材料的常用力学性能有哪些

2024年1月10日发(作者：伍正诚)

材料的常用力学性能有哪些

材料的力学性能是指材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征 。

1强度

强度是指材料在外力作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。强度用应力表示，其符号是σ，单位为MPa，常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度，通过拉伸试验测定。

2塑性

塑性是指材料在断裂前产生永久变形而不被破坏的能力。材料塑性好坏的力学性能指标主要有伸长率和收缩率，值越大，材料的塑性就越好，通过拉伸试验可测定。

3硬度

硬度是指金属材料抵抗硬物压入其表面的能力。材料的硬度越高，其耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度（HBS）和洛氏硬度（HRC）。

1）布氏硬度

表示方法：布氏硬度用HBS（W）表示，S表示钢球压头，W表示硬质合金球压头。规定布氏硬度表示为：在符号HBS或HBW前写出硬度值，符号后面依

次用相应数字注明压头直径（mm）、试验力（N）和保持时间（s）。如120 HBS

10/1000/30。

适用范围：HBS适用于测量硬度值小于450的材料，主要用来测定灰铸铁、有色金属和经退火、正火及调质处理的钢材。

根据经验，布氏硬度与抗拉强度之间有一定的近似关系：

对于低碳钢，有σ=0.36HBS；

对于高碳钢：有σ=0.34HBS。

2）洛氏硬度

表示方法：常用HRA、HRB、HRC三种，其中HRC最为常用。洛氏硬度的表示方法为：在符号前面写出硬度值。如62HRC。

适用范围：HRC在20-70范围内有效，常用来测定淬火钢和工具钢、模具钢等材料，1HRC相当于10HBS。

4冲击韧性

冲击韧性是指材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力，材料的韧性越好，在受冲击时越不容易断裂。

5疲劳强度

疲劳强度是指材料经过无数次应力循环仍不断裂的最大应力。

6弹性

在物理学和机械学上，弹性理论是描述一个物体在外力的作用下如何运动或发生形变。在物理学上，弹性是指物体在外力作用下发生形变，当外力撤消后能恢复原来大小和形状的性质。在固体力学中弹性是指：当应力被移除后，材料恢复到变形前的状态。线性弹性材料的形变与外加的载荷成正比，此关系可以用线性弹性方程，例如胡克定律，表示出来。塑性: 是指在外力作用下，材料能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。对大多数的工程材料,当其应力低于比例极限（弹性极限）时,应力一应变关系是线性的，表现为弹性行为，也就是说，当移走载荷时，其应变也完全消失。而应力超过弹性极限后，发生的变形包括弹性变形和塑性变形两部分，塑性变形不可逆。