常用金属材料的力学性能
金属材料的力学性能
任何机械零件或工具，在使用过程中，往往妾受到各种形式外力的作托。如起重 机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用：柴油机上的连杆，在传递动力时.不仅受到拉 力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件燮受到弯矩、扭力的作用等尊。这就 要求金属材料必须具有一种弟受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力*这种能力 就是材料的力学性能。金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是 用来衡量金属材料材料在夕卜力作坤下表现出力学性能的指标。
111强度
强度是扌旨金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。逼度扌旨标一般用单位 面积所承受的载荷即力表示，符号为6单位为MP弘
工程中常用的强度指标有屈服逼度和扰拉强度。屈服逼度是指金属材料在外力作 用下*产生屈服现象时的应力，或开始岀现塑性变形吋的最低应力值，用％表示〜抗 竝强度是指金厲材
料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力值，用巧表示。
对于大多数机械零件.工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是事件逼度设 计的依据！对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其逼度设计的依据。
1.1 2塑性
塑性是扌旨金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。
工程中常用的塑性揭标有诩长率和断面收缩率。伸长率指试样拉断后的伸长量与 原来长度之比的百分率，用符号豪示*断面收縮率指试样拉断后，断面縮小的面积与 原来截面积之比，用甲表示。
伸长率和断面收缩率越大，其塑性越好；反之 塑性越差，良好的塑性是金属材 料进行压力加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生突然脆断的必要条 件。
113硬度
硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力〜硬度的测试方法很多，生产 中常埔的
硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏碳度试验方法两神°
C-）布氏硬度试验法
布氏硬度试验法是用一直径为D的淬火钢球或硬质合金球作为压头，在载荷0的作 用下压入被测试金厲表面，保持一定时间后卸载，测量金属表面形成的压痕直径乩以 压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测全属的布氏硬度值。
布氏硬度指标有HBS和HBW,前者所用压头为淬火钢球，适坤于布氏硬度值低于 仍0的金属材料，如艮火钢、正火钢、调质钢及铸铁、有包金厲等；后者压头为硬质合 金，适用于布氏硬度值为450^650的金属材料，如悴火钢等。
布氏硬度测试法，因压痕较尢故不宜测试成品件或薄片金属的硬度。
c二）洛氏硬度试验法
洛氏硬度试验法是用一锥顶角为120啲金刚石圆锥时或直径为机佛8mm（VI6英 寸）的淬火钢球为压头，以一不定的载荷压入被测试金属材料表面，根据压痕深度可 直接在洛氏硬度计的指示盘上馋出硬度值。常用的洛氏硬度指标有皿A* 和皿C 三种。
^120°金刚石圆锥体为压头，施加压%600N吋，用HRA表示〜其测最范围为和 ~85,适于测量合金、表面硬化钢及较薄零件。
釆用肌荐火钢球为压头，施加压力为1000N时，用皿0表示.其测量硬度 值范围为25-100.适于测量有金属、退火和正火钢及锻铁等。
采用12Q。金刚石圆锥体为压头，施加压力为1500N吋，用皿C表示，其测量硬度 值范围为漪适于测量淬火钢、调质钢等。
洛氏硬度测试，操作迅速、简使，且压痕水不损伤工件表面，故适于成品检验。
硬度是材料的重要力学性能扌旨标。一般材料的硬度越高，其耐磨性越好。材料的 強度越高，塑性变形抗力越大，哽度值也越高。
1.1/1冲击韧性
金属材料抵抗冲击载荷的能力称为冲击韧性，用叫表示，单包为J曲 冲击朝性常用一次摆褲冲击弯曲试验测定，即把被测材料做成标推冲击试样，用摆锤 一次冲断，测岀冲断试样所消耗的冲击帳 然后用试样缺口处单检截面积F上所Y肖耗的 冲击功咲表示冲击韧性。
叫值越大，则材料的韧性就越好。叫值低的材料叫做脆性材料，叫值高的材料叫 韧性材料。很多零件，女临轮、连杆等，工作时受到很大的冲击载荷.因此要用乐值 高的材料制造。铸锲的叫值很低，决口铸铁％值近于零不能用来制造承受冲击载荷 的零件。
表B—墓9 黑金属材料的力学ft竟
材科喀称
材料牌号
材料状态
/MPa
杭穆强度%
/MPa
伸怅率理
(%)
庇朋点占
/MPa
弹性模童E
/MPa
电工用工JL扯
Doorns
DT1
DT2
DT3
就火的
180
230
26
电工琏钢
DU. D12
D21、D31
D32. D37C
D31C-340
S4I-4S
Edfi火的
1曲
230
26
普通诜為円
Q195
耒绘遠火的
280-320
315-39D
28-33
195
Q215
270-340
335-41D
26-31
215
Q2邛
310-380
375-460
21-26
235
Q353
343"-^0
410-510
19^24
2J5
Q275
400-500
490-610
15-20
275
碳耒工具钢
D8F
已退火的
220»310
280^390
32
ISO
10F
260-36D
330-450
32
2D0
190000
15F
220-S4Q
23C-420
30
190
03
260-340
300-440
29
210
198000
L0
250-PD
320-460
2S
—
15
270-38D
34)-480
26
2S0
202000
21
280-400
360-5W
35
250
甜蜜的反义词
21DOO
23
沁刑
40X50
34
230
2020OT
30
360-^SD
450«600
22
300
201000
35
400-520
砂倾
20
320
2010W
40
420-540
520^670
18
340
213300
申
砂烦
邛却00
16
360
2040W
30
己正火的
440^580
为 CM30
14
38D
220000
号
550
^670
43
390
—
60
550
>700
12
41D
2D8000
65
600
>730
10
420
—
意大利面的做法70
600
9
43D
210000
碳耒工具钢
T7-TI2
T7A-T12A
已il火的
600
750
10)
■—
—
TSA
冷作哽化的
班蚁
730-1200
—
■—
—
优质踱秦钢
lDMn
己退火的
320^460
400-58C
22
23D
211000
65b£u
伽
750
12
C0
21000
合金结构钢
25CiMriSiA
25CrMnSi
己低溫退火的
400-560
500^700
18
950
—
30CrMriSiA
3DCrMnSi
440-6000
J30-750
16
1450
850
—
價质強簧轲
^0Si2Mn
60Si2MnA
65SiWA
已低温滙火閣
720
900
10
1300
300000
冷作硬化的
640960
S00-1200
10
1400
1600
—

lCrL3
己遇火的
320-330
4D0-470
21
420
21QDQD
2Crl3
320-<10
400-500
20
450
210000
3CrL3
400-480
500-600
1®
430
310000
4Crl3
400^0
500-600
15
5X
21000Q
ICrlSNilS
2CrlgNiL9
轻过热处理的
460-520
580-640风淡云清
35
200
200DDD
己辗匝冷作硕化的
800-330
1000“』00
38
220
2O0DD0
].Crl3Ni9Ti
热处理退软師
430S
540-7D0
40
200
2D0M0
表8—£2 有金属的力学性能
小饭桌招生简章
材料名称
牌号
材料状态
抗剪强度
t/MF'b
抗拉强度
巧/MPa
伸长率
<5 /(%)
屈服点
込/MPa
弹性模量因MPa
铝
1070AJ050A
1200
已退火
80
75—110
25
50—80
72000
冷件硬化
100
120—150
4
120—240
铝猛台金
3A21
已退火
70—100
110—145
19
50
71000
半冷件硬化
100—140
155—200
13
130
铝镁舍金 铝镁铜合金
SA02
已退火
130—160
180—230
100
70000
半冷件硬化
160—200
230—280
210
高强度铝镁 铜合金
7A04
已退火
170
250
一
一
—
淬硬并经人 工时效
350
500
460
70000
镁猛合金
MB1
MB8
已退火
120—140
170—190
3—5
93
43600
已退火
170—190
220—230
12—24
140
40000
冷作硬化
190—200
240—250
服字组词
8—10
160
硬铝
2 All 2
已退火
105—150
150—215展示厅设计方案
12
一
—
淬硬并经自
然时效
280—310
<10^440
15
36S
72000
淬硬后冷件 硬化
280—320
400-^460
10
340
纯铜
Tl. T2. T3
软
160
200
30
70
108000
硬
240
300
3
380
130000
黄铜
H62
软
260
300
35
380
100000
半硬
300
3S0
20
200
—
硬
420
420
10
4S0
—