金属材料的主要性能(精品)

任务一金属材料的性能金属材料是人类使用最为广泛的材料之一，具有许多优良的性能。

以下将详细介绍金属材料的各项性能，包括力学性能、化学性能、物理性能等。

1.力学性能金属材料的力学性能是指材料在外力作用下所表现出的机械性能。

主要包括抗拉强度、屈服强度、弹性模量、延伸率和硬度等参数。

金属材料通常具有优良的力学性能，具体表现在以下几个方面：（1）抗拉强度：金属材料的抗拉强度是指材料在拉伸载荷作用下所能承受的最大拉伸应力。

常见的金属材料如铝、铁、铜等具有较高的抗拉强度，通常在100MPa以上。

（2）屈服强度：金属材料的屈服强度是指在材料开始出现塑性变形时所承受的最大应力。

屈服强度一般小于抗拉强度，通常在50-80%之间。

（3）弹性模量：金属材料的弹性模量是指材料在弹性阶段内的应力和应变之比，也称为刚度。

弹性模量越大，表示材料的刚度越大，对外力的变形越小。

常见金属材料如钢材的弹性模量在200-210GPa之间。

（4）延伸率：金属材料的延伸率是指材料在拉伸过程中能够产生的塑性变形量。

通常用百分比表示，延伸率越高，表示金属材料的可塑性越好。

（5）硬度：金属材料的硬度是指材料在外力作用下抵抗划痕或形变的能力。

硬度是金属材料的一个重要性能指标，不同金属材料的硬度差异较大，如钢材的硬度通常在200-500HB之间。

2.化学性能金属材料的化学性能是指金属材料在各种化学环境中的耐蚀性能。

金属材料通常容易发生氧化、腐蚀等化学反应，因此其耐蚀性是一个重要的考量指标。

金属材料的化学性能受材料成分、表面处理等因素影响，一般来说，金属材料的化学性能表现为以下几个方面：（1）耐腐蚀性：金属材料的耐腐蚀性是指金属在各种化学介质中抵抗腐蚀的能力。

不同金属材料对不同腐蚀介质的抵抗能力不同，有的金属材料对酸、碱、氧化剂等具有较好的耐蚀性能，而有的金属材料对盐、湿气等环境容易发生腐蚀。

（2）热稳定性：金属材料的热稳定性是指材料在高温环境下的稳定性。

金属材料的性能
1）金属材料的性能
各种金属材料的性能一般包括两大类：一类叫使用性能，反映金属材料在使用过程中表现出来的特性，包括机械性能，物理性能和其他性能，它决定了金属材料的应用范围，安全可靠性和零件使用寿命。

另一方面是工艺性能，反映金属材料在加工制造过程中所表现出来的特性，如冲压性能，焊接性能，铸造性能，切削加工性能，热处理性能等，它决定了零件加工制造的难易程度。

因此，只有了解金属材料的各种性能，才能在钣金制品加工和汽车车身维修正确合理的选择和使用金属材料，达到提高维修质量，降低加工成本的目的。

2）金属材料的机械性能
（1）强度。

强度是金属材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力，金属材料的强度越高，表示所能承受的外力越大。

(2)屈服强度也称屈服极限，是金属材料发生屈服现象时应力。

（3）抗拉强度是指材料在抗拉伸作用时，断裂前承受的最大应力。

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。

金属材料性能包括哪些金属材料是工程领域中常用的一种材料，它具有许多优良的性能，因此在各种领域得到了广泛的应用。

金属材料的性能对于材料的选择和设计具有重要的意义。

那么，金属材料的性能包括哪些呢？接下来，我们将从几个方面来介绍金属材料的性能。

首先，金属材料的力学性能是其最基本的性能之一。

力学性能包括强度、硬度、韧性、塑性等指标。

强度是金属材料抵抗外部力量破坏的能力，通常包括屈服强度和抗拉强度等指标。

硬度是金属材料抵抗划痕和压痕的能力，通常用洛氏硬度或布氏硬度来表示。

韧性是金属材料抵抗断裂的能力，通常包括冲击韧性和断裂韧性等指标。

塑性是金属材料在受力作用下发生形变的能力，通常用延伸率和收缩率来表示。

这些力学性能直接影响着金属材料在工程中的使用。

其次，金属材料的热学性能也是非常重要的。

热学性能包括热膨胀系数、导热系数、比热容等指标。

热膨胀系数是金属材料在温度变化时长度变化的比例系数，对于材料的热稳定性具有重要影响。

导热系数是金属材料传导热量的能力，对于材料的散热性能具有重要影响。

比热容是金属材料单位质量在温度变化时吸收或释放的热量，对于材料的热惯性具有重要影响。

这些热学性能对于金属材料在高温环境或受热作用时的表现具有重要意义。

此外，金属材料的化学性能也是需要考虑的重要因素。

化学性能包括金属材料的化学成分、耐蚀性、氧化性等指标。

金属材料的化学成分直接影响着其性能和用途，不同的合金成分会导致材料具有不同的性能。

耐蚀性是金属材料抵抗外界介质侵蚀的能力，对于材料在腐蚀环境中的表现具有重要影响。

氧化性是金属材料在高温氧化环境中的表现，对于材料在高温氧化环境中的稳定性具有重要影响。

这些化学性能对于金属材料在不同环境中的使用具有重要意义。

最后，金属材料的物理性能也是需要考虑的重要因素。

物理性能包括密度、磁性、电性等指标。

密度是金属材料单位体积的质量，对于材料的轻重程度具有重要影响。

磁性是金属材料在外磁场下的磁化特性，对于材料在磁场中的表现具有重要影响。

金属材料的性能有哪些金属材料是一类常见的材料，其性能多种多样，具有许多优秀的特点，下面将从强度、塑性、硬度、导电性和导热性等方面进行介绍。

首先，金属材料的强度是其最重要的性能之一。

金属材料通常具有较高的强度，可以承受较大的外部载荷而不会发生破坏。

这使得金属材料成为制造结构件和机械零件的理想选择。

例如，钢材具有较高的抗拉强度和屈服强度，因此被广泛应用于建筑结构和汽车制造等领域。

其次，金属材料的塑性也是其重要性能之一。

金属材料具有良好的塑性，可以在外力作用下发生塑性变形而不断裂。

这使得金属材料可以通过锻造、拉伸、压缩等加工工艺成型各种复杂的零部件。

例如，铝材具有良好的塑性，可以通过挤压工艺制成各种型材和零件，广泛应用于航空航天和汽车制造领域。

此外，金属材料的硬度也是其重要性能之一。

金属材料通常具有一定的硬度，可以抵抗外部物体对其表面的划伤和磨损。

这使得金属材料可以用于制造刀具、轴承、齿轮等需要较高硬度的零件。

例如，不锈钢具有较高的硬度和耐磨性，因此被广泛应用于厨具和机械零件制造。

另外，金属材料具有良好的导电性和导热性。

金属材料中的自由电子可以在外加电场或温度梯度下自由移动，因此金属材料具有良好的导电性和导热性。

这使得金属材料可以广泛应用于电气设备和热传导设备中。

例如，铜材具有良好的导电性和导热性，因此被广泛应用于电线、电缆和散热器等领域。

综上所述，金属材料具有良好的强度、塑性、硬度、导电性和导热性等优秀性能，因此在工程领域中得到了广泛的应用。

随着材料科学的不断发展，金属材料的性能将会得到进一步提升，为各行各业的发展提供更加可靠的支持。