金屬材料的主要性能指標及涵義

金廣材料的主要性能指標及涵義㈠物理性能指標密度符號：Y單位:kg/m3或g/cm3涵義說明：密度是金屬材料的特性之一，它表示某種金屬材料單位體積的質量，不同金屬材料的密度是不同的。在機械制造業(yè)上，通常利用“密度”來計算零件毛坯的質量(習慣上稱質量)。金屬材料的密度也直接關系到由它所制成的零件或構件的質量或緊湊程度，這點對于要求減輕機件自重的航空和宇航工業(yè)制件具有特別重要的意義㈡彈性指標彈性模量符號：e單位Mpa;切削模量符號：G單位Mpa涵義說明：金屬材料在彈性范圍內，外力和變形成比例地增加，即應力與應變成正比例關系時(胡克定律)，這個比例系數(shù)就稱為彈性模量。根據(jù)應力，應變的性質通常又分為：彈性模量(E)和切削模量(G),彈性模量的大小，相當于引起物體單位變形時所需應力的大小，所以，它在工程技術上是衡量材料剛度的指標，彈性模量越大，剛度也越大，亦即在一定應力作用下，發(fā)生的彈性變形越小。任何機器零件，在使用過程中，大都處于彈性狀態(tài)，對于要求彈性變形較小的零件，必須選用彈性模量大的材料比例極限 符號：。p(Rp) 單位Mpa 涵義說明：指伸長與負荷成正比地增加，保持直線關系，當開始偏離直線時的應力稱比例極限，但此位置很難精確測定，通常把能引起材料試樣產(chǎn)生殘余變形量為試樣原長的0.001%或0.003%、0.005%、0.02%時的應力，規(guī)定為比例極限彈性極限 符號：Qe單位Mpa 涵義說明：這是表示金屬材料最大彈性大的強度性能指標強度極限符號：°單位Mpa單位面積上所能承受的最大載荷涵義說明：指金屬材料受外力作用，在斷裂前,抗拉強度符號：°強度性能指標強度極限符號：°單位Mpa單位面積上所能承受的最大載荷涵義說明：指金屬材料受外力作用，在斷裂前,抗拉強度符號：°b(Rm)單位Mpabm極限，它是衡量金屬材料強度的主要性能指標涵義說明：指外力是拉力時的強度抗彎強度 符號：°(°)單位Mpabbw極限抗壓強度 符號：°bc(°y)單位Mpabcy涵義說明：指外力是彎曲力時的強度涵義說明：指外力是壓力時的強度極限，壓縮試驗主要適用于低塑性材料，如鑄鐵等抗剪強度符號：t單位Mpa涵義說明：指外力是剪切力時的強度極限抗扭強度符號：tb單位Mpa涵義說明：指外力是扭轉力時的強度極限屈服點符號s單位Mpa涵義說明：金屬材料受載荷時，當載荷不再增加，但金屬材料本身的變形，卻繼續(xù)增加，這種現(xiàn)象叫做屈服，產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的應力，叫屈服點屈服強度符號：。0.2單位Mpa涵義說明：金屬材料屈服現(xiàn)象時，為便于測量，通常按其產(chǎn)生永久殘余變形量等于試樣原長0.2%時的應力作為“屈服強度”或稱“條件屈服極限”持久強度符號：。 (h)單位Mpa涵義說明：指金屬材料在一定的高b/時間溫條件下，經(jīng)過規(guī)定時間發(fā)生斷裂時的應力，一般所指的持久強度,是指在一定溫度下，試樣經(jīng)十萬小時后的破斷強度，這個數(shù)值，通常也是用外推力的方法取得的蠕變極限符號：a (%)/時間(h)單位Mpa涵義說明：金屬材料在變形量高溫環(huán)境下，即使所受應力小于屈服點，也會隨著時間的增長而緩慢地產(chǎn)生永久變形，這種現(xiàn)象叫做蠕變，在一定的溫度下，經(jīng)一定時間，金屬材料的蠕變速度仍不超過規(guī)定的數(shù)值，此時所能承受的最大應力，稱為蠕變極限㈣硬度性能指標布氏硬度(GB/T231T984) 符號：HBS或HBW單位Kgf/mm2涵義說明：用淬硬小鋼球或硬質合金球壓入金屬材料表面，以其壓痕面積除加在鋼球上的載荷，所得之商，以相應的實驗壓力，經(jīng)規(guī)定保持時間后即為金屬材料的布氏硬度數(shù)值。使用鋼球測定硬度小于等于450HBS。使用硬質合金球測定硬度小于等于650HBW當實驗力單位為N時，布氏硬度值為：HB=0.102X2F/nD(D- )洛氏硬度(GB/T230—1991)硬度標尺硬度符號壓頭類型總實驗力F洛氏硬度范圍AHRA金剛石圓錐588.4N20?88HRABHRB1.5875mm鋼球980.7N20?100HRBCHRC金剛球圓錐1.471KN20?70HRCDHRD金剛球圓棒980.7N40?77HRDEHRE3.175mm鋼球980.7N70?100HREFHRF1.5875mm鋼球588.4N60?100HRFGHRG1.5875mm鋼球1.471KN30?94HRGHHRH3.175mm鋼球588.4N80?100HRHKHRK3.175mm鋼球1.471KN40?100HRK維氏硬度(GB/T4340.1T999)符號:hv單位Mpa涵義說明:用49.03980.7N以內的載荷，將頂角為136°的金剛石四方角錐體壓頭壓入金屬材料的表面，以其壓痕面積除載荷所得之商，即為維氏硬度值，HV只適用于測定很?。?.3?0.5mm）的金屬材料，或厚度為0.03?0.05mm的零件表面硬化層（如鍍鉻、滲碳、氮化、碳氮共滲層）的硬度維氏硬度機測得的壓痕，輪廓清晰，數(shù)值比較準確肖氏硬度（GB/T4341-2001）符號：hsc（hsd）涵義說明：利用一定質量（2.5g）的鋼球或金剛石球，自一定的高度（一般為254mm）落下，撞擊金屬后，球又回跳到某一高度h,此高度為肖氏硬度值，其優(yōu)點是在金屬表面上不留下傷痕，故適用于測定表面光滑的一些精密量具或精密零件，也常用來測定大型零件。缺點是測定數(shù)值不夠準確，現(xiàn)在很少使用XXHSC（目測型），XXHSD（指示型）表示法㈤塑性指標斷面收縮率符號：屮（Z）單位％涵義說明：金屬材料受外力作用被拉斷以后，其橫截面的縮小量與原來橫截面積相比的百分數(shù)，稱為斷面收縮率6屮的數(shù)值愈高，表明這種材料的塑性愈好，易于進行壓力加工伸長率L0=5dL0=lOd符號：$(A)或65(A)或610(A113)單位％涵TOC\o"1-5"\h\z5 10 11?3沖擊韌度 符號:ak或a悩單位J/血 沖擊吸收功aku或Ak單位J\o"CurrentDocument"ku kv KU Kv㈥疲勞性能指標疲勞極限（或稱疲勞強度）符號：a1或°〔單位Mpa涵義說明：金屬1 -1n材料在交變負荷的作用下，經(jīng)過無限次應力循環(huán)而不致引起斷裂的最大循環(huán)應力，稱為疲勞極限或極限疲勞強度o1—表示光滑試樣的對稱彎曲疲勞極限oin—表示缺口試樣的對稱彎曲疲勞極限按我國國家標準，一般金屬材料采用107循環(huán)次數(shù)而不斷裂的最大應力來確定其疲勞極限㈦斷裂韌度性能指標平面應變斷裂韌度符號：K]C單位N/mm3/2條件斷裂韌度K單位N/mm3/2涵義說明：斷裂韌度是衡量金屬材料在裂紋存在情況下抵抗脆性開裂能力的指標，它是現(xiàn)代斷裂力學在分析高強度材料使用過程中發(fā)生一系列技術事故的基礎上而提出的一個新的重要的力學性能指標。根據(jù)材料的斷裂韌度和用無損探傷方法確定的內部缺陷存在的情況，可以預知零件在工作過程中有無脆性斷裂的危險，從而采取合金化與熱處理等措施，以滿足使用性能的要求斷裂韌度是強度和塑性的綜合指標，它是在裂紋試樣上測得的；而傳統(tǒng)的五大力學指標的強度指標osOb與塑性指標&、屮以及韌性指標ak是分開的，它們都是由光滑或帶缺口的試樣上測得的。兩者各代表不同條件下的材料性能，其應用場合也不同。前者主要適用于高強度材料，或者即使是普通強度的材料，但具體的服役條件有可能促使零件脆斷的場合，對一般機械零件使用的具有普通強度和足夠塑性、韌性的材料，當斷面尺寸不是太大，破壞形式主要是韌性斷裂時，仍可沿用傳統(tǒng)的五大力學性能指標，無須提出斷裂韌性的要求㈧熱性能指標比熱容符號：c單位J/（Kg.K） 涵義說明：單位質量的某種物質，在溫度升高1K（或1°C）時吸收的熱量，或者溫度降低1K（或1°C）時所放出的熱量，叫做這種物質的比熱容。比熱容也是制定金屬材料熱加工工藝規(guī)范時的一項重要工藝參數(shù)熱導率符號：入單位W/（m?K）涵義說明：在單位時間內，當沿著熱流方向的單位長度上溫度降低1K（或1C）時，單位面積容許導過的熱量，叫做這種材料的熱導率或導熱系數(shù)，試驗得知，所導過的熱量與溫度梯度，熱傳遞的橫截面積及持續(xù)時間成正比。因此，所謂熱導率，就是熱流量密度（q）除以溫度梯度（dt/dn）熱導率標志著物質傳導熱的能力。熱導率大的材料，它的導熱性就好；反之，則差，所以它是衡量金屬材料導熱性能好壞的一個主要性能指標線脹系數(shù) 符號：a單位K-1（1/K）涵義說明：金屬材料溫度每升高1C所增加的長度與原來長度的比值，稱為線脹系數(shù)。它是衡量金屬材料熱膨脹性大小的性能指標。線脹系數(shù)大的材料，它在受熱后的膨脹性就大，反之則小。金屬的熱膨脹系數(shù)的數(shù)值不是一個固定值；隨著溫度的增高，其數(shù)值也相應的增大。對鋼來說，線脹系數(shù)的數(shù)值一般在（10?20）X10-6/K的范圍之內㈨電性能指標電阻率符號：p單位Q.m涵義說明：電阻率是計算和衡量金屬材料在常溫下（20°C時）電阻值大小的性能指標。電阻率大，表明這種材料的電阻也大，其導電性能就差；反之，導電性能也就好電導率符號：y單位S/m涵義說明：電阻率的倒數(shù)，叫做電導率。在數(shù)值上它等于導體維持單位電位梯度（點位差）時，流過單位面積的電流。電導率是表示導體導電能力的性能指標，電導率越大，電阻率就越小