助你理解金屬材料的主要性能-強度、塑性、硬度、疲勞強度等
不管在學習課程還是在面試相關崗位時，這些知識點都可能用得上。機械就是理論結合經驗，話不多說，直接上乾貨。全文約1700字，主要講了強度、塑性、硬度、疲勞強度等知識點，可收藏學習。
1、金屬材料的力學性能又稱機械性能，是金屬材料在力的作用所表現出來的性能。
2、零件的受力情況有靜載荷，動載荷和交變載荷之分。用于衡量在靜載荷作用下的力學性能指標有強度，塑性和硬度等；在動載荷和作用下的力學性能指標有衝擊韌度等；在交變載荷作用下的力學性能指標有疲勞強度等。
3、金屬材料的強度和塑性是通過拉伸試驗測定的。
明顯的四個階段：
1.彈性階段ob
σp：比例極限σe：彈性極限σ=E?E=σ/?=tanα
2.屈服階段bc（失去抵抗變形的能力）
σs：屈服極限
3.強化階段ce（恢復抵抗變形的能力）
σb：強度極限
4.局部徑縮階段ef
4、強度
強度是金屬材料在力的作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力。
強度有多種指標，工程上以屈服點和強度最為常用。
屈服點：δs是拉伸產生屈服時的應力。
產生屈服時的應力=屈服時所承受的最大載荷/原始截面積
對於沒有明顯屈服現象的金屬材料，工程上規定以席位產生0.2%變形時的應力，作為該材料的屈服點。
抗拉強度：δb是指金屬材料在拉斷前所能承受的最大應力。
拉斷前所能承受的最大應力=拉斷前所承受的最大載荷/原始截面積
5、塑性
塑性是金屬材料在力的作用下，產生不可逆永久變形的能力。
常用的塑性指標是伸長率和斷面收縮率。
伸長率：δ試樣拉斷後，其標距的伸長與原始標距的百分比稱為伸長率。
伸長率=（原始標距長度－拉斷後的標距長度）÷拉斷後的標距長度×100%
伸長率的數值與試樣尺寸有關，因而試驗時應對所選定的試樣尺寸作出規定，以便進行比較。同一種材料的δ5 比δ10要大一些。
斷面收縮率：試樣拉斷後，縮頸處截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比稱為斷面收縮率，以ψ表示。
收縮率=（原始橫截面積－斷口處橫截面積）÷原始橫截面積×100%
伸長率和斷面收縮率的數值愈大，表示材料的塑性愈好。
6、硬度
金屬材料表面抵抗局部變形（特別是塑性變形、壓痕、劃痕）的能力稱為硬度。
金屬材料的硬度是在硬度計上測出的。常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法。
1.布氏硬度（HB）
是以直徑為D的淬火鋼球HBS或硬質合金球HBW為壓頭，在載荷的靜壓力下，將壓頭壓入被測材料的表面，停留若干秒後卸去載荷，然後採用帶刻度的專用放大鏡測出壓痕直徑d，並依據d的數值從專門的表格中查出相應的HB值。
布氏硬度法測試值較穩定，準確度較洛氏法高。是測量費時，且壓痕較大，不適於成品檢驗。
2.洛氏硬度(HR)
是將壓頭（金剛石圓錐體、淬火鋼球或合金球）施以100N的初始壓力，使壓頭與試樣始終保持緊密接觸。然後，向壓頭施加主載荷，保持數秒後卸除主載荷，以殘餘壓痕嘗試計算其硬度值。實際測量時，由刻度盤上的指針直接指示出HR值。
洛氏硬度法測試簡便、迅速，因壓痕小、不損傷零件，可用於成品檢驗。其缺點是測得的硬度值重複性較差，需在不同部位測量數次。
3.韌性
金屬材料斷裂前吸收的變形能量的能力稱為韌性。韌性的常用指標為衝擊韌度。
金屬材料的韌度通常採用擺錘衝擊彎曲試驗機來測定。
衝擊韌度=沖斷試樣所消耗的衝擊功/試樣缺口處的橫截面積
衝擊值的大小與很多因素有關。它不公受試樣開關、表面粗糙度及內部組織的影響，還與試驗時的環境溫度有關。因此，衝擊值的大小一般公作為選擇材料時的參考，不直接用於強度計算。
7、疲勞強度
承受循環應力或交變應力的零件在工作一段時間後，有時突然發生斷裂，而其所承受的應力往往低於該材料的屈服點，這種斷裂稱為疲勞斷裂。
一般認為產生疲勞斷裂的原因，是由於材料有內部缺陷、表面劃痕駐其他能引起應力食品的缺陷，導致產生微裂紋。
8、下列符號所表示的力學性能指標名稱和含義是什麼？
δb：抗拉強度
δs：屈服強度或屈服點
δ0.2：工程規定屈服點
δ-1：按正弦曲線變化的對稱循環應力的疲勞強度
δ：伸長率
αk：衝擊韌度
HRC：120°金剛石圓錐體
HBS：布氏硬度計以淬火鋼球為壓頭
HBW：布氏硬度計以合金球為壓頭
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