常用金属材料的主要性能指标及涵义
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金属的物理性能包括哪些内容?含义各是什么?金属的物理性能主要包括比重(密度)、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。
(1)密度:密度是物体质量和其体积的比值。
它的单位为克/立方厘米(g/cm³)。
在体积相同的情况下,物体的密度越大,质量也越大。
(2)熔点:金属从固态向液体状态转变时的熔化温度称为熔点。
熔点一般用摄氏温度(℃)表示。
(3)热膨胀性:热膨胀性是指金属材料受热时,体积会增大,冷却时则收缩的一种性能。
热膨胀的大小一般由线膨胀系数表示。
(4)导热性:导热性是指金属材料在加热或冷却时传导热能的性能,一般由导热系数表示。
导热系数的单位为千卡/米·时·℃。
(5)导电性:导电性是指金属材料传导电流能力的性能。
(6)磁性:金属能导磁的性能称为磁性。
具有导磁能力的金属都能被磁铁吸引。
金属的机械性能主要包括哪些内容?含义各是什么?金属材料的机械性能主要包括强度、弹性、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等。
(1)强度:强度是指材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。
强度的单位为帕斯卡(Pa)(牛顿/毫米²)。
根据载荷作用在材料上的不同,强度又可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗扭强度和抗剪强度五种。
(2)弹性:金属材料在外力作用下产生变形,当外力去除后,变形消失,材料恢复原状的性能称为弹性。
(3)塑性:金属材料在外力作用下产生变形而不破坏,当外力去除后,仍能使变形保留下来的性能称为塑性。
塑性是用长度延伸率(δ)和断面收缩率(ψ)这两个指标来表示的。
(4)硬度:硬度是指金属材料表面抵抗比它硬的物体压入引起塑性变形的能力。
在实际生产中,最常用的硬度试验方法有布氏硬度试验和洛氏硬度试验两种。
(5)韧性:金属材料抵抗冲击载荷而不致破坏的性能称为韧性。
(6)疲劳强度:金属材料在无数次交变载荷作用下而不致破坏的最大应力称为疲劳强度。
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。
1、金属材料的机械性能的含义是什么?金属及合金的机械性能是指材料的力学性能,即受外力作用时所反映出来的性能。
它是衡量金属材料的重要指标。
2、金属材料的主要机械性能指标有哪些?金属材料的主要机械性能有:弹性、塑性、刚度、强度、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性。
3、什么是弹性和韧性?金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后恢复原来的形状的性能,叫弹性;这种随着外力而消失得变形叫弹性变形,其大小与外力成正比。
金属材料在外力作用下,产生永久变形而不致引起破坏的性能,叫塑性。
外力消失时留下的这部分不可恢复得变形叫塑性变形,其大小与外力不成正比。
4、什么叫应力?什么叫应变?材料受到拉伸时单位截面上的拉力叫应力,用σ表示。
材料受到拉伸时单位长度上的伸长量叫应变,用ε表示。
5、什么叫弹性极限?材料所能承受的、不产生永久变形的最大应力叫做弹性极限,用σb表示。
6、什么叫屈服极限?金属材料开始出现明显的塑性变形的应力叫做屈服极限,用示。
有些材料屈服极限很难测定,通常规定产生0.2%塑性变形时的应力作为屈服极限,用σ0.2表示。
7、什么叫刚度?刚度用什么来衡量?金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力叫刚度。
在弹性范围内,应力与应变的比值叫做弹性模数,弹性模数越大,刚度越大。
8、什么叫强度?强度是指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
9、表示材料强度的指标有哪些?表示材料强度的指标有:1)、屈服强度:金属材料发生屈服现象时的屈服极限。
σs=P s/F0 (Pa)P s—试样产生屈服现象时所承受的最大外力,N(牛顿);F0—试样原来的截面积,㎡。
2)、抗拉强度:金属材料在拉断前所承受的最大应力。
以σb表示。
σb=P b/F0 (Pa) P b—试样在断裂前的最大拉力,N(牛顿);F0—试样原来的截面积,㎡。
10、什么叫硬度?金属材料抵抗更硬的物体压入其内部的能力叫做硬度。
11、衡量材料的硬度的指标有哪些?衡量硬度的指标有:布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)、维氏硬度(HV)。
金属材料的力学性能指标金属材料是工程中常用的材料之一,其力学性能指标对于材料的选择和设计具有重要意义。
力学性能指标是评价金属材料力学性能的重要依据,主要包括强度、韧性、塑性、硬度等指标。
下面将对金属材料的力学性能指标进行详细介绍。
首先,强度是评价金属材料抵抗外部力量破坏能力的指标。
强度可以分为屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。
其中,屈服强度是材料在受到外部力作用下开始产生塑性变形的应力值,抗拉强度是材料在拉伸状态下抵抗破坏的能力,抗压强度是材料在受到压缩力作用下抵抗破坏的能力。
强度指标直接影响着材料的承载能力和使用寿命。
其次,韧性是材料抵抗断裂的能力。
韧性指标包括冲击韧性、断裂韧性等。
冲击韧性是材料在受到冲击载荷作用下抵抗破坏的能力,断裂韧性是材料在受到静态载荷作用下抵抗破坏的能力。
韧性指标反映了材料在受到外部冲击或载荷作用下的抗破坏能力,对于金属材料的使用安全性具有重要意义。
再次,塑性是材料在受力作用下产生塑性变形的能力。
塑性指标包括伸长率、收缩率等。
伸长率是材料在拉伸破坏前的延展性能指标,收缩率是材料在受力破坏后的收缩性能指标。
塑性指标直接影响着金属材料的加工性能和成形性能,对于金属材料的加工工艺和成形工艺具有重要影响。
最后,硬度是材料抵抗划伤、压痕等表面破坏的能力。
硬度指标包括洛氏硬度、巴氏硬度等。
硬度指标反映了材料表面的硬度和耐磨性能,对于金属材料的耐磨性和使用寿命具有重要意义。
综上所述,金属材料的力学性能指标是评价材料性能的重要依据,强度、韧性、塑性、硬度等指标直接影响着材料的使用性能和工程应用。
在工程设计和材料选择中,需要根据具体的工程要求和使用环境,综合考虑各项力学性能指标,选择合适的金属材料,以确保工程的安全可靠性和经济性。
金工(1)教学基本要求(知识点)(2018秋季)第1章工程材料:1. 金属材料常用力学性能指标有哪些?各自概念。
强度、塑性、硬度和韧性强度:材料在外力作用下,抵抗变形和破坏的能力。
塑性:金属材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。
硬度:材料抵抗硬物压入的能力,也可以说是材料抵抗局部塑性变形或破裂的能力。
冲击韧性:是指材料抵抗冲击载荷的能力,通常用ak表示。
2.金属材料常见的三种晶格类型是什么? α-Fe、γ-Fe 分别是什么晶格类型? 体心立方晶格、面心立方晶格、密排立方晶格α-Fe是体心立方晶格γ-Fe是面心立方晶格3.金属结晶包括哪两个阶段?晶粒尺寸大小与其力学性能的关系。
结晶核心的形成和晶核的长大晶粒细化后,除使材料的强度、硬度提高外,还能使塑性和韧性有较大的改善。
4. 铁碳合金的基本组织有哪些?各自的概念。
合金的基本相结构是什么?铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体铁素体:碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体,称为铁素体(也称α固溶体),常用符号F或α表示。
奥氏体:碳溶解在γ-Fe中形成的间隙固溶体,称为奥氏体(也称γ固溶体),常用符号A或γ表示。
渗碳体:铁与碳形成的化合物Fe3C,称为渗碳体。
珠光体:是铁素体和渗碳体的机械混合物,通常用符号P表示莱氏体:高温下由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物(用L d表示),或在727°C 以下由珠光体和渗碳体组成的机械混合物(L d’)。
固溶体和金属化合物铁碳合金相图在p145. 钢在室温下的平衡组织分别是什么?钢的含碳量与其力学性能的关系?并从组织上加以解释。
共析钢在室温下的平衡组织为珠光体。
亚共析钢在室温下的平衡组织由铁素体和珠光体组成。
过共析钢在室温下的平衡组织由珠光体和呈网状的渗碳体组成。
当钢中的含碳量小于1.0%时,随含碳量的增加,钢的强度和硬度不断增加,而塑性不断下降;当钢中的含碳量大于1.0%,因网状渗碳体明显增多,致使钢的硬度不断升高,但强度显著下降。