钢铁材料的重要机械特性

金属材料的机械性能包括哪些?

常说的机械性能主要有：弹性、塑性、刚度、时效敏感性、强度、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性等。

弹性：金属材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。

塑性：金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起破坏的能力。

刚度：金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。

强度：金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。

硬度：金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。

冲击韧性：金属材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力。

疲劳强度：当金属材料在无数次重复或交变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。

断裂韧性：用来反映材料抵抗裂纹失稳扩张能力的性能指标。

机械性能是金属材料的常用指标的一个集合，是机械类产品设计中使用的重要材料性能指标。在一般用途机械产品中，机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的，因此一般不考虑特种使用状态下的特殊要求。但是由于机械产品的用途千差万别，在使用过程中各机械零件所承受得载荷情况也是各不相同，因此在产品设计中选用的具体材料力学性能指标略有差异。

钢材的力学性能有哪些

力学性能是钢材最重要的使用性能，包括抗拉性能、塑性、韧性及硬度等。

(1)抗拉性能。表示钢材抗拉性能的指标有屈服强度、抗拉强度、屈强比、伸长率、断面收缩率。

屈服是指钢材试样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象。发生屈服现象时的最小应力，称为屈服点或屈服极限，在结构设计时，一般以屈服强度作为设计依据。

抗拉强度是指试样拉伸时，在拉断前所承受的最大荷载与试样原横截面面积之比。

钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6～0.65，低合金结构钢为0.65～0.75，合金结构钢为0.84～0.86。

伸长率是指金属材料在拉伸时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比；断面收缩率是指金属试样拉断后，其缩颈处横截面面积的最大缩减量与原横截面面积的百分比。伸长率和断面收缩率越大，钢材的塑性越好。

(2)冷弯性能。冷弯性能是指钢材在常温下抵抗弯曲变形的能力，表示钢材在恶劣条件下的塑性。钢材按规定的弯曲角度a和弯心直径d弯曲后，通过检查弯曲处的外面和侧面有无裂纹、起层或断裂等进行评定。

通过冷弯可以揭示钢材内部的应力、杂质等缺陷，还可用于钢材焊接质量的检验，能揭示焊件在受弯面的裂纹、杂质等缺陷。

(3)冲击韧性。冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载作用而不破坏的能力。

工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力，即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak，单位为焦耳(J)。钢材的冲击韧性是衡量钢材质量的一项指标，特别对经常承受荷载冲击作用的构件，如重量级的吊车梁等，要经过冲击韧性的鉴定。冲击韧性越大，表明钢材的冲击韧性越好。

(4)硬度。硬度是指金属抵抗硬物体压人其表面的能力，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标。

硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度。最常用表示方法为布氏硬度，是用一定直径的球体（钢球或硬质合金球），以相应的试验力压人试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测表面压痕直径计算其硬度值。

(5)疲劳破坏。钢材在交变应力作用下，应力在远低于静荷载抗拉强度的情况下突然破坏，甚至在低于静荷载屈服强度时即发生破坏，这种破坏称为疲劳破坏。钢材疲劳破坏的应力指标用疲劳强度（或称疲劳极限）来表示，它是指试件在交变应力的作用下，不发生疲劳破坏的最大应力值。一般把钢材承受交变荷载1×107周次时不发生破坏所能承受的最大应力作为疲劳强度。设计承受交变荷载且需进行疲劳验算的结构时，应当了开云体育解所用钢材的疲劳强度。

钢材的主要力学性能指标有哪些?各指标可以用来衡量钢材哪方面的性能

1、韧性：金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力。

2、硬度：金属材料表面抵抗比他更硬的物体压入的能力。

3、塑性：金属材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力。

4、强度：金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形或断裂的能力。

5、脆性：脆性是指材料在损坏之前没有发生塑性变形的一种特性。

6、疲劳强度：材料零件和结构零件对疲劳破坏的抗力。

7、屈服点或屈服应力：屈服点或屈服应力是金属的应力水平，用MPa度量。

8、延展性：延展性是指材料在拉应力或压应力的作用下，材料断裂前承受一定塑性变形的特性。

9、刚性：刚性是金属材料承受较高应力而没有发生很大应变的特性。

10、弹性：弹性是指金属材料在外力消失时，能使材料恢复原先尺寸的一种特性。

扩展资料：

按化学成分分类钢铁：

一、碳素钢 碳素钢是指钢中除铁、碳外，还含有少量锰、硅、硫、磷等元素的铁碳合金，按其含碳量的不同，可分为：

1、低碳钢--含碳量wc≤0.25%。

2、中碳钢--含碳量wc0.25%≤0.60%。

3、高碳钢--含碳量wc0.60%高碳钢一般在军工业和工业医疗业比较多。

二、合金钢为了改善钢的性能，在冶炼碳素钢的基础上，加入一些合金元素而炼成的钢，如铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。按其合金元素的总含量，可分为：

1、低合金钢--合金元素的总含量≤5%。

2、中合金钢--合金元素的总含量5%～10%。

3、高合金钢--合金元素的总含量10%。

参考资料来源：百度百科-力学性能

参考资料来源：百度百科-钢铁