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强度:
强度是指材料抵抗破坏的能力,即材料破坏所需的应力。一般来说,只针对材料。其大小与材料本身的性质和应力形式有关。比如某种材料的屈服强度、抗拉强度、抗剪强度,是指这种材料在单位面积上所能承受的最大拉力和剪切力,与材料的形状无关。
屈服强度是金属材料屈服时的屈服极限,即抵抗少量塑性变形的应力。对于没有明显屈服的金属材料,屈服极限定义为产生0.2%残余变形的应力值,称为条件屈服极限或屈服强度。
拉伸强度是样品断裂前承受的最大标称拉伸应力。它是金属从均匀塑性变形过渡到局部集中塑性变形的临界值,也是金属在静态拉伸下的最大承载能力。对于塑性材料,它代表材料的最大均匀塑性变形抗力。在最大拉应力前,拉伸试样的变形是均匀的,但超过最大拉应力后,金属开始颈缩,即发生集中变形。对于没有(或很少)均匀塑性变形的脆性材料,它反映了材料的抗断裂能力。当钢被拉伸时,钢的伸长率与所用的力成正比。当力消失时,钢会恢复到原来的长度。这是钢的弹性范围内的现象,拉伸时的伸长只是弹性变形。当钢材拉伸时,钢材被拉长到一定程度,继续拉长时,不需要增加力度,只需要维持一定的大小即可。这种现象就是钢材的应力达到屈服强度。这时如果撤去力,钢材就不能恢复原来的长度,被拉伸了一点,产生塑性变形。如果在钢材达到屈服强度后继续拉伸,那么当钢材拉伸到一定程度后,我们还会继续拉伸,所以需要增加拉伸力。这被称为钢的塑性变形的结束,强度开始增加,直到最后,钢断裂。断裂应力是钢的极限强度。)
抗压强度是指外力为压力时的强度极限。金属材料包括塑性材料(如低碳钢)和脆性材料(如铸铁)。塑性材料只会越来越平,没有抗压强度,而脆性材料会被压碎或断裂,它有抗压强度,抗压强度高于抗拉强度。
抗弯强度是指材料抵抗弯曲而不断裂的能力,主要用于考察陶瓷等脆性材料的强度。
冲击强度是衡量材料韧性的一个指标,通常定义为试样在冲击载荷下断裂或开裂时,单位截面积所吸收的能量。冲击强度用于评价材料的抗冲击性能或判断材料的脆性和韧性,所以冲击强度也叫冲击韧性。冲击强度是试样在冲击破坏过程中吸收的能量与原始截面积的比值。最常见的冲击强度测试是塑料产品的测试。
剪切强度,也称为剪切强度,是材料被剪切时的极限强度。指外力垂直于材料轴线,对材料有剪切作用时的强度极限;或者抵抗剪切破坏的最大能力。反映材料抵抗剪切滑移的能力,数值上等于剪切面上的切向应力值,即剪切面上形成的剪切力与破坏面积之比。
疲劳强度是指一种材料在无限交变载荷下不会被破坏的最大应力,称为疲劳强度或疲劳极限。一般试验中规定,钢材在二次交变载荷下,受到二次和有色(非铁)金属材料作用而不断裂的最大应力称为疲劳强度。疲劳损伤是机械零件失效的主要原因之一。[1]据统计,80%以上的机械零件都是疲劳失效,疲劳失效前没有明显的变形,所以疲劳失效往往会造成重大事故。因此,对于承受交变载荷的轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等零件,应选择疲劳强度较好的材料进行制造。
蠕变强度是指在一定温度下,经过一定时间后,材料的蠕变不超过一定限度时的最大许用应力。长期蠕变强度是发电设备等长期使用的高温结构件最基本、最重要的材料性能。
刚度:
刚度是指构件或结构抵抗变形的能力,即引起单位变形所需的应力。一般来说是针对构件或者结构的。其大小不仅与材料本身的性质有关,还与构件或结构的截面和形状有关。比如机床主轴要有足够的刚度,切削加工时应力(径向)变形极小,以保证加工尺寸精度和形状精度等。提高刚度的措施是:增大截面尺寸面积;合理的支撑和跨度;横截面形状;回火热处理等。
柔度:
互易刚度。柔度在数值上等于该点单位力产生的位移,刚度在数值上等于该点产生单位位移所需的力;根据意思,很容易理解两者是对等的。比如刚度值为100,产生单位位移需要100的力;也就是说,在这个地方施加100的力,在这个地方引起单位位移;因此,如果施加单位1的力,则产生1%的位移,即柔度为1/100。
硬度:
材料局部抵抗硬物压入其表面的能力。只有刀具硬度高,才能切削(金属)材料。如果材料很硬(淬火后),就需要磨削,砂轮的磨料(磨料)硬度更高。提高金属材料的硬度,就是淬火。低碳钢需要渗碳淬火(表面较硬)。中碳钢和高碳钢可以直接淬火。
塑性:
材料经受塑性(永久)变形的能力。变形后不能通过消除应力恢复原状。一般是低碳钢,经过冲压、拉拔、轧制加工而成。退火通常用于改善塑性。
弹性:
当材料受到外力时,它会变形。其变形可分为弹性变形和塑性变形。弹性变形:虽然变形,但去除应力后又恢复原状。在外力作用下,材料首先发生弹性变形,但外力超过一定限度后,就会发生塑性变形。材料弹性好的,极限值大,弹性不好的,极限值小。材料在外力作用下不发生塑性变形的能力就是弹性。
韧性:
材料抵抗冲击载荷的能力称为韧性或冲击韧性,即材料在受到冲击载荷时迅速产生塑性变形的能力。一般高强度伴随着高硬度,材料“脆”,容易脆断,不耐冲击。中碳钢可以通过热处理进行调质,提高韧性;低碳钢渗碳淬火。
脆性:
在外力(如拉力、冲击力等)作用下。),材料只产生很小的变形,即断裂失效的性质。
延展性
物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的性质叫延展性;在外力(锤击或滚压)作用下能卷成薄片而不断裂的性质称为延展性。比如金属的延展性很好,其中金、铂、铜、银、钨、铝都是延展性比较丰富的。非金属材料如应时和玻璃在高温下也有一定的延展性。
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