金属材料的各项力学性能概念及衡量指标

金属材料的各项力学性能概念及衡量指标

金属材料的力学性能包括强度、刚度、弹性、塑性、硬度、冲击韧性、断裂韧度、疲劳等，下面就金属材料的各项力学性能概念及衡量指标进行详细介绍。

强度：指金属材料在静力作用下，抵抗永久变形和断裂的性能。

衡量指标：抗拉强度σb=Fb/A0，屈服强度σs=Fs/A0或条件屈服强度σ0.2=F0.2/A0（条件屈服强度用于没有明显屈服现象的金属材料，如高碳钢）。

Fb：试样在破断前所承受的最大力；

Fs：试样发生屈服时的力，屈服力；

F0.2：试样标距在外力去除后产生0.2%伸长时的力；

A0：试样原始横截面积。

刚度：材料抵抗变形的能力。

衡量指标：弹性模量E=σ/ε、弹性极限σe=Fe/A0、弹性比功ae=σe*εe/2=σe*σe/2。

塑性：指金属材料在静力作用下，产生塑性变形而不破坏的能力。

衡量指标：伸长率δ=ΔL/L×100%，断面收缩率ψ=ΔA/A×100%。

硬度：金属抵抗局部变形，特别是塑性变形的能力。

衡量指标：依据测定方法不同，有布氏硬度HBW、洛氏硬度HR、维氏硬度HV等。

冲击韧性：金属材料在冲击力作用下，抵抗破坏的能力。

衡量指标：冲击吸收功Ak=Gg(H-h)。

断裂韧度：材料抵抗裂纹扩展的性能。

衡量指标：应力场强度因子KI，断裂韧度KIC。

承受交变应力或重复应力的零件，在工作中，往往在工作应力低于屈服强度的情况下发生断裂，这种现象称为疲劳断裂。

衡量指标：疲劳极限σ-1。根据疲劳曲线（S-N曲线），一般钢材承受1000万次循环载荷时，能承受的最大循环应力为疲劳极限。