力學性能指標大匯總

一、彈性指標

1.正彈性模量

定義為理想材料有小形變時應(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)。剪切形變時的模量稱為剪切模量，用G表示；壓縮形變時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并列為材料的三項基本物理特性參數(shù)，在材料力學、彈性力學中有廣泛的應(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高點為比例極限。符號：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，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)金屬零件可以通過熱處理來提高其彈性極限。  

二、強度性能指標

1.強度極限

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

2.抗拉強度

試樣在拉伸過程中，材料經(jīng)過屈服階段后進入強化階段后隨著橫向截面尺寸明顯縮小在拉斷時所承受的zui大力（Fb），除以試樣原橫截面積（So）所得的應(yīng)力（σ），稱為抗拉強度或者強度極限（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。計算公式為：σ=Fb/So；（Fb--試樣拉斷時所承受的zui大力，N（牛頓）； So--試樣原始橫截面積，mm²）。  

3.抗彎強度

指的是材料抵抗彎曲不斷裂的能力。彎曲試驗中測定材料的抗彎強度一般指試樣破壞時拉伸側(cè)表面的zui大正應(yīng)力。在實驗室中對材料的抗彎強度進行測試一般采用三點抗彎法和四點抗彎法。其中四點測試要兩個加載力，比較復(fù)雜；三點測試zui常用。三點測試抗彎強度公式：R=（3F*L)/（2b*h*h)（符號意思：F—破壞載荷，L—跨距，b—寬度，h—厚度）  

4.抗壓強度

抗壓強度代號σbc，指外力是壓力時的強度極限。公式p=P/A；式中p為抗壓強度，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.抗剪強度

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

6.抗扭強度

用圓柱形材料試件作抗扭實驗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)力叫抗扭強度。扭矩在物理學中就是力矩的大小，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）

試樣在拉伸時，當應(yīng)力超過彈性極限，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)象時的zui小應(yīng)力值即為屈服點。屈服點σs的計算公式σs=Ps/Fo(MPa)；其中，Ps為屈服點s處的外力，F(xiàn)o為試樣斷面積，MPa等于N（牛頓）/mm2。

8.屈服強度

金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時的屈服極限，亦即抵抗微量塑性變形的應(yīng)力。對于無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度。  

9.持久強度

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

10.蠕變強度

金屬在某一溫度下,經(jīng)過一定時間后,蠕變量不超過一定限度時的zui大允許應(yīng)力.如σ6000.11000=294Nmm2表示在600℃經(jīng)1000h,蠕變量不超過01%的zui大允許應(yīng)力為294Nmm2。  

三、硬度性能指標

1.洛氏硬度

將壓頭（金剛石圓錐，鋼球或者硬質(zhì)合金球）按兩個步驟（初實驗力和主實驗力）壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間卸除主實驗力，測量在初實驗力下的殘余痕深度h。洛氏硬度沒有單位，是一個無綱量的力學性能指標，其zui常用的硬度標尺有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，如50HRC。  

2.維氏硬度

將相對面夾角為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間后卸除試驗力，所使用的載荷與試樣表面上形成的壓痕的面積之比。代號為HV，計算公式為：

F=負荷(牛頓力)；S= 壓痕表面積 (平方毫米)；α= 壓頭相對面夾角=136°；d= 平均壓痕對角線長度(毫米)。

報告維氏硬度值的標準格式為xHVy。例如185HV5中，185是維氏硬度值，5指的是測量所用的負荷值（單位：千克力）。

3.肖氏硬度

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

四、塑性指標

1.伸長率（延伸率）

指在拉力作用下，密封材料硬化體的伸長量占原來長度的百分率(%)。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：δ
單位：% 

2.斷面收縮率

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

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

1.沖擊韌性

反映金屬材料對外來沖擊負荷的抵抗能力，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（簡稱"沖擊試驗"），因試驗溫度不同而分為常溫、低溫和高溫沖擊試驗三種；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力一次作用下折斷時所吸收的功。  

3.小能量多次沖擊力 

六、疲勞性能指標

1.疲勞極限（或者稱疲勞強度）

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

七、斷裂韌度性能指標

1.斷裂韌度

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

2.條件斷裂韌度