1、.常見的金屬材料力學(xué)性能一. 金屬材料相關(guān)概念任何機(jī)械零件或工具，在使用過程中，往往要受到各種形式的外力作用。這就要求金屬材料必須具有一種承受機(jī)械載荷而不超過許可變形或不被破壞的能力；這種能力就是金屬材料的力學(xué)性能。諸如金屬材料的強(qiáng)度、剛度、硬度、塑性和韌性等特征就是用來衡量金屬材料在外力下表現(xiàn)出來的力學(xué)性能的指標(biāo)。1.1 強(qiáng)度 強(qiáng)度是指金屬材料在靜載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。一般用單位面積所承受的作用力表示，符號(hào)為，單位為MPa。 工程中常用的強(qiáng)度指標(biāo)有屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。屈服強(qiáng)度是指金屬材料在外力作用下，產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力，或開始出現(xiàn)塑性變形時(shí)的最低應(yīng)力值，用s表示?？估瓘?qiáng)度是指金屬

2、材料在拉力作用下，被拉斷前所承受的最大應(yīng)力值，用b表示。 對(duì)于大多數(shù)機(jī)械零件，工作時(shí)不允許產(chǎn)生塑性變形，所以屈服強(qiáng)度是零件強(qiáng)度設(shè)計(jì)的依據(jù)；對(duì)于因斷裂而失效的零件，則用抗拉強(qiáng)度作為其設(shè)計(jì)的依據(jù)。1.2 剛度 剛度是指金屬材料在外力載荷作用下抵抗彈性變形的能力。對(duì)于機(jī)械零件要求較高的尺寸穩(wěn)定性時(shí)，需要考慮剛度指標(biāo)。1.3 硬度 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物體壓入的能力。幾種常用金屬材料力學(xué)性能一覽表材料牌號(hào)屈服強(qiáng)度s/MPa抗拉強(qiáng)度b/MPa45350-550550-700SKD61490-685685-985Cr12MoV450-650650-970P20350-550550-860S45C

3、/S50C350-560560-750Unimax350-580580-885SKH51485-680680-960注：1.上表中材料的強(qiáng)度數(shù)值僅供參考，在不同的熱處理工藝及環(huán)境下其對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度值不同。二.材料的失效與許用應(yīng)力 通常將材料的強(qiáng)度極限與屈服極限統(tǒng)稱為材料的極限應(yīng)力，用u表示。對(duì)于脆性材料強(qiáng)度極限為其唯一強(qiáng)度指標(biāo)；對(duì)于塑性材料，其屈服應(yīng)力小于強(qiáng)度極限，通常以屈服應(yīng)力作為極限應(yīng)力。為了機(jī)械零件使用的安全性，對(duì)于機(jī)械構(gòu)件要有足夠的強(qiáng)度儲(chǔ)備。因此，實(shí)際是使用的最大應(yīng)力值必須小于材料的極限應(yīng)力。最大使用應(yīng)力稱為許用應(yīng)力，用表示。許用應(yīng)力與極限應(yīng)力的關(guān)系如下：=un， u=sb式中，n為大于1的因數(shù)，稱為安全因數(shù)。對(duì)于塑性材料n為1.5-2.5，u=s；對(duì)于脆性材料n為3.0-7.0，u=b。2.1 強(qiáng)度條件max=（FA）max式中，F(xiàn)，機(jī)械零