钢铁材料的力学性能

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1、钢铁材料的力学性能分类：钢材基础知识 序号名　称量的符号单位符号含义一强度强度指金属在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力1抗拉强度σbMPa金属试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷与试样原横截面面积之比称为抗拉强度　　　　　　　　Pb　　　　　　σb＝——　　　　　　　　Fo式中Pb——试样拉断前的最大负荷（N）　　Fo——试样原横截面积（mm2）2抗弯强度σbbMPa试样在位于两支承中间的集中负荷作用下，使其折断时，折断截面所承受的最大正压力　　　　　　　　8PL对圆试样：σbb＝——　　　　　　　　πd3　　　　　　　　8PL对

2、矩形试样：σbb＝——　　　　　　　　2bh2式中P——试样所承受最大集中载荷（N）　　L——两支承点间的跨距(mm)　　d——圆试样截面之外径(mm)　　b——矩形截面试样之宽度(mm)　　h——矩形截面试样之宽度(mm)3抗压强度σbcMPa材料在压力作用下不发生碎、裂所能承受的最大正压力，称为抗压强度　　　　　　　　　Pbc　　　　　　σbc＝——　　　　　　　　　Fo式中Pbc——试样所受最大集中载荷（N）　　Fo——试样原横截面积（mm2）4抗剪强度r、σrMPa试样剪断前，所承受的最大负荷下的受剪截面具有的平均应力　　　　

3、　P双剪:σr＝——；　　　　　2Fo　　　　P单剪:σr＝——；　　　　　Fo式中P——剪切时的最大负荷（N）　　Fo——受剪部位的横截面积（mm2）5抗扭强度τbMPa指外力是扭转力的强度极限3Mb　τb≈——（适用于钢材）　　　4Wp　　　　Mb　τb≈——（适用于铸铁）　　　Wp式中Mb——扭转力矩（N·mm）　　Wp——扭转时试样截面的极断面系数（mm2）　6屈服点σsMPa金属度样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象称为“屈服”。发生屈服现象时的应力，称为屈服点或屈服极限　　　Ps　σs=——　　　Fo式

4、中Ps——屈服载荷（N）　　Fo——试样原横截面积（mm2）7屈服强度σ0.2MPa对某些屈服现象不明显的金属材料，测定屈服点比较困难，常把产生0.2%永久变形的应力定为屈服点，称为屈服强度或条件屈服极限　　　　P0.2　σ0.2=——　　　　Fo式中P0.2——试样产生永久变形为0.2%时的载荷（N）　　Fo——试样原横截面积（mm2）8持久强度σ0.2/时间(h)MPa金属材料在高温条件下，经过规定时间发生断裂时的应力称为持久强度。通常所指的持久强度，是在一定的温度条件下，试样经105h后的断裂强度9蠕变强度　温度σ——　应变量/

5、时间MPa金属材料在高于一定温度下受到应力作用，即使应力小于屈服强度，试件也会随着时间的增长而缓慢地产生塑性变形，此种现象称为蠕变。在给定温度下和规定的时间内，使试样生产一定蠕变变形量的应力称为蠕变强度，例如　500σ——=100MPa，　1/100000表示材料在500℃温度下，105h后应变量为1%的蠕变强度为100MPa。蠕变强度是材料在高温下长期负荷下对塑性变形抗力的性能指标二弹性弹性是指金属在外力作用下产生变形，当外力取消后又恢复到原来的形状和大小的一种特性。1弹性模量EGPa在弹性范围内，金属拉伸试验时，外力和变形成比例增

6、长，即应力与应变成正比关系时，这个比例系数就称为弹性模量，也叫正弹性模数2切变模量GGPa金属在弹性范围内，当进行扭转试验时，外力和变形成比例地增长，即应力与应变成正比关系时，这个比例系数就称为弹性模量，也叫正弹性模量。3弹性极限σeMPa金属能保持弹性变形的最大应力，称为弹性极限。4比例极限σpMPa在弹性变形阶段，金属材料所承受的和应变能保持正比的最大应力，称为比例极限　　　Pp　σ0.2=——　　　　Fo　　　式中Pp——规定比例极限负荷(N)　　Fo——试样原横截面积（mm2）三塑性所谓塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久变

7、形而不致破裂的能力1伸长率δ%金属材料在拉伸时，试样拉断后，其标距分部所增加的长度与原标距长度的百分比。δs是标距为5倍直径时的伸长率，δ10是标距为10倍直径时的伸长率2断面收缩率ψ%金属试样拉断后，其缩颈处横截面积的最大缩减量与原横截面积的百分比3泊松比μ/对于各向同性的材料，泊松比表示：试样在单相拉伸时，横向相对收缩量与轴向相对伸长量之比　　E　μ=—-1　　2G　　　式中E——弹性模量（GPa）　　G——切变模量（GPa）四韧性所谓韧性是指金属材料在冲击力（动力载荷）的作用下而不破坏的能力1冲击韧度αKU或αKVJ/cm2冲击

8、韧度是评定金属材料于动载荷下受冲击抗力的力学性能指标，通常都是以大能量的一次冲击值（αKU或αKV）作为标准的，它是采用一定尺寸和形状的标准试样，在摆锤式一次冲击试验机上来进行试验。试验结果，以冲断试样上所消耗的功（AK