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名称 |
量的符号 |
单位符号 |
含义 |
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1.强度 |
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强度指金属在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力 |
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(1)抗拉强度 |
ób |
MPa |
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
ób=Pb/Fo
式中Pb-试样拉断前的最大负荷(N)
Fo-试样原横截面积(mm2) |
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(2)抗弯强度 |
óbb |
MPa |
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：óbb=-----------
Лd?
3PL
对矩形试样：óbb=-------
2bh?
式中P-试样所受最大集中载荷(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-矩形截面试样之高度(mm) |
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(3)抗压强度 |
óbc |
MPa |
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
óbc=------
Fo
式中Pbc-试样所受最大集中载荷（N）
Fo-试样原截面积（mm?） |
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(4)抗剪强度 |
て |
MPa |
试样剪断前，所承受的最大负荷下的受剪截面具有的平均剪应力
P P
双剪：óて=-------单剪：óて=--------
2F Fo
式中P-剪切时的最大负荷（N）
Fo-受检部位的原横截面积(mm?) |
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(5)抗扭强度 |
てb |
MPa |
指外力是扭转力的强度极限
3Mb
てb≈---------(适用于钢材)
4Wp
Mb
てb≈----------(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（mm?） |
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(6)屈服点 |
ós |
MPa |
金属试样在拉伸过程中，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
ós=--------
Fo
式中Ps-屈服载荷(N)
Fo-试样原横截面积(mm2) |
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(7)屈服强度 |
ó0.2 |
MPa |
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O.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
ó0.2= ------
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) |
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(8)持久强度 |
ób/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l05h后的断裂强度 |
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(9)蠕变强度 |
温度ó-应变量/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，使试样产生一定蠕变变形量的应力称为蠕变强度，例如
500
ó-----------=100MPa
1/100000
表示材料在500%温度下，105h后应变量为l%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 |
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2.弹性 |
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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 |
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(1)弹性模量 |
E |
GPa |
在弹性范围内，金属拉伸试验时，外力和变形成比例增长，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 |
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(2)切变模量 |
G |
GPa |
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例关系时，这个比例系数就称为切变模量 |
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(3)弹性极限 |
óe |
MPa |
金属能保持弹性变形的最大应力，称为弹性极限 |
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(4)比例极限 |
óp |
MPa |
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
óp=--------
Fo
式中Pp-规定比例极限负荷(N)
Fo-试样原横截面积(mm2) |
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3.塑性 |
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所谓塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致破裂的能力 |
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(1)伸长率 |
ó |
% |
金属材料在拉伸时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比。δ5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 |
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(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 |
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(3)泊松比 |
μ |
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对于各向同性的材料，泊松比表示：试样在单向拉伸时，横向相对收缩量与轴向相对伸长量之比
E
μ=------
2G-1
式中E-弹性模量(GPa)
G-切变模量(GPa) |
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4.韧性 |
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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 |
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(1)冲击韧度 |
aku或aKV |
J/cm2 |
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(aku或aKV)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(AKU或AKv)与断面处横截面积(F)之比值大小来衡量 |
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(2)冲击吸收功 |
AKu或AKV |
J |
由于ak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化，因而ak值只是一个相对指标。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
AKu
aku=--------
F
AKV
aKV=-----------
F
式中aku-夏比u形缺口试样冲击值(J/cm2) aKV-夏比V形缺口试样冲击值(J/cm2) AKU-夏比u形缺口试样冲断时所消耗的冲击功(J)
AKV-夏比v形缺口试样冲断时所消耗的冲击功(J)
F-试样缺口处的横截面积(cm2) |
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5.疲劳 |
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金属材料在极限强度以下，长期承受交变负荷(即大小、方向反复变化的载荷)的作用。在不发生显著塑性变形的情况下而突然断裂的现象，称为疲劳 |
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(1)疲劳极限 |
ó-1 |
MPa |
金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次(N)的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大应力称为疲劳极限 |
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(2)疲劳强度 |
óN |
MPa |
金属材料在重复或交变应力作用下，循环一定周次(N)后断裂时所能承受的最大应力，叫作疲劳强度。此时，N称为材料的疲劳寿命。某些金属材料在重复或交变应力作用下。没有明显的疲劳极限，常用疲劳强度表示 |
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6.硬度 |
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硬度就是指金属抵抗更硬物体压人其表面的能力。硬度不是一个单纯的物理量，而是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标 |
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(1)布氏硬度 |
HBS
HBW |
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用一定直径的球体(钢球或硬质合金球)以相应的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测表面压痕直径计算的硬度值。使用钢球测定硬度小于等于450°；使用硬质合金球测定硬度大于450HBW |
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(2)洛氏硬度 |
HRA
14RB
HRC
HRD
HRE
HRF
HRG
HRH
HRK |
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用金刚石圆锥或钢球压头以初始试验力和总试验力作用下，压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除主试验力，测残余压痕深度增量计算的硬度值。
洛氏硬度试验分A、B、C、D、E、F、G、H、K标尺 |
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(3)维氏硬度 |
HV |
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用金刚石正四棱体压头以49.03～980.7N的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测压痕对角线长度计算的硬度值 |
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(4)肖氏硬度 |
HSC
HSD |
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用金刚石或钢球冲头从一定高度落到试样表面，测冲头回跳高度计算硬度值。用目测型硬度计的硬度符号为HSC，指示型硬度计的硬度符号为HSD |
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7.减摩 、耐磨性 |
(1)摩擦因数 |
? |
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相互接触的物体，当作相对移动时就会引起摩擦，引起摩擦的阻力称为摩擦力。根据摩擦定律，通常把摩擦力(F)与施加在摩擦部 |
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位上的垂直载荷(N)的比值，称为摩擦因数μ=F/N |
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式中F-摩擦力(N) |
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F-施加在摩擦部件上的垂直载荷(N) |
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(2)磨耗量 |
W
V |
g
cm3 |
试样在规定试验条件下经过一定时间或一定距离摩擦之后，以试样被磨去的重量(g)或体积(cm3)之量，称为磨耗量(或磨损量)，以磨去重量表示者称为重量磨耗形，用磨去体积表示者称为体积磨耗V |
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(3)相对耐磨系数 |
ε |
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在模拟耐磨试验机上，采用65Mn(52～53HRC)作为标准试样，在相同条件下，标准试样的绝对磨耗量与被测定材料的绝对磨耗量之比，称为被测材料的相对耐磨系数 |