金屬材料力學(xué)性能

1、常見的金屬材料力學(xué)性能一.金屬材料相關(guān)概念任何機(jī)械零件或工具，在使用過程中，往往要受到各種形式的外力作用。這就要求金屬材料必須具有一種承受機(jī)械載荷而不超過許可變形或不被破壞的能力；這種能力就是金屬材料的力學(xué)性能。諸如金屬材料的強(qiáng)度、剛度、硬度、塑性和韌性等特征就是用來衡量金屬材料在外力下表現(xiàn)出來的力學(xué)性能的指標(biāo)。1.1強(qiáng)度強(qiáng)度是指金屬材料在靜載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。一般用單位面積所承受的作用力表示，符號(hào)為c,單位為MPa工程中常用的強(qiáng)度指標(biāo)有屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。屈服強(qiáng)度是指金屬材料在外力作用下，產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力，或開始出現(xiàn)塑性變形時(shí)的最低應(yīng)力值，用cs表示?？估瓘?qiáng)度是指金屬材料在拉

2、力作用下，被拉斷前所承受的最大應(yīng)力值，用cb表示。對(duì)于大多數(shù)機(jī)械零件，工作時(shí)不允許產(chǎn)生塑性變形，所以屈服強(qiáng)度是零件強(qiáng)度設(shè)計(jì)的依據(jù)；對(duì)于因斷裂而失效的零件，則用抗拉強(qiáng)度作為其設(shè)計(jì)的依據(jù)。1.2剛度剛度是指金屬材料在外力載荷作用下抵抗彈性變形的能力。對(duì)于機(jī)械零件要求較高的尺寸穩(wěn)定性時(shí)，需要考慮剛度指標(biāo)。1.3硬度硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物體壓入的能力幾種常用金屬材料力學(xué)性能一覽表材料牌號(hào)屈服強(qiáng)度cs/MPa抗拉強(qiáng)度cb/MPa45350-550550-700SKD61490-685685-985Cr12MoV450-650650-970P20350-550550-860S45C/S50C35

3、0-560560-750Unimax350-580580-885SKH51485-680680-960注：1.上表中材料的強(qiáng)度數(shù)值僅供參考，在不同的熱處理工藝及環(huán)境下其對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度值不同。二.材料的失效與許用應(yīng)力通常將材料的強(qiáng)度極限與屈服極限統(tǒng)稱為材料的極限應(yīng)力，用Cu表示。對(duì)于脆性材料強(qiáng)度極限為其唯一強(qiáng)度指標(biāo)；對(duì)于塑性材料，其屈服應(yīng)力小于強(qiáng)度極限，通常以屈服應(yīng)力作為極限應(yīng)力。為了機(jī)械零件使用的安全性，對(duì)于機(jī)械構(gòu)件要有足夠的強(qiáng)度儲(chǔ)備。因此，實(shí)際是使用的最大應(yīng)力值必須小于材料的極限應(yīng)力。最大使用應(yīng)力稱為許用應(yīng)力，用C表示。許用應(yīng)力與極限應(yīng)力的關(guān)系如下:?(T=,(TU=?式中，n為大于1的因數(shù)，稱為安全因數(shù)。對(duì)于塑性材料n為1.5-2.5,cu=cs;對(duì)于脆性材料n為3.0-7.0,cu=cb。2.1強(qiáng)度條件?cmax=(一)maxc?式中，F(xiàn),機(jī)