钢材的力学性能.pdf

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1、钢铁材料的力学性能序号名称量的符号单位符号含义强度指金属在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能一强度力。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：Pbσb＝——1抗拉强度σbMPaFo式中Pb——试样拉断前的最大负荷（N）Fo——试样原横截面积（mm²）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＝——πd38PL2抗弯强度σbbMPa对矩形试样：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

2、——矩形截面试样之宽度(mm)h——矩形截面试样之宽度(mm)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Pbcσbc＝——3抗压强度σbcMPaFo式中Pbc——试样所受最大集中载荷（N）Fo——试样原横截面积（mm²）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：（钢材网www.gangcai.com）P双剪:σr＝——；2Fo4抗剪强度r、σrMPaP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）指外力是扭转力的强度极限3Mbτb≈——（适用于钢材）4Wp5抗扭强度τbMP

3、aMbτb≈——（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）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：Ps6屈服点σsMPaσs=——Fo式中Ps——屈服载荷（N）Fo——试样原横截面积（mm²）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7屈服强度σ0.2MPa为屈服强度或条件屈服极限：P0.2σ0.2=——Fo式中P0.2——试样产生永久变形为0.2%时的载荷（N）Fo

4、——试样原横截面积（mm²）金属材料在高温条件下，经过规定时间发生断裂σ0.2/时间8持久强度MPa时的应力称为持久强度。通常所指的持久强度，是在(h)一定的温度条件下，试样经105h后的断裂强度。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温度称为蠕变强度，例如：蠕变强度σ——9MPa应变量/时500σ——=100MPa，间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

5、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。弹性是指金属在外力作用下产生变形，当外力取消后二弹性又恢复到原来的形状和大小的一种特性。在弹性范围内，金属拉伸试验时，外力和变形成比例1弹性模量EGPa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，也叫正弹性模数。金属在弹性范围内，当进行扭转试验时，外力和变形2切变模量GGPa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。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，

6、称为比例极限：4比例极限σpMPaPpσ0.2=——Fo式中Pp——规定比例极限负荷(N)Fo——试样原横截面积（mm²）所谓塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久三塑性变形而不致破裂的能力。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51伸长率δ%倍直径时的伸长率，δ10是标距为10倍直径时的伸长率。金属试样拉断后，其缩颈处横截面积的最大缩减2断面收缩率ψ%量与原横截面积的百分比。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：E3泊松比μ/μ=—-12G式中E——弹性

7、模量（GPa）G——切变模量（GPa）所谓韧性是指金属材料在冲击力（动力载荷）的四韧性作用下而不破坏的能力。冲击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1冲击韧度αKU或αKVJ/cm2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（AKU或AKV）与断面处横截面积（F）之比值大小来衡量。由于αK值的大小，不仅取决于材料本身，同时还随试样尺寸、形状的改变及试验温度的不同而变2冲击吸收功AKU或AKVJ化，因而αK值只是一个相

8、对指标。目前国际上许多国家直接采用冲击吸收功AK作为冲击韧度的指标。AKUAKUαKU=——；αKV=——；