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名 稱(chēng) |
量的符號(hào) |
單位符號(hào) |
含 義 |
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強(qiáng)度指金屬在外力作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力 |
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1.
強(qiáng)
度 |
1)抗拉強(qiáng)度 |
ób |
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金屬試樣拉伸時(shí)，在拉斷前所承受的最大負(fù)荷與試樣原橫截面面積之比稱(chēng)為抗拉強(qiáng)度
ób=Pb/Fo
式中 Pb——試樣拉斷前的最大負(fù)荷(N)
Fo——試樣原橫截面積(mm2) |
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2)抗彎強(qiáng)度 |
óbb |
MPa |
試樣在位于兩支承中間的集中負(fù)荷作用下，使其折斷時(shí)，折斷截面所
承受的最大正壓力
對(duì)圓試樣：óbb=8PL/Лd³;
對(duì)矩形試樣：óbb=3PL/2bh²
式中 P——試樣所受最大集中載荷(N)
L——兩支承點(diǎn)間的跨距(mm)
d——圓試樣截面之外徑(mm)
b——矩形截面試樣之寬度(mm)
h——矩形截面試樣之高度(mm) |
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3)抗壓強(qiáng)度 |
óbc |
MPa |
材料在壓力作用下不發(fā)生碎、裂所能承受的最大正壓力，稱(chēng)為抗壓強(qiáng)度
óbc=Pbc/Fo
式中 Pbc—試樣所受最大集中載荷（N）
Fo—試樣原截面積（mm²） |
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4)抗剪強(qiáng)度 |
て |
MPa |
試樣剪斷前，所承受的最大負(fù)荷下的受剪截面具有的平均剪應(yīng)力
雙剪：óて=P/2F;單剪：óて=P/Fo
式中 P—剪切時(shí)的最大負(fù)荷（N）
Fo—受檢部位的原橫截面積(mm²) |
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5)抗扭強(qiáng)度 |
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MPa |
指外力是扭轉(zhuǎn)力的強(qiáng)度極限
てb≈3Mb/4Wp(適用于鋼材)
てb≈Mb/Wp(適用于鑄鐵)
式中 Mb—扭轉(zhuǎn)力矩（N•mm）
Wp—扭轉(zhuǎn)時(shí)試樣截面的極斷面系數(shù)（mm²） |
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6)屈服點(diǎn) |
ós |
MPa |
金屬試樣在拉伸過(guò)程中，負(fù)荷不再增加，而試樣仍繼續(xù)發(fā)生變形的現(xiàn)象稱(chēng)為“屈服”。發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力，稱(chēng)為屈服點(diǎn)或屈服極限
Ós=Ps/Fo
式中 Ps——屈服載荷(N)
Fo——試樣原橫截面積(mm2) |
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7)屈服強(qiáng)度 |
ó0.2 |
MPa |
對(duì)某些屈服現(xiàn)象不明顯的金屬材料，測(cè)定屈服點(diǎn)比較困難，常把產(chǎn)生O．2％永久變形的應(yīng)力定為屈服點(diǎn)，稱(chēng)為屈服強(qiáng)度或條件屈服極限
ó0.2=P0.2/Fo
式中 P0. 2——試樣產(chǎn)生永久變形為0.2％時(shí)的載荷(N)
Fo——試樣原橫截面積(mm2) |
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8)持久強(qiáng)度 |
ób/時(shí)間（h） |
MPa |
金屬材料在高溫條件下。經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間發(fā)生斷裂時(shí)的應(yīng)力稱(chēng)為持久強(qiáng)度。通常所指的持久強(qiáng)度，是在一定的溫度條件下，試樣經(jīng)l05h后的斷裂強(qiáng)度 |
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9)蠕變強(qiáng)度 |
溫度ó
應(yīng)變量/時(shí)間
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MPa |
金屬材料在高于一定溫度下受到應(yīng)力作
用，即使應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度，試件也會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而緩慢地產(chǎn)生塑性變形，此種現(xiàn)象稱(chēng)為蠕變。在給定溫度下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，使試樣產(chǎn)生一定蠕變變形量的應(yīng)力稱(chēng)為蠕變強(qiáng)度，例如
500
ó----------------- =100MPa
1/100000
，表示材料在500％溫度下，105h后應(yīng)變量為l％的蠕變強(qiáng)度為100MPa。蠕變強(qiáng)度是材料在高溫下長(zhǎng)期負(fù)荷下對(duì)塑性變形抗力的性能指標(biāo) |
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2.
彈
性 |
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彈性是指金屬在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后又恢復(fù)到原來(lái)的形狀和大小的一種特性 |
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1)彈性模量 |
E |
GPa |
在彈性范圍內(nèi)，金屬拉伸試驗(yàn)時(shí)，外力和變形成比例增長(zhǎng)，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比關(guān)系時(shí)，這個(gè)比例系數(shù)就稱(chēng)為彈性模量，也叫正彈性模數(shù) |
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2)切變模量 |
G |
GPa |
金屬在彈性范圍內(nèi)，當(dāng)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，外力和變形成比例地增長(zhǎng)，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比例關(guān)系時(shí)，這個(gè)比例系數(shù)就稱(chēng)為切變模量 |
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3)彈性極限 |
óe |
MPa |
金屬能保持彈性變形的最大應(yīng)力，稱(chēng)為彈性極限 |
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4)比例極限 |
óp |
MPa |
在彈性變形階段。金屬材料所承受的和應(yīng)變能保持正比的最大應(yīng)力，稱(chēng)為比例極限
óp=Pp/Fo
式中 Pp——規(guī)定比例極限負(fù)荷(N)
Fo——試樣原橫截面積(mm2) |
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3.
塑
性 |
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所謂塑性是指金屬材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不致破裂的能
力 |
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1)伸長(zhǎng)率 |
ó |
％ |
金屬材料在拉伸時(shí)，試樣拉斷后，其標(biāo)距部分所增加的長(zhǎng)度與原標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比。δ5是標(biāo)距為5倍直徑時(shí)的伸長(zhǎng)率，δ10是標(biāo)距為10倍直徑時(shí)的伸長(zhǎng)率 |
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2)斷面收縮率 |
ψ |
％ |
金屬試樣拉斷后，其縮頸處橫截面積的最大縮減量與原橫截面積的百分比 |
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3)泊松比 |
μ |
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對(duì)于各向同性的材料，泊松比表示：試樣在單向拉伸時(shí)，橫向相對(duì)收縮量與軸向相對(duì)伸長(zhǎng)量之比
μ=E/2G-1
式中 E——彈性模量(GPa)
G——切變模量(GPa) |
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4.
韌
性 |
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所謂韌性是指金屬材料在沖擊力(動(dòng)力載荷)的作用下而不破壞的能力 |
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1)沖擊韌度 |
aku或aKV |
J／cm2 |
沖擊韌度是評(píng)定金屬材料于動(dòng)載荷下受沖擊抗力的力學(xué)性能指標(biāo)，通常都是以大能量的一次沖擊值(aku或aKV)作為標(biāo)準(zhǔn)的。它是采用一定尺寸和形狀的標(biāo)準(zhǔn)試樣，在擺錘式一次沖擊試驗(yàn)機(jī)上來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果，以沖斷試樣上所消耗的功(AKU或AKv)與斷面處橫截面積(F)之比值大小來(lái)衡量 |
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2)沖擊吸收功 |
AKu或AKV |
J |
由于ak值的大小，不僅取決于材料本身，同時(shí)還隨試樣尺寸、形狀的改變及試驗(yàn)溫度的不同而變化，因而ak值只是一個(gè)相對(duì)指標(biāo)。目前國(guó)際上許多國(guó)家直接采用沖擊吸收功Ak作為沖擊韌度的指標(biāo)
aku=AKu/F；aKV=AKV/F
式中 aku——夏比u形缺口試樣沖擊值(J／cm2) aKV——夏比V形缺口試樣沖擊值(J／cm2) AKU——夏比u形缺口試樣沖斷時(shí)所消耗的沖擊功(J)
AKV——夏比v形缺口試樣沖斷時(shí)所消耗的沖擊功(J)
F——試樣缺口處的橫截面積(cm2) |
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5.
疲
勞 |
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金屬材料在極限強(qiáng)度以下，長(zhǎng)期承受交變負(fù)荷(即大小、方向反復(fù)變化的載荷)的作用。在不發(fā)生顯著塑性變形的情況下而突然斷裂的現(xiàn)象，稱(chēng)為疲勞 |
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1)疲勞極限 |
ó-1 |
MPa |
金屬材料在重復(fù)或交變應(yīng)力作用下，經(jīng)過(guò)周次(N)的應(yīng)力循環(huán)仍不發(fā)生斷裂時(shí)所能承受的最大應(yīng)力稱(chēng)為疲勞極限 |
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2)疲勞強(qiáng)度 |
óN |
MPa |
金屬材料在重復(fù)或交變應(yīng)力作用下，循環(huán)一定周次(N)后斷裂時(shí)所能承受的最大應(yīng)力，叫作疲勞強(qiáng)度。此時(shí)，N稱(chēng)為材料的疲勞壽命。某些金屬材料在重復(fù)或交變應(yīng)力作用下。沒(méi)有明顯的疲勞極限，常用疲勞強(qiáng)度表示 |
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6.
硬
度 |
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硬度就是指金屬抵抗更硬物體壓人其表面的能力。硬度不是一個(gè)單純的物理量，而是反映彈性、強(qiáng)度、塑性等的一個(gè)綜合性能指標(biāo) |
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1)布氏硬度 |
HBS |
HBW |
用一定直徑的球體(鋼球或硬質(zhì)合金球)以相應(yīng)的試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)表面壓痕直徑計(jì)算的硬度值。使用鋼球測(cè)定硬度小于等于450°；使用硬質(zhì)合金球測(cè)定硬度大于450HBW |
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2)洛氏硬度 |
HRA
14RB
HRC
HRD
HRE
HRF
HRG
HRH
HRK |
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用金剛石圓錐或鋼球壓頭以初始試驗(yàn)力和總試驗(yàn)力作用下，壓入試
樣表面，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后，卸除主試驗(yàn)力，測(cè)殘余壓痕深度增
量計(jì)算的硬度值。
洛氏硬度試驗(yàn)分A、B、C、D、E、F、G、H、K標(biāo)尺 |
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3)維氏硬度 |
HV |
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用金剛石正四棱體壓頭以49.03～980.7N的試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)壓痕對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度計(jì)算的硬度值 |
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4)肖氏硬度 |
HSC
HSD |
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用金剛石或鋼球沖頭從一定高度落到試樣表面，測(cè)沖頭回跳高度計(jì)算硬度值。用目測(cè)型硬度計(jì)的硬度符號(hào)為HSC，指示型硬度計(jì)的硬度符號(hào)為HSD |
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7.
減
摩
及
耐磨
性 |
1)摩擦因數(shù) |
µ |
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相互接觸的物體，當(dāng)作相對(duì)移動(dòng)時(shí)就會(huì)引起摩擦，引起摩擦的阻力稱(chēng)為摩擦力。根據(jù)摩擦定律，通常把摩擦力(F)與施加在摩擦部
位上的垂直載荷(N)的比值，稱(chēng)為摩擦因數(shù)μ=F/N
式中 F——摩擦力(N)
F——施加在摩擦部件上的垂直載荷(N) |
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2)磨耗量 |
W
V |
g /cm3 |
試樣在規(guī)定試驗(yàn)條件下經(jīng)過(guò)一定時(shí)間或一定距離摩擦之后，以試樣被磨去的重量(g)或體積(cm3)之量，稱(chēng)為磨耗量(或磨損量)，以磨去重量表示者稱(chēng)為重量磨耗形，用磨去體積表示者稱(chēng)為體積磨耗V |
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3)相對(duì)耐磨系數(shù) |
ε |
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在模擬耐磨試驗(yàn)機(jī)上，采用65Mn(52～53HRC)作為標(biāo)準(zhǔn)試樣，在相同條件下，標(biāo)準(zhǔn)試樣的絕對(duì)磨耗量與被測(cè)定材料的絕對(duì)磨耗量之比，稱(chēng)為被測(cè)材料的相對(duì)耐磨系數(shù) |
