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金屬材料的力學性能

點擊次數(shù):  更新時間:2021-04-14 15:43:35

1.金屬材料的物理性能

(1)密度

物質單位體積所具有的質量稱為密度,用符號表示。利用密度的概念可以幫助我們解決一系列實際問題,如計算毛坯的重量、鑒別金屬材料等。常用金屬材料的密度如下:鋼為7.8 克/立方厘米,灰鑄鐵為7.2 克/立方厘米,銅為8.9 克/立方厘米,鋁為2.7 克/立方厘米。

(2)導電性

金屬傳導電流的能力稱為導電性。各種金屬的導電性不同,銀的導電性最好,其次是金、銅和鋁。

(3)導熱性

金屬傳導熱量的能力稱為導熱性。一般說導電性好的材料,其導熱性也好。若某些零件在使用中需要大量吸熱或散熱時,則要用導熱性能好的材料。如汽車水箱散熱器、燃氣熱水器管常用導熱性好的銅和鋁合金制造,以提高導熱效果。

(4)熱膨脹性

金屬升高溫度時體積發(fā)生脹大的現(xiàn)象稱為金屬的熱膨脹。例如,被焊的工件由于受熱不均勻而產(chǎn)生不均勻的熱膨脹,就會導致焊件的變形和焊接應力。衡量熱膨脹性的指標稱為熱膨脹系數(shù)。

2.金屬材料的力學性能

金屬材料承受外部負荷時,從開始受力直至材料破壞的全部過程中所呈現(xiàn)的力學特征,稱為力學性能。它是衡量金屬材料使用性能的重要指標。力學性能主要包括強度、塑性、硬度和韌度等。

(1)強度

金屬材料的強度性能表示金屬材料對變形和斷裂的抗力,它用單位截面上所受的力(稱為應力)來表示。常用的強度指標有屈服強度、抗拉強度等。

屈服強度:鋼材在拉伸過程中,當拉應力達到某數(shù)值而不再增加時, 其變形卻繼續(xù)增加,這個拉應力值稱為屈服強度,以Rel表示。Rel值越高,材料的強度越高。

杭拉強度:金屬材料在破壞前所承受的最大拉應力,以Rm表示。Rm值越大,金屬材料抵抗斷裂的能力越大,強度越高。

(2)塑性

塑性是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形的能力。表示金屬材料塑性性能的指標有伸長率、斷面收縮率及冷彎角等。

(3)沖擊韌度

沖擊韌度是衡量金屬材料抵抗動載荷或沖擊力的能力。沖擊試驗可以測定材料在突加載荷時對缺口的敏感性。

(4)硬度硬度是金屬材料抵抗外物壓人產(chǎn)生表面變形的能力。常用的硬度有布氏硬度HBW、洛氏硬度HRC( HRA、HRB)和維氏硬度HV三種。