金屬材料的機械性能——強度
機械性能又稱力學性能,是金屬材料在外力作用下所表現的抵抗能力,它包括強度、塑性、硬度、衝擊韌性和疲勞強度。今天我們介紹的是強度。
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金屬材料在載荷作用下抵抗塑性變形與斷裂的能力稱為強度。下面將介紹塑性變形和斷裂的概念。
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所謂塑性變形,即在撤走外力的作用下,材料不可恢復原狀的變形。
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斷裂,是材料完全破斷為兩個及兩個以上部分的現象,其過程包括:裂紋的萌生→裂紋的擴展→斷裂裂紋的萌生。
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下面我們來介紹檢驗強度大小最常用的力學性能試驗——拉伸試驗。該試驗將一定形狀和尺寸的金屬試樣裝夾在拉伸試驗機上,然後對試樣施加緩慢增加的拉伸載荷,直至試樣拉斷為止。試驗時記錄試樣在拉伸過程中承受的載荷產生變形量之間的關係,作出該金屬(此處以低碳鋼為例)的力——伸長曲線,由力——伸長曲線確定力學性能的強度指標。
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金屬材料的變形有五種形式,分別是:拉伸、壓縮、剪切、扭轉、彎曲。
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綜上所述,強度是材料在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的能力,是衡量零件本身承載能力(即抵抗失效能力)的重要指標,是機械零部件首先應滿足的基本要求。擁有基本的強度是任何一種金屬材料機械性能合格的標誌之一。
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