金属材料的主要性能

1、金属材料的性能包括：使用性能和工艺性能。

2、使用性能：是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能，包括①物理性能（如密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等）。

②化学性能（如抗腐蚀性、抗氧化性等）。

③力学性能（如强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳强度等）。

④工艺性能。

力学性能的概念：力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能。

3、力学性能包括：强度、硬度、塑性、冲击韧性a)金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。

强度的大小用应力来表示。

b)根据载荷作用方式不同，强度可分为：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度等。

一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的指标。

4、金属材料受到载荷作用而产生的几何形式和尺寸的变化称为变形。

变形分为：弹性变形和塑性变形两种5、不能随载荷的去除而消失的变形称为塑形变形。

在载荷不增加或略有减小的情况下，试样还继续伸长的现象叫做屈服。

屈服后，材料开始出现明显的塑性变形。

Fs称为屈服载荷6、sb：强化阶段：7、随塑性变形增大，试样变形抗力也逐渐增加，这种现象称为形变强化（或称加工硬化）。

Fb：试样拉伸的最大载荷。

8、在拉伸试验过程中，载荷不增加（保持恒定），试样仍能继续伸长时的应力称为屈服点。

用符号σs表示，计算公式：σs=Fs/So对于无明显屈服现象的金属材料可用规定残余伸长应力表示，计算公式：σ0.2=F0.2/So9、（2）抗拉强度材料在拉断前所能承受的最大应力称为抗拉强度，用符号σb表示。

计算公式为：σb=Fb/So10、断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性。

塑性由拉伸试验测得的。

常用伸长率和断面收率表示。

11、伸长率：试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。

用δ表示：计算公式：δ=(l1-l0)/l0×100%断面收缩率：试样拉断后，缩颈处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比称为断面收缩率。

用ψ表示12、材料抵抗局部变形特别是塑性变形压痕或划痕的能力称为硬度。

金属材料的主要性能金属材料性能一般分为工艺性能和使用性能两类。

所谓工艺性能是指机械零件加工制造过程中，金属材料所定冷、热加工条件下表现出来性能。

金属材料工艺性能好坏，决定了它制造过程中加工成形适应能力。

加工条件不同，要求工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。

所谓使用性能是指机械零件使用条件下，金属材料表现出来性能，它包括机械性能、物理性能、化学性能等。

金属材料使用性能好坏，决定了它使用范围与使用寿命。

机械制造业中，一般机械零件都是常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用，且使用过程中各机械零件都将承受不同载荷作用。

金属材料载荷作用下抵抗破坏性能，称为机械性能（或称为力学性能）。

金属材料机械性能是零件设计和选材时主要依据。

外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求机械性能也将不同。

常用机械性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。

下面将分别讨论各种机械性能。

1．强度强度是指金属材料静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）性能。

载荷作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。

各种强度间常有一定联系，使用中一般较多以抗拉强度作为最基本强度指针。

2．塑性塑性是指金属材料载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不破坏能力。

3．硬度硬度是衡量金属材料软硬程度指针。

目前生产中测定硬度方法最常用是压入硬度法，它是用一定几何形状压头一定载荷下压入被测试金属材料表面，被压入程度来测定其硬度值。

常用方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和维氏硬度（HV）等方法。

4．疲劳前面所讨论强度、塑性、硬度都是金属静载荷作用下机械性能指针。

实际上，许多机器零件都是循环载荷下工作，这种条件下零件会产生疲劳。

5．冲击韧性以很大速度作用于机件上载荷称为冲击载荷，金属冲击载荷作用下抵抗破坏能力叫做冲击韧性。

金属材料的使用性能1. 密度(比重):材料单位体积所具有的质量，即密度＝质量/体积，单位为g/cm3。

2. 力学性能: 金属材料在外力作用下表现出来的各种特性，如弹性、塑性、韧性、强度、硬度等。

3. 强度: 金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。

屈服点、抗拉强度是极为重要的强度指标，是金属材料选用的重要依据。

强度的大小用应力来表示，即用单位面积所能承受的载荷(外力)来表示。

4. 屈服点: 金属在拉力试验过程中，载荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象，称为“屈服”。

产生屈服现象时的应力，即开始产生塑性变形时的应力，称为屈服点，用符号σs表示，单位为MPa。

5. 抗拉强度: 金属在拉力试验时，拉断前所能承受的最大应力，用符号σb表示，单位为MPa。

6. 塑性: 金属材料在外力作用下产生永久变形(去掉外力后不能恢复原状的变形)，但不会被破坏的能力。

7. 伸长率: 金属在拉力试验时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原始标距长度的百分比，称为伸长率。

用符号δ，%表示。

伸长率反映了材料塑性的大小，伸长率越大，材料的塑性越大。

8. 韧性: 金属材料抵抗冲击载荷的能力，称为韧性，通常用冲击吸收功或冲击韧性值来度量。

9. 冲击吸收功: 试样在冲击载荷作用下，折断时所吸收的功。

用符号A?k表示，单位为J 。

10. 硬度: 金属材料的硬度，一般是指材料表面局部区域抵抗变形或破裂的能力。

根据试验方法和适用范围的不同，可分为布氏硬度和洛氏硬度等多种。

布氏硬度用符号HB表示：洛氏硬度用符号HRA、HRB或HRC表示。

部分常用钢的用途(一)各牌号碳素结构钢的主要用途:1.牌号Q195，含碳量低，强度不高，塑性、韧性、加工性能和焊接性能好。

用于轧制薄板和盘条。

冷、热轧薄钢板及以其为原板制成的镀锌、镀锡及塑料复合薄钢板大量用用屋面板、装饰板、通用除尘管道、包装容器、铁桶、仪表壳、开关箱、防护罩、火车车厢等。

盘条则多冷拔成低碳钢丝或经镀锌制成镀锌低碳钢丝，用于捆绑、张拉固定或用作钢丝网、铆钉等。

金属材料的性能首先，金属材料的性能指其在特定条件下的物理、化学、力学、热学等方面的表现。

常见的金属材料有钢、铝、铜、镁、锌等。

下面就这些金属材料的性能作一简要介绍。

1. 钢钢是一种铁碳合金，具有高强度、耐热、耐腐蚀、机械加工性好等优点。

其主要特点是硬度高、弹性模量大、面心立方结构等。

但是，钢的铁含量高，易生锈，而且它的塑性和韧性较差，容易产生脆性断裂。

此外，由于不同钢材的化学成分、热处理状态和制造工艺不同，其性能会有所差异。

2. 铝铝是一种轻质、耐腐蚀的金属，密度低、导热性能好、可加工性强等。

铝的主要特点是具有高强度、低密度、良好的导热性和电导率等。

此外，铝的表面可以通过氧化、着色等特殊处理而获得不同的颜色和变化，达到美化和抗氧化的作用。

但是，铝的强度和刚度相对较差。

3. 铜铜是一种传统金属材料，具有高导电性、高热导性、良好的导磁性、良好的加工性等。

它的主要特点有良好的导电性、导热性和塑性等，具有优异的可加工性和冲压性。

但是，铜的密度较大、强度较低，容易氧化和变形。

4. 镁镁是一种轻金属，密度轻、强度高、刚度高，具有良好的加工性和耐腐蚀性等优点。

其主要特点是密度低，强度高，具有良好的刚性和韧性，能耐受高温，而且具有良好的可塑性和可加工性等。

但是，在常温下易受到腐蚀，所以需要进行特殊的表面处理。

5. 锌锌是一种富含金属，密度小、耐腐蚀、防氧化，满足了先进电子工业、新型材料和化学工业的需要。

其主要特点是耐腐蚀、良好的可加工性和防护性等。

但是，锌易受到热膨胀和浸蚀，环境因素、温度、湿度等因素都会影响锌的性能。

综上所述，除了同属于金属材料之外，不同的金属材料具有不同的物理、力学、化学等性能，在应用过程中必须仔细考虑各自的长处和短处，选用合适的材料。

同时我们也可以以不同的方式替代问题所在的金属材料，因为新的技术发展出了许多在不同环境中耐腐蚀、更加轻便、性能更好的材料。

金属材料的力学性能
金属材料的力学性能是指材料在受到力的作用下的行为和性能。

常见的金属材料（如钢、铝、铜等）具有较高的强度和刚性，具有良好的塑性和延展性。

其主要的力学性能包括以下几个方面：
1. 强度：金属材料的强度是指材料在受到外力作用下抵抗变形和破坏的能力。

常见的强度指标有屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。

2. 延展性：金属材料具有较好的延展性，即在受到外力作用下能够发生塑性变形。

延展性可以通过材料的延伸率、断面收缩率等指标来描述。

3. 韧性：金属材料的韧性是指材料能够在承受外力作用下吸收较大的能量而不发生断裂或破坏的能力。

韧性也可以通过断裂韧性、冲击韧性等指标来描述。

4. 硬度：金属材料的硬度是指材料抵抗局部变形和外界划
痕的能力。

硬度可以通过洛氏硬度、布氏硬度等进行测量。

5. 弹性模量：金属材料的弹性模量是指材料在受到外力后，能够恢复到原来形状的能力。

弹性模量可以描述材料的刚
度和变形的程度。

6. 疲劳性能：金属材料的疲劳性能是指材料在受到交替或
重复载荷下的疲劳寿命和抗疲劳性能。

疲劳性能可以通过
疲劳寿命、疲劳极限等指标来描述。

以上是金属材料的一些常见力学性能参数，不同的金属材
料在这些性能方面有所差异。

这些性能参数的好坏直接决
定了金属材料在工程实践中的应用范围和性能优势。

金属材料的性能
金属材料是目前最常用的材料之一，具有许多优越的性能。

以下是金属材料的主要性能特点。

首先，金属材料具有较高的强度和刚度。

金属晶体结构中的金属原子之间通过共价键或金属键相连接，使得金属材料具有较高的抗拉强度和刚度。

这使得金属材料适合用于许多重要的结构应用，例如建筑物、桥梁和机械设备。

其次，金属材料具有良好的导电和导热性能。

金属材料可轻松地传导电流和热量，这使得金属是最常用的导电和散热材料之一。

这使得金属材料广泛应用于电子器件、电线电缆和热交换器等领域。

第三，金属材料具有良好的可塑性和可加工性。

金属材料可以通过加工方式，如锻造、压延和拉伸等，改变其形状和尺寸，而不会破坏其结构。

这使得金属材料可以轻松地制造各种复杂形状和尺寸的零件，适用于各种不同的工程需求。

此外，金属材料具有较好的耐蚀性。

金属材料可以通过氧化反应形成稳定的氧化物表面层，防止进一步的腐蚀。

这使得金属材料在各种恶劣的环境条件下，如潮湿、腐蚀性介质和高温环境下，仍能保持良好的性能。

最后，金属材料具有较好的再生能力。

金属材料可以通过回收和熔化再利用的方式，降低资源消耗和环境污染。

这使得金属材料成为一种可持续发展的材料选择。

综上所述，金属材料具有优异的强度、导电性、导热性、可塑性和耐蚀性等性能特点，使其成为许多领域的理想选择。

然而，金属材料也存在一些缺点，如重量较重和容易生锈等。

因此，在实际应用中，需要根据具体要求进行合理选择和使用。