金属材料的机械性能

时间:2019-4-13 分享到:

对于机械行业的从业者来说,掌握金属材料的机械性能知识非常重要。

金属材料受到机械力的作用时所表现出来的抵抗破坏的能力,总称为金属材料的机械性能,一般包括强度、硬度、塑性、韧性和抗疲性等。

一、强度

强度是指金属在受到外力作用下,所表现的抵抗变形或者破坏的能力。抵抗外力能力越大,强度就越高,强度单位用千克/毫米2来表示。

根据载荷作用不同,强度可以分为三种:

1抗拉强度:材料对外界拉力所表现出来的抵抗能力。

2拉压强度:材料对外界压力所表现出来的抵抗能力。

3抗弯强度:外力与材料轴线垂直,并在作用后使材料呈现弯曲时,材料的抵抗能力。

二、硬度

硬度是指金属抵抗比它更硬物体压入的能力。金属被压以后,在上面留下的压坑越小或者越浅,硬度就越高。

常用的硬度分为布氏硬度和洛氏硬度两种。

1布氏硬度HB

用一定负荷(一般为300千克)把一定大小的淬硬钢球(一般直径为10毫米)压在材料表面,用材料表面上留下的球印表面积来除负荷,所得的商值,就是硬度值。硬度值的单位是干克/毫米2,使用习惯上常把单位省略了。

布氏硬度高于450的金属以及金属薄片不能使用这种方法,也不能在成品上应用。

2洛氏硬度HR

用一定负荷把淬硬钢球或者120度钢锥形金钢石压入器压在材料表面,用压印的深度来计算硬度大小。洛氏硬度没有单位。

三、塑性

塑性是指金属在外力作用下不发生破坏的永久变形的能力。

金属受力时产生塑性变形的程度越大,表示塑性越好。

塑性的大小可以用延伸率来表示。延伸率是指材料受拉力作用断裂时,伸长的长度与原有长度的百分比。

四、韧性

韧性是指金属在冲击力作用下仍然不被破坏的能力。

抵抗冲击的能力越大,表示韧性越好。

五、抗疲性

抗疲性是指金属在长期交变外力的作用下,仍然不被破坏的能力。

工业上常用疲劳强度来衡量抗疲性的大小。

不同金属材料的机械性能也会不同。有的强度大,有的韧性好,有的硬度高,有的塑性好……但是不可能存在一种材料兼具这些优势。

不同的机器零件和工具,应当具有不同的机械性能要求:例如对刀具的要求以硬度高为主、机器零件以强度和韧性为主。只有在充分掌握金属材料的机械性能基础上,才能了解金属的应用范围。

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