材料的强度指标有哪些?

如题所述

材料在静载荷外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力,称为材料的强度。材料的强度指标是通过拉伸试验来测定的。常用的强度指标有:弹性极限、屈服极限和强度极限。
  弹性极限:用来表示材料发生纯弹性变形的最大限度。当金属材料单位横截面积受到的拉伸外力达到这一限度以后,材料将发生弹塑性变形。对应于这一限度的应力值,称为材料的弹性极限。
  屈服极限:用来表示材料抵抗微小塑性变形的能力。屈服极限又分为物理屈服极限和条件屈服极限。如果材料受到的载荷外力达到某一数值后,当外力不再增加而变形继续进行,此时称材料发生了"屈服"。这时所对应的载荷应力,叫做该材料的物理屈服极限。但是,对于有些没有明显屈服现象的金属材料,如高碳钢、合金钢等,则规定产生0。2的微小塑性变形时的应力,叫做材料的条件屈服极限。金属材料受到的载荷应力达到屈服极限时,材料在产生弹性变形的同时,开始产生微小的塑性变形。
  强度极限:材料抵抗外力破坏作用的最大能力,称为材料的强度极限。也就是说,当材料横截面上受到的拉应力达到材料的强度极限时,材料就会被拉断。
  工程中进行强度设计时,是根据对部件的工作要求来选取强度指标的。例如镗床的镗杆、发动机汽缸、火炮炮身管,在工作时不允许产生塑性变形,才能保证足够的精度。这时,应选用弹性极限作为强度设计时确定许用应力的参数。但是,对于大多数机械零部件,允许工作时产生少量的塑性变形,并不影响机器的正常运行,也能保证其配合精度。这时,应选用屈服极限作为
  强度设计的依据。另外,对于如铸铁件、钢丝绳等部件,只要不产生断裂,就不会影响其工作。故这类部件常以强度极限作为强度设计时,确定许用应力的依据。
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第1个回答  2019-05-17
材料在一定温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括:强度、硬度、塑性和韧性等。
(1)强度
强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力。强度指标是设计中决定许用应力的重要依据,常用的强度指标有屈服强度σs或σ0.2和抗拉强度σb,高温下工作时,还要考虑蠕变极限σn和持久强度σd。
(2)塑性
塑性是指金属材料在断裂前发生塑性变形的能力。塑性指标包括:伸长率δ,即试样拉断后的相对伸长量;断面收缩率ψ,即试样拉断后,拉断处横截面积的相对缩小量;冷弯(角)α,即试件被弯曲到受拉面出现第一条裂纹时所测得的角度。
(3)韧性
韧性是指金属材料抵抗冲击负荷的能力。韧性常用冲击功ak和冲击韧性值αk表示。αk值或αk值除反映材料的抗冲击性能外,还对材料的一些缺陷很敏感,能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化。而且ak对材料的脆性转化情况十分敏感,低温冲击试验能检验钢的冷脆性。
表示材料韧性的一个新的指标是断裂韧性δ,它是反映材料对裂纹扩展的抵抗能力。
(4)硬度
硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬
度试验的方法较多,原理也不相同,测得的硬度值和含义也不完全一样。最常用的是静负荷压入法硬度试验,即布氏硬度(hb)、洛氏硬度(hra、hrb、hrc)、维氏硬度(hv),其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。而肖氏硬度(hs)则属于回跳法硬度试验,其值代表金属弹性变形功的大小。因此,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。
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