1. 力學(xue)性能(mechanical properties)


  金(jin)屬(shu)材料在外力作用下表現出來的各種特(te)性,如彈性、塑性、韌(ren)性、強度(du)、硬度(du)等。


2. 彈性(elasticity)


  金屬材料受外力作用發生(sheng)了變形,當去掉外力后,恢復原來(lai)形狀和尺寸的能力,稱為(wei)彈(dan)性(xing)。金屬材料彈(dan)性(xing)的好壞,是通過彈(dan)性(xing)極限(xian)、比例極限(xian)來(lai)反映的。


  金屬的彈(dan)性,對制造彈(dan)性零(ling)部件具有重要意義。


3. 塑性(plasticity)


  金屬材料在外(wai)力作(zuo)用下(xia)產生永(yong)久變形(指(zhi)去(qu)掉外(wai)力后不能恢(hui)復原狀的變形),但不會被(bei)破壞的能力,叫(jiao)作(zuo)塑性(xing)。塑性(xing)用伸長率、斷面收(shou)縮率表示。


  金屬的塑性與變形(xing)方式有關。例如,有些金屬在受(shou)拉伸變形(xing)時要發(fa)生破(po)壞,但受(shou)擠(ji)壓或模鍛時可不發(fa)生破(po)裂。


  金(jin)屬(shu)(shu)的塑(su)(su)性是(shi)進行壓力加工、冷彎(wan)工藝等必須考慮的重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)。另(ling)外,適當的塑(su)(su)性對提(ti)高(gao)金(jin)屬(shu)(shu)結構(gou)的安全可(ke)靠(kao)性十(shi)分(fen)必要(yao)。


4. 強度(intensity&strength)


  金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料在外力作用下抵抗變形和(he)斷裂(lie)的(de)能力稱為強(qiang)度(du)。金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料的(de)強(qiang)度(du)是通(tong)過比例極(ji)限(xian)、彈(dan)性(xing)極(ji)限(xian)、屈服強(qiang)度(du)、抗拉強(qiang)度(du)等(deng)許多(duo)強(qiang)度(du)指標來反映的(de)。


  在外力作用(yong)下工作的零件或(huo)構件,其強度(du)是選用(yong)金屬材料(liao)的重要(yao)依據。


5. 強度極限(ultimate strength)


  強度極限σ在拉(la)伸(shen)應(ying)力-應(ying)變曲線上的最大(da)應(ying)力點(dian),單位為MPa。


6. 比例極限(proportional limit)


  在彈(dan)性(xing)變(bian)形階段,金(jin)屬材料所承受的(de)和應變(bian)能力(li)保持正比的(de)最大應力(li),稱(cheng)為(wei)比例極(ji)(ji)限。由于比例極(ji)(ji)限很難測定,所以(yi)常常采用發生很微小(xiao)的(de)塑(su)性(xing)變(bian)形量的(de)應力(li)值來(lai)表(biao)示(shi),稱(cheng)為(wei)規(gui)定比例極(ji)(ji)限。用σp表(biao)示(shi),單位為(wei)M(兆帕(pa))。計(ji)算公式為(wei):


7. 彈性極限(elastic limit )


  金屬(shu)能(neng)保持彈(dan)性變形的最大應力,稱為彈(dan)性極限(xian)。由于(yu)彈(dan)性極限(xian)很(hen)(hen)難測定,所以(yi)常常采用很(hen)(hen)微小(xiao)的塑(su)性變形量的應力值來表(biao)示(shi)。彈(dan)性極限(xian)用σ。表(biao)示(shi),單位(wei)為MPa(兆帕)。


8. 屈服極限(yield limit)與規定的(de)最小(xiao)屈服強(qiang)度(SMYS)


  屈(qu)(qu)服(fu)(fu)極限用σs表示,指材料(liao)的(de)(de)拉(la)(la)伸(shen)應(ying)(ying)力超過彈性(xing)范圍,開始發(fa)生(sheng)塑(su)性(xing)變形時的(de)(de)應(ying)(ying)力。有些材料(liao)的(de)(de)拉(la)(la)伸(shen)應(ying)(ying)力-應(ying)(ying)變曲線并不(bu)出現明顯的(de)(de)屈(qu)(qu)服(fu)(fu)平(ping)臺,即不(bu)能明確地(di)確定其屈(qu)(qu)服(fu)(fu)點(dian)。對(dui)于此種情況,工程上規定取試樣產生(sheng)0.2%殘(can)余變形的(de)(de)應(ying)(ying)力值作為條件屈(qu)(qu)服(fu)(fu)極限,用0.2表示,單位為MPa。


  SMYS:規定的(de)最小屈服強度(du)(the specified minimum yield strength)。這個詞匯經常在(zai)一些(xie)壓力(li)試驗等規范內出現。


9. 抗(kang)拉(la)強度(tensile strength)與規定的最小拉(la)伸強度(SMTS)


  金屬試樣(yang)拉(la)(la)伸時,在拉(la)(la)斷前(qian)所(suo)承受(shou)的最(zui)大(da)應(ying)力(li)(li)(li),稱為抗拉(la)(la)強度(du)。它表示金屬材料在拉(la)(la)力(li)(li)(li)作用下(xia)抵抗大(da)量塑性(xing)變形和破壞(huai)的能力(li)(li)(li),抗拉(la)(la)強度(du)以σ表示,單位為MPa。計算公式(shi)為:試樣(yang)拉(la)(la)斷前(qian)的最(zui)大(da)負荷)/F。(試樣(yang)原橫截面面積)]


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


10. 抗(kang)彎(wan)強度(bending strength)


  試樣在位于兩支承(cheng)中間的(de)集(ji)中負(fu)荷作用下(xia)折斷時,折斷橫(heng)截面(危(wei)險截面)所承(cheng)受的(de)最大正應力,稱為(wei)抗彎(wan)強度(du)。抗彎(wan)強度(du)以表示,單(dan)位為(wei)MPa。


11. 抗壓強度(du)(compressive strength)


  材料在壓力(li)作用下不(bu)發生碎裂時所能(neng)承(cheng)受的最(zui)大(da)正應力(li),稱為(wei)(wei)抗壓強度(du)。抗壓強度(du)以(yi)原(yuan)面積除負(fu)荷,單位為(wei)(wei)MPa。


12. 伸長率(elongation percentage)


  金(jin)屬在拉伸試(shi)驗時(shi),試(shi)樣拉斷(duan)后,其標距部(bu)分(fen)所增加的長(chang)(chang)度與原標距長(chang)(chang)度的百分(fen)比,稱為(wei)伸長(chang)(chang)率,以 δ 表示 ,單(dan)位為(wei) % 。


13. 斷面收(shou)縮率(section shrinkage)


  金屬拉(la)伸試(shi)驗中,在斷(duan)裂(lie)處試(shi)樣截面面積減(jian)小的百分率,稱為斷(duan)面收縮率。以ψ表示,單(dan)位為%。


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


  持久(jiu)極限指(zhi)金(jin)屬材料在(zai)給定(ding)(ding)溫度(du)下(xia),經(jing)過一定(ding)(ding)時(shi)間破壞時(shi)所(suo)(suo)能承受的(de)恒定(ding)(ding)應(ying)力,單位為MPa。常用(yong)符號σb。帶(dai)有一個或兩個指(zhi)數表示,如σb/100,表示在(zai)常溫下(xia)持久(jiu)時(shi)間為100h的(de)應(ying)力;σb400/100,表示在(zai)試驗溫度(du)400℃時(shi),持久(jiu)時(shi)間為100h的(de)應(ying)力,就是所(suo)(suo)謂高溫持久(jiu)強(qiang)度(du)。


15. 蠕變極(ji)限(creep limit)


  金屬材料(liao)在一(yi)定溫度和長(chang)(chang)時間受(shou)力狀態(tai)下,即使所受(shou)應力小于其屈服強(qiang)度,但隨著時間的增長(chang)(chang),也(ye)會慢慢地產生塑性變形,這(zhe)種現(xian)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(ji)限(fatigue limit)


  金屬(shu)(shu)材料在(zai)受重復或交(jiao)變應力(li)作(zuo)(zuo)用(yong)時(shi),雖其所(suo)受應力(li)遠(yuan)小(xiao)于抗(kang)拉強度,甚至小(xiao)于彈(dan)性(xing)極(ji)限,經多次(ci)循環(huan)(huan)后(hou),在(zai)無顯著(zhu)外觀變形情況下而會發(fa)生斷裂(lie),這種現象稱為疲(pi)勞。金屬(shu)(shu)材料在(zai)重復或交(jiao)變應力(li)作(zuo)(zuo)用(yong)下,經過(guo)周(zhou)次(ci)N的應力(li)循環(huan)(huan)仍不發(fa)生斷裂(lie)時(shi)所(suo)能承受最大應力(li)稱為疲(pi)勞極(ji)限,以σ-1表示,單位為MPa。


17. 疲勞強度(fatigue strength)


  金屬材料在(zai)重(zhong)復或(huo)交(jiao)變應(ying)力(li)作(zuo)用下(xia),循環一(yi)定(ding)周次N后(hou)斷(duan)裂時所能承受的(de)最大應(ying)力(li),叫作(zuo)疲勞(lao)強度(du),以σn表(biao)示,單位為(wei)MPa,此時,N稱為(wei)材料的(de)疲勞(lao)壽(shou)命。某些金屬材料在(zai)重(zhong)復或(huo)交(jiao)變應(ying)力(li)作(zuo)用下(xia)沒有明顯的(de)疲勞(lao)極限(xian),常采用疲勞(lao)強度(du)表(biao)示。


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


  金(jin)屬(shu)材料對沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)負荷(he)的(de)(de)抵(di)抗能力稱為(wei)韌(ren)性(xing)(xing),通(tong)常用(yong)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸(xi)收(shou)功(gong)或沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing)(xing)值(zhi)來度量。用(yong)一(yi)定尺寸和形狀(zhuang)的(de)(de)試樣(yang),在(zai)規定類型的(de)(de)試驗機上(shang)受一(yi)次沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)負荷(he)折(zhe)斷(duan)時所吸(xi)收(shou)的(de)(de)功(gong),稱沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸(xi)收(shou)功(gong),以(yi)符(fu)號(hao)A表示,單位為(wei)J;試樣(yang)刻(ke)槽處單位面積(ji)上(shang)所消(xiao)耗的(de)(de)功(gong),稱為(wei)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing)(xing)值(zhi),以(yi)ak表示,單位為(wei)kJ/㎡。計算公式為(wei):


  在動負(fu)荷下(xia)(xia)工作的(de)(de)金(jin)屬零部件,實(shi)際上很少受一次超(chao)載沖(chong)(chong)擊(ji)被(bei)破壞(huai),而是(shi)受小能(neng)量(liang)的(de)(de)多次重復(fu)沖(chong)(chong)擊(ji)才被(bei)破壞(huai),因此(ci)僅用一次消耗于Ak或沖(chong)(chong)擊(ji)韌(ren)性值a4來衡(heng)量(liang)其(qi)抗力是(shi)不(bu)夠準確的(de)(de),而應以(yi)多次重復(fu)沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗來度量(liang)。據研(yan)究(jiu)表(biao)明,在能(neng)量(liang)不(bu)太(tai)大的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia),材(cai)料承(cheng)受多次重復(fu)沖(chong)(chong)擊(ji)的(de)(de)能(neng)力,主要決定于強度。


  沖擊吸收功(gong)Ak包括以(yi)下三部分:①. 消耗(hao)(hao)于(yu)(yu)試(shi)樣彈性(xing)(xing)(xing)變形的彈性(xing)(xing)(xing)功(gong);②. 消耗(hao)(hao)于(yu)(yu)試(shi)樣塑(su)性(xing)(xing)(xing)變形的塑(su)性(xing)(xing)(xing)功(gong);③. 消耗(hao)(hao)于(yu)(yu)裂(lie)紋開始(shi)產生(sheng)、擴展直至斷裂(lie)的撕裂(lie)功(gong)。


  由于沖擊(ji)功僅為試樣缺口附近參加變形的體(ti)積所吸(xi)收,而此體(ti)積又無(wu)法(fa)測量,且在同一斷面上每一部分(fen)的變形也不一致,因此用單(dan)位截面積上的沖擊(ji)功(沖擊(ji)值)a來判斷沖擊(ji)韌(ren)性(xing)的方法(fa)在國(guo)內外已逐(zhu)漸淘汰。


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


  金屬材料在常溫、低溫及(ji)高(gao)溫下(xia)所測(ce)得的沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸(xi)收(shou)(shou)功或沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing)值是不一(yi)樣的。低溫條(tiao)件下(xia)測(ce)得的沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing),稱為低溫沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing);高(gao)溫條(tiao)件下(xia)測(ce)得的沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing),稱為高(gao)溫沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing)。低溫或高(gao)溫下(xia)測(ce)得的沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸(xi)收(shou)(shou)功或沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性(xing)值都(dou)要(yao)注明(ming)試驗(yan)溫度(du)。


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


  鋼材(cai)在較低溫度(du)(du)時發生的(de)脆(cui)(cui)性斷裂(lie)(lie),通常稱(cheng)為冷脆(cui)(cui)。材(cai)料發生脆(cui)(cui)裂(lie)(lie)時的(de)臨界溫度(du)(du)稱(cheng)為韌性-脆(cui)(cui)裂(lie)(lie)轉變溫度(du)(du),簡稱(cheng)脆(cui)(cui)性轉變溫度(du)(du)。