常用金属材料的主要性能指标及涵义.doc

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1、常用金属材料的主要性能指标及涵义金属材料的主要性能指标包括物理性能指标、材料力学性能指标、热力学性能指标和电性能指标。如表所示。金属材料的主要性能指标及涵义一览表性能指标涵义说明类别名称符号单位物理性能指标密度γkg/m3密度是金属材料的特性之一，它表示某种金属材料单位体积的质量，不同金属材料的密度是不相同的。在机械制造业上，通常利用“密度”来计算零件毛坯的质量（习惯上称为质量）。金属材料的密度也直接关系到由它所制成的零件或构件的质量或紧凑程度，这点对于要求减轻机件自重的航空和宇航工业制件具有特别重要的意义g/cm3弹性指标弹性模量EMPa金属材料在弹性范围内，外力和变形成比例地增长，即应力

2、与应变成正比例关系时（符合虎克定律），这个比例系数就称为弹性模量。根据应力，应变的性质通常又分为：弹性模量（E）和切变模量（G），弹性模量的大小，相当于引起物体单位变形时所需应力之大小，所以，它在工程技术上是衡量材料刚度的指标，弹性模量愈大，刚度也愈大，亦即在一定应力作用下，发生的弹性变形愈小。任何机器零件，在使用过程中，大都处于弹性状态，对于要求弹性变形较小的零件，必须选用弹性模量大的材料切变模量GMPa比例极限σp（Rp）MPa指伸长与负荷成正比地增加，保持直线关系，当开始偏离直线时的应力称比例极限，但此位置很难精确测定，通常把能引起材料试样产生残余变形量为试样原长的O.001%或0.0

3、03%、O.005%、0.02%时的应力，规定为比例极限弹性极限σeMPa这是表示金属材料最大弹性的指标，即在弹性变形阶段，试样不产生塑性变形时所能承受的最大应力，它和σp一样也很难精确测定，一般多不进行测定，而以规定的σp数值代替之强度性能指强度极限σMPa指金属材料受外力作用，在断裂前，单位面积上所能承受的最大载荷标抗拉强度σb（Rm）MPa指外力是拉力时的强度极限，它是衡量金属材料强度的主要性能指标抗弯强度σbbMPa指外力是弯曲力时的强度极限或σw抗压强度σbe或σyMPa指外力是压力时的强度极限，压缩试验主要适用于低塑性材料，如铸铁等抗剪强度τMPa指外力是剪切力时的强度极限抗扭强

4、度τbMPa指外力是扭转力时的强度极限屈服点σsMPa金属材料受载荷时，当载荷不再增加，但金属材料本身的变形，却继续增加，这种现象叫做屈服，产生屈服现象时的应力，叫屈服点屈服强度σ0.2MPa金属材料发生屈服现象时，为便于测量，通常按其产生永久残余变形量等于试样原长0.2%时的应力作为“屈服强度”，或称“条件屈服极限”持久强度MPa指金属材料在一定的高温条件下，经过规定时间发生断裂时的应力，一般所指的持久强度，是指在一定温度下，试样经十万小时后的破断强度，这个数值，通常也是用外推的方法取得的蠕变极限MPa金属材料在高温环境下，即使所受应力小于屈服点，也会随着时间的增长而缓慢地产生永久变形，这

5、种现象叫做蠕变，在一定的温度下，经一定时间，金属材料的蠕变速度仍不超过规定的数值，此时所能承受的最大应力，称为蠕变极限硬度性能指标布氏硬度（GB/T231—1984）HBSHBWkgf/mm2用淬硬小钢球或硬质合金球压入金属材料表面，以其压痕面积除加在钢球上的载荷，所得之商，以相应的试验压力，经规定保持时间后即为金属材料的布氏硬度数值。使用钢球测定硬度小于等于450HBS。使用硬质合金球测定硬度小于等于650HBW当试验力单位为N时，布氏硬度值为：洛氏硬度（GB/T230—1991）硬度标尺硬度符号压头类型总试验力F洛氏硬度范围AHRA金刚石圆锥588.4N20～88HRABHRB1.587

6、5mm钢球980.7N20～100HRBCHRC金刚石圆锥1.471kN20～70HRCDHRD金刚石圆锥980.7N40～77HRDEHRE3.175mm钢球980.7N70～100HREFHRF1.5875mm钢球588.4N60～100HRFGHRG1.5875mmm钢球1.471kN30～94HRGHHRH3.175mm钢球588.4N80～100HRHKHRK3.175mm钢球1.471kN40～100HRK硬度性能指标维氏硬度（GB/T4340.1—1999）HVMPa用49.03～980.7N以内的载荷，将顶角为1360的金刚石四方角锥体压头压入金属材料的表面，以其压痕面积除载

7、荷所得之商，即为维氏硬度值，HV只适用于测定很薄（0.3～0.5mm）的金属材料，或厚度为0.03～0.05mm的零件表面硬化层（如镀铬、渗碳、氮化、碳氮共渗层等）的硬度维氏硬度机测得的压痕，轮廓清晰，数值比较准确肖氏硬度（GB/T4341—2001）HSCHSD利用一定质量（2.5g）的钢球或金刚石球，自一定的高度（一般为254mm）落下，撞击金属后，球又回跳到某一高度，此高度为肖氏硬度值，其优点是在金属表