材料的力學性能是指材料在不同環境(溫度、介質、濕度)下,承受各種外加載荷(拉伸 、壓縮、彎曲、扭轉、沖擊、交變應力等)時所表現出的力學特征 。
1.強度
強度是指材料在外力作用下抵抗塑性變形或斷裂的能力。強度用應力表示,其符号是σ,單位為MPa,常用的強度指标有屈服強度和抗拉強度,通過拉伸試驗測定。
2.塑性
塑性是指材料在斷裂前産生永久變形而不被破壞的能力。材料塑性好壞的力學性能指标主要有伸長率和收縮率,值越大,材料的塑性就越好,通過拉伸試驗可測定。
3.硬度
硬度是指金屬材料抵抗硬物壓入其表面的能力。材料的硬度越高,其耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度(HBS)和洛氏硬度(HRC)。
1)布氏硬度
表示方法:布氏硬度用HBS(W)表示,S表示鋼球壓頭,W表示硬質合金球壓頭。規定布氏硬度表示為:在符号HBS或HBW前寫出硬度值,符号後面依次用相應數字注明壓頭直徑(mm)、試驗力(N)和保持時間(s)。如120 HBS 10/1000/30。
适用範圍:HBS适用于測量硬度值小于450的材料,主要用來測定灰鑄鐵、有色金屬和經退火、正火及調質處理的鋼材。
根據經驗,布氏硬度與抗拉強度之間有一定的近似關系:
對于低碳鋼,有σ=0.36HBS;
對于高碳鋼:有σ=0.34HBS。
2)洛氏硬度
表示方法:常用HRA、HRB、HRC三種,其中HRC最為常用。洛氏硬度的表示方法為:在符号前面寫出硬度值。如62HRC。
适用範圍:HRC在20-70範圍内有效,常用來測定淬火鋼和工具鋼、模具鋼等材料,1HRC相當于10HBS。
4.沖擊韌性
沖擊韌性是指材料抵抗沖擊載荷而不被破壞的能力,材料的韌性越好,在受沖擊時越不容易斷裂。
5.疲勞強度
疲勞強度是指材料經過無數次應力循環仍不斷裂的最大應力。
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