任何機械零件或工具，在使用過程中，往往要受到各種形式外力的作用，這就要求金屬材料必須具有一種承受機械載荷而不超過許可變形或不破壞的能力，這種能力就是材料的力學性能。

一、力學性能--強度

強度——金屬在靜載荷作用下抵抗塑性變形或斷裂的能力。

1．拉伸試樣

d——試樣直徑

Lo——标距長度

2．力－伸長曲線

彈性變形階段--屈服階段--強化階段--縮頸階段

3．強度指标

（1）屈服強度：當金屬材料出現屈服現象時，在實驗期間發生塑性變形而力不增加的應力點。屈服強度計算公式如下：

（2）抗拉強度Rm ：材料在斷裂前所能承受的最大的應力。抗拉強度計算公式如下：

二、力學性能--塑性

塑性——材料受力後在斷裂前産生塑性變形的能力。

1．斷後伸長率A ：試樣拉斷後，标距的伸長量與原始标距之比的百分率。

2．斷面收縮率Z ：試樣拉斷後，縮頸處面積變化量與原始橫截面面積比值的百分率

三、力學性能--硬度

硬度——材料抵抗局部變形，特别是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。硬度是通過在專用的硬度試驗機上實驗測得的。

1．布氏硬度：用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力來表示，單位為Pa，但一般均不标出，用符号HBW表示：

表示方法：布氏硬度用硬度值、硬度符号、壓頭直徑、實驗力及實驗力保持時間表示。當保持時間為10～15s時可不标。

應用範圍：主要用于測定鑄鐵、有色金屬及退火、正火、調質處理後的各種軟鋼等硬度較低的材料。

2．洛氏硬度：洛氏硬度（HR）測試，當被測樣品過小或者布氏硬度（HB）大于450時，就改用洛氏硬度計量。試驗方法是用一個頂角為120度的金剛石圓錐體或直徑為1.5875mm/3.175mm/ 6.35mm/12.7mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕深度求出材料的硬度。

表示方法： 符号HR前面的數字表示硬度值。HR後面的字母表示不同的洛氏硬度标尺。

應用範圍：

四、力學性能--沖擊韌性

沖擊韌性：金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。材料的沖擊韌性用夏比擺錘沖擊彎曲試驗來測定。 用試樣所吸收的能量K的大小來作為衡量材料韌性好壞的指标，稱為沖擊吸收能量。用U形和V形缺口試樣測得的沖擊吸收能量分别用KU和KV表示

五、力學性能--疲勞強度

由于所承受的載荷為交變載荷，零件承受的應力雖低于材料的屈服強度，但經過長時間的工作後，仍會産生裂紋或突然發生斷裂。金屬這樣的斷裂現象稱為疲勞斷裂。金屬材料抵抗交變載荷作用而不産生破壞的能力稱為疲勞強度。疲勞極限用符号R1表示。

能量分别用KU和KV表示

六、力學性能--對照表

根據德國标準DIN50150,以下是常用範圍的鋼材抗拉強度與維氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的對照表。

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