力學(xué)性能指標(biāo)大匯總

一、彈性指標(biāo)

1.正彈性模量

定義為理想材料有小形變時(shí)應(yīng)力與相應(yīng)的應(yīng)變之比。E以單位面積上承受的力表示，單位為達(dá)因每平方厘米。模量的性質(zhì)依賴于形變的性質(zhì)。剪切形變時(shí)的模量稱為剪切模量，用G表示；壓縮形變時(shí)的模量稱為壓縮模量，用K表示。模量的倒數(shù)稱為柔量，用J表示。

2.切變彈性模量

切變彈性模量G，材料的基本物理特性參數(shù)之一，與楊氏(壓縮、拉伸)彈性模量E、泊桑比ν并列為材料的三項(xiàng)基本物理特性參數(shù)，在材料力學(xué)、彈性力學(xué)中有廣泛的應(yīng)用。其定義為：G=τ/γ，其中G(Mpa)為切變彈性模量；τ為剪切應(yīng)力(Mpa)；γ為剪切應(yīng)變(弧度)。

3.比例極限

材料在彈性階段分成線彈性和非線彈性兩個(gè)部分，線彈性階段材料的應(yīng)力與變形*為直線關(guān)系，其應(yīng)力zui高點(diǎn)為比例極限。符號(hào)：σP  

4.彈性極限

材料受外力作用，在一定限度內(nèi)，消除外力，仍能恢復(fù)原狀，稱為該材料彈性形變階段。彈性極限即該材料保持彈性形變不產(chǎn)生*形變時(shí)，所能承受的zui大的應(yīng)力，用σe表示，單位為MPa(或N/mm2)。大多數(shù)金屬零件可以通過(guò)熱處理來(lái)提高其彈性極限。  

二、強(qiáng)度性能指標(biāo)

1.強(qiáng)度極限

物體在外力作用下發(fā)生破壞時(shí)出現(xiàn)的zui大應(yīng)力，也可稱為破壞強(qiáng)度或破壞應(yīng)力。一般用標(biāo)稱應(yīng)力來(lái)表示。根據(jù)應(yīng)力種類的不同，可分為拉伸強(qiáng)度(σt)、壓縮強(qiáng)度(σc)、剪切強(qiáng)度(σs)等。符號(hào)為σb，單位為MPa(或N/mm2)。 

2.抗拉強(qiáng)度

試樣在拉伸過(guò)程中，材料經(jīng)過(guò)屈服階段后進(jìn)入強(qiáng)化階段后隨著橫向截面尺寸明顯縮小在拉斷時(shí)所承受的zui大力（Fb），除以試樣原橫截面積（So）所得的應(yīng)力（σ），稱為抗拉強(qiáng)度或者強(qiáng)度極限（σb），單位為N/mm2（MPa）。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的zui大能力。計(jì)算公式為：σ=Fb/So；（Fb--試樣拉斷時(shí)所承受的zui大力，N（牛頓）； So--試樣原始橫截面積，mm²）。  

3.抗彎強(qiáng)度

指的是材料抵抗彎曲不斷裂的能力。彎曲試驗(yàn)中測(cè)定材料的抗彎強(qiáng)度一般指試樣破壞時(shí)拉伸側(cè)表面的zui大正應(yīng)力。在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)材料的抗彎強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試一般采用三點(diǎn)抗彎法和四點(diǎn)抗彎法。其中四點(diǎn)測(cè)試要兩個(gè)加載力，比較復(fù)雜；三點(diǎn)測(cè)試zui常用。三點(diǎn)測(cè)試抗彎強(qiáng)度公式：R=（3F*L)/（2b*h*h)（符號(hào)意思：F—破壞載荷，L—跨距，b—寬度，h—厚度）  

4.抗壓強(qiáng)度

抗壓強(qiáng)度代號(hào)σbc，指外力是壓力時(shí)的強(qiáng)度極限。公式p=P/A；式中p為抗壓強(qiáng)度，以每平方吋多少磅（psi）、每平方公分多少公斤為單位，P為壓力，以磅、公斤為單位，A為剖面面積，以平方公分、平方吋為單位。  

5.抗剪強(qiáng)度

代號(hào)σc，指外力與材料軸線垂直，并對(duì)材料呈剪切作用時(shí)的強(qiáng)度極限。耐火材料中炮泥的抗剪強(qiáng)度稱為蝕亞值，單位MPa。有的炮泥蝕亞值測(cè)試儀。根據(jù)庫(kù)倫定律土的抗剪強(qiáng)度τ=σtanφ+c；其中φ為內(nèi)摩擦角，c為土的粘聚力。

6.抗扭強(qiáng)度

用圓柱形材料試件作抗扭實(shí)驗(yàn)可求得扭矩和扭角的關(guān)系，相應(yīng)zui大扭矩的zui大剪斷應(yīng)力叫抗扭強(qiáng)度。扭矩在物理學(xué)中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘積，單位是牛米N·m。  

7.屈服極限（或者稱屈服點(diǎn)）

試樣在拉伸時(shí)，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限，即使應(yīng)力不再增加，而試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形，稱此現(xiàn)象為屈服，而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的zui小應(yīng)力值即為屈服點(diǎn)。屈服點(diǎn)σs的計(jì)算公式σs=Ps/Fo(MPa)；其中，Ps為屈服點(diǎn)s處的外力，F(xiàn)o為試樣斷面積，MPa等于N（牛頓）/mm2。

8.屈服強(qiáng)度

金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的屈服極限，亦即抵抗微量塑性變形的應(yīng)力。對(duì)于無(wú)明顯屈服的金屬材料，規(guī)定以產(chǎn)生0.2%殘余變形的應(yīng)力值為其屈服極限，稱為條件屈服極限或屈服強(qiáng)度。  

9.持久強(qiáng)度

在給定的溫度下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，試樣發(fā)生斷裂的應(yīng)力值，用符號(hào)σ（T，t）表示。其中σ表示應(yīng)力，單位為MPa；T為溫度，單位為℃；t為時(shí)間，單位為h。例如：σ（700，1000）=200MPa，表示材料在700℃時(shí)，持續(xù)時(shí)間為1000h，的持久強(qiáng)度為200MPa。  

10.蠕變強(qiáng)度

金屬在某一溫度下,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,蠕變量不超過(guò)一定限度時(shí)的zui大允許應(yīng)力.如σ6000.11000=294Nmm2表示在600℃經(jīng)1000h,蠕變量不超過(guò)01%的zui大允許應(yīng)力為294Nmm2。  

三、硬度性能指標(biāo)

1.洛氏硬度

將壓頭（金剛石圓錐，鋼球或者硬質(zhì)合金球）按兩個(gè)步驟（初實(shí)驗(yàn)力和主實(shí)驗(yàn)力）壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間卸除主實(shí)驗(yàn)力，測(cè)量在初實(shí)驗(yàn)力下的殘余痕深度h。洛氏硬度沒(méi)有單位，是一個(gè)無(wú)綱量的力學(xué)性能指標(biāo)，其zui常用的硬度標(biāo)尺有A、B、C三種，通常記作HRA、HRB、HRC，其表示方法為硬度數(shù)據(jù)+硬度符號(hào)，如50HRC。  

2.維氏硬度

將相對(duì)面夾角為136°的正四棱錐金剛石壓頭以一定的載荷壓入試樣表面并保持一定的時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，所使用的載荷與試樣表面上形成的壓痕的面積之比。代號(hào)為HV，計(jì)算公式為：

F=負(fù)荷(牛頓力)；S= 壓痕表面積 (平方毫米)；α= 壓頭相對(duì)面夾角=136°；d= 平均壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度(毫米)。

報(bào)告維氏硬度值的標(biāo)準(zhǔn)格式為xHVy。例如185HV5中，185是維氏硬度值，5指的是測(cè)量所用的負(fù)荷值（單位：千克力）。

3.肖氏硬度

根據(jù)規(guī)定形狀的壓針在標(biāo)準(zhǔn)彈簧壓力作用下于規(guī)定時(shí)間內(nèi)壓入試樣的深度轉(zhuǎn)換成的硬度值。代號(hào)為HS。

四、塑性指標(biāo)

1.伸長(zhǎng)率（延伸率）

指在拉力作用下，密封材料硬化體的伸長(zhǎng)量占原來(lái)長(zhǎng)度的百分率(%)。彈性恢復(fù)率是指密封材料硬化體產(chǎn)生的變形能否*恢復(fù)的程度(%)。伸長(zhǎng)率越大，且彈性恢復(fù)率越大，表明密封材料的變形適應(yīng)性越好。代號(hào)：δ
單位：% 

2.斷面收縮率

材料受拉力斷裂時(shí)斷面縮小，斷面縮小的面積與原面積之比值叫斷面收縮率， 老標(biāo)準(zhǔn)JB/T 6396-1992 中用ψ表示，新標(biāo)準(zhǔn)JB/T 6396-2006 中用Z表示，單位為%。計(jì)算公式：

A0——試件原始截面積；A1——試件拉斷后頸縮處的截面積。

五、韌性指標(biāo)

1.沖擊韌性

反映金屬材料對(duì)外來(lái)沖擊負(fù)荷的抵抗能力，一般由沖擊韌性值（ak）和沖擊功（Ak）表示，其單位分別為J/cm2和J（焦耳）。沖擊韌性或沖擊功試驗(yàn)（簡(jiǎn)稱"沖擊試驗(yàn)"），因試驗(yàn)溫度不同而分為常溫、低溫和高溫沖擊試驗(yàn)三種；若按試樣缺口形狀又可分為"V"形缺口和"U"形缺口沖擊試驗(yàn)兩種。   

2.沖擊吸收功

指規(guī)定形狀和尺寸的試樣在沖擊試驗(yàn)力一次作用下折斷時(shí)所吸收的功。  

3.小能量多次沖擊力 

六、疲勞性能指標(biāo)

1.疲勞極限（或者稱疲勞強(qiáng)度）

疲勞極限是材料學(xué)里的一個(gè)及重要的物理量，表現(xiàn)一種材料對(duì)周期應(yīng)力的承受能力。在疲勞試驗(yàn)中，應(yīng)力交變循環(huán)大至無(wú)限次而試樣仍不破損時(shí)的zui大應(yīng)力叫疲勞極限。  

七、斷裂韌度性能指標(biāo)

1.斷裂韌度

在彈塑性條件下，當(dāng)應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子增大到某一臨界值，裂紋便失穩(wěn)擴(kuò)展而導(dǎo)致材料斷裂，這個(gè)臨界或失穩(wěn)擴(kuò)展的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子即斷裂韌度。它反映了材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展即抵抗脆斷的能力。 

2.條件斷裂韌度