強(qiáng)度和塑形導(dǎo)讀金屬材料之所以在現(xiàn)代工業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用，主要是由于其在加工和使用過程中具有優(yōu)良的性能，金屬材料的性能是選擇材料的主要依據(jù)。掌握各種金屬材料的性能及其變化規(guī)律，對于正確選擇和使用金屬材料、開發(fā)新的材料具有關(guān)鍵作用。性能使用性能化學(xué)性能強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性和疲勞極限等

熔點(diǎn)、密度以及導(dǎo)電、導(dǎo)磁和導(dǎo)熱等耐腐蝕、抗氧化性和化學(xué)穩(wěn)定性力學(xué)性能物理性能工藝性能性能使用性能工藝性能

鍛壓性能焊接性能熱處理性能切削加工性能鑄造性能一、力—拉伸試驗1、載荷、變形、應(yīng)力⑴載荷金屬材料在使用和加工過程中所受到的各種外力統(tǒng)稱為載荷，用符號F表示。載荷重復(fù)交變載荷變動載荷沖擊載荷動載荷靜載荷⑵變形⑶應(yīng)力（R）金屬材料受到載荷作用而產(chǎn)生的幾何變形和尺寸的變化稱為變形。變形分為彈性變形和塑性變形。單位面積所承受的載荷大小。即R=F/S2、拉伸試樣標(biāo)準(zhǔn)試樣斷后試樣長試樣：L0=10d0短試樣：L0=5d03、拉伸試驗機(jī)

a)電子式拉伸試驗機(jī)壓式b)傳感器式拉伸試驗機(jī)低碳鋼拉伸曲線FsbFsFbO屈服階段縮頸斷裂強(qiáng)化階段4、拉伸試驗（測量和計算強(qiáng)度與塑性指標(biāo)）彈性變形階段ΔL大小取決于材料的本性，幾乎不受外界因素的影響二、剛度1.定義：

剛度是指材料抵抗彈性變形的能力，金屬材料剛度的大小一般用彈性模量E表示。彈性模量（E）就是拉伸曲線中直線（OP）部分的斜率。彈性模量E越大，其剛度越大。表示材料原始橫截面積可以通過增加橫截面積或選用彈性模量比較大的材料來提高零件的剛度。選用彈性模量大的材料可以有效的降低零件的自重。對于一些須嚴(yán)格限制變形的結(jié)構(gòu)（如機(jī)翼、高精度的裝配件等），須通過剛度分析來控制變形。2、

剛度的工程意義：三、彈性極限1.定義：

彈性極限是指在產(chǎn)生完全彈性變形時材料所能承受的最大應(yīng)力，即：試樣完全彈性變形時所能承受的最大載荷，N試樣原始截面積，mm2四、強(qiáng)度1.定義：金屬材料在載荷作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力稱為強(qiáng)度。用單位面積上的力來表示，單位為Pa或Mpa。材料的強(qiáng)度主要分為屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。2.屈服強(qiáng)度：⑴屈服現(xiàn)象：金屬拉伸試驗過程中，當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后，變形增加較快。應(yīng)力雖不增加（或者在小范圍內(nèi)波動），而變形卻急劇增長的現(xiàn)象，在力－伸長曲線出現(xiàn)一個波動的小平臺，這便是屈服現(xiàn)象。⑵屈服強(qiáng)度：上屈服強(qiáng)度：下屈服強(qiáng)度：上屈服力：力在首次下降之前的最大力。下屈服力：除去初始效應(yīng)的最小力。⑶屈服強(qiáng)度的工程意義：ReL常作為零件選材和設(shè)計的依據(jù)。傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計方法，對韌性材料，以屈服強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定許用應(yīng)力[σ]=ReL/n，安全系數(shù)n一般取2或更大。一般鋼材的屈服強(qiáng)度在200～1000MPa之間。2.抗拉強(qiáng)度：金屬材料在斷裂前所能承受的最大應(yīng)力值稱為抗拉強(qiáng)度，用符號Rm表示。⑴抗拉強(qiáng)度：試樣原始橫截面積（mm2）試樣在斷裂前所承受的載荷（N）Rm是塑性材料抵抗大量均勻塑性變形的能力。鑄鐵等脆性材料拉伸過程中一般不出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象。斷裂是零件最嚴(yán)重的失效形式，所以，抗拉強(qiáng)度也是機(jī)械工程設(shè)計和選材的主要指標(biāo)，特別是對脆性材料來講。⑵抗拉強(qiáng)度的工程意義：強(qiáng)度越高，表明材料在工作時越可以承受較高的載荷。當(dāng)載荷一定時，選用高強(qiáng)度的材料，可以減小構(gòu)件或零件的尺寸，從而減小其自重。因此，提高材料的強(qiáng)度是材料科學(xué)中的重要課題，稱之為材料的強(qiáng)化。1、定義：塑性可以通過力—拉伸試驗測得。用來表示塑性的指標(biāo)有：斷后伸長率和斷面收縮率。彈性：去除外載荷，變形可以恢復(fù)的變形塑性：去除外載荷，變形無法恢復(fù)的變形五、塑形2、斷后伸長率（A）l1-l0l0×100%A=L1——試樣拉斷后的標(biāo)距,mm;L0——試樣的原始標(biāo)距,mm。3、斷面收縮率（Z）S0-S1S0Z=×100%S0——試樣原始橫截面積,mm2；S1——頸縮處的橫截面積,mm2

。4、塑性的意義

強(qiáng)度與塑性是一對相互矛盾力學(xué)性能指標(biāo)。要提高強(qiáng)度，就要犧牲一部分塑性，反之，要改善塑性，就必須犧牲一部分強(qiáng)度，但通過細(xì)化金屬材料的顯微組織，可以同時提高材料的強(qiáng)度和塑性。GB/T228-2002新標(biāo)準(zhǔn)GB/T228-1987舊標(biāo)準(zhǔn)名稱符號名稱符號屈服強(qiáng)度①－屈服點(diǎn)σs上屈服強(qiáng)度ReH上屈服點(diǎn)σsU下屈服強(qiáng)度ReL下屈服點(diǎn)