endurance lin[持(chi)久強度(rupture strength)]


  持(chi)久極限指金屬(shu)材(cai)料在(zai)給定(ding)溫(wen)度(du)下,經過一(yi)定(ding)時(shi)間(jian)破壞時(shi)所能承受(shou)的(de)(de)恒定(ding)應(ying)(ying)力,單位(wei)為MPa。常用符號σb。帶有一(yi)個(ge)或兩個(ge)指數表示(shi)(shi),如(ru)σb/100,表示(shi)(shi)在(zai)常溫(wen)下持(chi)久時(shi)間(jian)為100h的(de)(de)應(ying)(ying)力;σb400/100,表示(shi)(shi)在(zai)試驗溫(wen)度(du)400℃時(shi),持(chi)久時(shi)間(jian)為100h的(de)(de)應(ying)(ying)力,就(jiu)是所謂(wei)高溫(wen)持(chi)久強度(du)。


15. 蠕變極限(creep limit)


  金屬材(cai)料(liao)在一定溫度(du)和(he)長時間(jian)受力(li)狀態下,即使所受應力(li)小于其屈服(fu)強度(du),但(dan)隨著時間(jian)的增長,也會慢慢地產生塑性變(bian)形,這種現象(xiang)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(pi)勞極限(fatigue limit)


  金屬材(cai)(cai)料在受重復(fu)或(huo)交(jiao)變應(ying)力作用時(shi),雖其所(suo)受應(ying)力遠(yuan)小(xiao)(xiao)于抗拉強度,甚至(zhi)小(xiao)(xiao)于彈性(xing)極(ji)限,經多次循環后,在無顯(xian)著外觀變形情況下而(er)會(hui)發生斷裂,這種(zhong)現象(xiang)稱為(wei)(wei)疲勞(lao)(lao)。金屬材(cai)(cai)料在重復(fu)或(huo)交(jiao)變應(ying)力作用下,經過周次N的應(ying)力循環仍不(bu)發生斷裂時(shi)所(suo)能承(cheng)受最大應(ying)力稱為(wei)(wei)疲勞(lao)(lao)極(ji)限,以σ-1表(biao)示,單位為(wei)(wei)MPa。


17. 疲(pi)勞強(qiang)度(fatigue strength)


  金屬材料在重(zhong)復(fu)(fu)或交變(bian)(bian)應(ying)(ying)(ying)力(li)作用下,循環一定(ding)周次N后斷(duan)裂(lie)時所能(neng)承受的(de)最(zui)大(da)應(ying)(ying)(ying)力(li),叫作疲(pi)(pi)勞強(qiang)度,以σn表示,單位為MPa,此時,N稱為材料的(de)疲(pi)(pi)勞壽命。某些金屬材料在重(zhong)復(fu)(fu)或交變(bian)(bian)應(ying)(ying)(ying)力(li)作用下沒有明顯的(de)疲(pi)(pi)勞極限,常采用疲(pi)(pi)勞強(qiang)度表示。


18. 沖擊(ji)吸收(shou)功(impact absorbing energy)或沖擊(ji)韌性值(impacttoughness)


  金屬(shu)材料對沖擊(ji)負荷(he)的(de)(de)抵抗能力稱為(wei)韌(ren)性,通常用(yong)沖擊(ji)吸(xi)收功(gong)或沖擊(ji)韌(ren)性值來度量。用(yong)一定尺寸(cun)和形(xing)狀的(de)(de)試(shi)樣,在(zai)規定類型的(de)(de)試(shi)驗機上受一次沖擊(ji)負荷(he)折斷(duan)時所(suo)吸(xi)收的(de)(de)功(gong),稱沖擊(ji)吸(xi)收功(gong),以(yi)符號A表示,單位為(wei)J;試(shi)樣刻槽處單位面(mian)積上所(suo)消(xiao)耗的(de)(de)功(gong),稱為(wei)沖擊(ji)韌(ren)性值,以(yi)ak表示,單位為(wei)kJ/㎡。計(ji)算公(gong)式(shi)為(wei):


  在動負荷下(xia)工作的(de)金屬零部(bu)件,實(shi)際(ji)上很(hen)少受一(yi)次(ci)(ci)(ci)超(chao)載沖擊被破壞,而是(shi)受小能(neng)量(liang)的(de)多(duo)次(ci)(ci)(ci)重復沖擊才被破壞,因(yin)此(ci)僅(jin)用(yong)一(yi)次(ci)(ci)(ci)消耗于Ak或沖擊韌性值a4來(lai)衡量(liang)其抗力(li)是(shi)不夠準(zhun)確的(de),而應以多(duo)次(ci)(ci)(ci)重復沖擊試(shi)驗來(lai)度量(liang)。據研究表(biao)明,在能(neng)量(liang)不太大的(de)情況下(xia),材料承(cheng)受多(duo)次(ci)(ci)(ci)重復沖擊的(de)能(neng)力(li),主要決定于強度。


  沖擊吸收功Ak包(bao)括以下三部分:①. 消(xiao)耗于(yu)試樣彈(dan)(dan)性(xing)變(bian)形的彈(dan)(dan)性(xing)功;②. 消(xiao)耗于(yu)試樣塑(su)性(xing)變(bian)形的塑(su)性(xing)功;③. 消(xiao)耗于(yu)裂(lie)紋開始產生、擴展直至(zhi)斷裂(lie)的撕(si)裂(lie)功。


  由于沖(chong)擊(ji)功僅為(wei)試(shi)樣缺口附(fu)近參加變形(xing)的體積所吸收(shou),而此體積又無法測量(liang),且在(zai)同一(yi)斷面(mian)上每一(yi)部(bu)分的變形(xing)也不一(yi)致(zhi),因此用單(dan)位截面(mian)積上的沖(chong)擊(ji)功(沖(chong)擊(ji)值)a來判(pan)斷沖(chong)擊(ji)韌性(xing)的方法在(zai)國內外(wai)已逐漸淘汰(tai)。


19. 低(di)溫沖擊韌性(low temperature impact toughness)和高(gao)溫沖擊韌性(high temperature impact toughness)


  金屬(shu)材料在常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)、低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)及(ji)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)所測得(de)的(de)(de)沖(chong)擊吸收功(gong)或沖(chong)擊韌(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)值(zhi)是不(bu)一樣(yang)的(de)(de)。低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)條件下(xia)測得(de)的(de)(de)沖(chong)擊韌(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing),稱(cheng)(cheng)為低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)沖(chong)擊韌(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing);高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)條件下(xia)測得(de)的(de)(de)沖(chong)擊韌(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing),稱(cheng)(cheng)為高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)沖(chong)擊韌(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)。低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)或高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)測得(de)的(de)(de)沖(chong)擊吸收功(gong)或沖(chong)擊韌(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)值(zhi)都要注明試驗溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度。


20. 金(jin)屬材料的冷脆(cold brittleness)及(ji)脆性(xing)轉變溫度(du)


  鋼材在較低溫(wen)度時發生的脆(cui)性(xing)斷裂,通常稱為(wei)冷脆(cui)。材料(liao)發生脆(cui)裂時的臨界溫(wen)度稱為(wei)韌性(xing)-脆(cui)裂轉變溫(wen)度,簡(jian)稱脆(cui)性(xing)轉變溫(wen)度。