金属材料的强度是指什么

李逵负荆2023-05-03  33

让一块材料任意一小部位与整体相对距离发生改变就是硬度,大面积发生变化也可以看作是强度,实际强度是很笼统的概念,相同材料硬度就是强度,强度没有科学依据,一般都表示导致结构件破坏的力就是强度,相对来说比较靠谱的强度,热处理取硬度的60%左右。改变位置宏观不存在破坏就是塑性,如果收回施加的力材料又还原,宏观上也没破坏就是韧性,微观层面上不存在无破坏的塑性变形与韧性变形,一般折弯机,卷圆机的工作,就是让材料塑性变形,弹簧,卡簧、车轮轴上的叠簧钢板就是韧性变形,部分塑胶材料韧性很强,如乳胶类避孕套;黄金塑性很强,如LED灯里面的灯丝是纯度很高的黄金,但是价值两分钱左右而已;有些橡胶的强度很强,如高架桥受力面积比金属板还小的那块橡胶,机床底座也有类似橡胶,目前已知碳纤维,石墨烯这些强度很大,这也是目前最硬材料的另一种结晶方式。

金属强度指金属材料抵抗外力破坏作用的最大能力。指金属表面局部体积内抵抗因外物压入而引起的塑性变形的抗力,硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。

分类

强度按外力作用形式的不同分为:

抗拉强度(抗张强度):代号:σb,指外力是拉力时的强度极限。

抗压强度:代号σbc,指外力是压力时的强度极限。

抗弯强度:代号σbb,指外力与材料轴线垂直,并在作用后使材料呈弯曲时的强度极限抗剪强度。

影响金属强度的因素

影响金属强度的内在因素有:

结合键、组织、结构、原子本性。如将金属的金属强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。从组织结构的影响来看,可以有四种强化机制影响金属材料的金属强度,这就是:(1)固溶强化;

(2)形变强化;

(3)沉淀强化和弥散强化;

(4)晶界和亚晶强化。

沉淀强化和细晶强化是工业合金中提高材料金属强度的最常用的手段。在这几种强化机制中,前三种机制在提高材料强度的同时,也降低了塑性,只有细化晶粒和亚晶,既能提高强度又能增加塑性。

影响金属强度的外在因素有:

温度、应变速率、应力状态。随着温度的降低与应变速率的增高,材料的金属强度升高,尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感,这导致了钢的低温脆化。

衡量金属材料的强度指标为:比例极限σp、弹性极限σe、弹性模量E、屈服强度σs、抗拉强度σb、屈强比σs/σb; \x0d\衡量金属材料的塑性指标为:延伸率δ、断面收缩率ψ;\x0d\衡量金属材料的韧性指标为:冲击韧性指标:冲击吸收功Ak;\x0d\断裂韧性指标:断裂韧度。

屈服强度、上屈服强度、下屈服强度可以按以下公式来计算:

屈服强度计算公式:Re=Fe/So;Fe为屈服时的恒定力。

上屈服强度计算公式:Reh=Feh/So;Feh为屈服阶段中力首次下降前的最大力。

下屈服强度计算公式:ReL=FeL/So;FeL为不到初始瞬时效应的最小力FeL。

试验时,当测力度盘的指针首次停止转动的恒定力或者指针首次回转前的最大力或者不到初始瞬时效应的最小力,分别对应着屈服强度、上屈服强度、下屈服强度。

扩展资料:

金属材料发生屈服现象时的屈服极限,亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料,规定以产生02%残余变形的应力值为其屈服极限。

大于此极限的外力作用,将会使零件永久失效,无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa,当大于此极限的外力作用之下,零件将会产生永久变形,小于这个的,零件还会恢复原来的样子。

大于屈服强度的外力作用,将会使零件永久失效,无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa,当大于此极限的外力作用之下,零件将会产生永久变形,小于这个的,零件还会恢复原来的样子。

可通过以下5 种途径提高金属材料的强度

1)进行热处理工艺,按照所需要的性能和组织进行热处理,淬火 回火 正

火等。汽车零件,既要保留心部的韧性,又要改变表面的组织以提高硬

度就是采用表面高频淬火或渗碳、氰化等热处理工艺来提高。

2)表面进行喷丸处理也可以提高强度。高速弹丸流喷射到弹簧表面,使弹

簧表层发生塑性变形,而形成一定厚度的强化层,强化层内形成较高的

残余应力,由于弹簧表面压应力的存在,当弹簧承受载荷时可以抵消一

部分抗应力,从而提高弹簧的疲劳强度

3)晶界强化。进行控制轧制和控制冷却获得较细小的晶粒。如拖拉机的履

带、破碎机的颚板以及铁路的道岔等是利用加工硬化来提高其硬度和耐磨性的4)位错强化。如一些单晶的物质有较高的强度,主要是里面位错较少,所

以减少位错也可以提高强度

5)通过形变和时效析出一些化合物可以提高强度。如合金淬火形成过饱

和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以

提高合金的硬度、强度等。

金属的强度极限用什么符号表示?金属强度极限一般分三种即

抗拉强度(抗张强度):代号:σb,指外力是回拉力时的强度极限。

抗压强答度:代号σbc,指外力是压力时的强度极限。

抗弯强度:代号σbb,指外力与材料轴线垂直,并在作用后使材料呈弯曲时的强度极限抗剪强度。根据最新国家标准规定,表示金属材料强度的符号是R。 表示金属材料屈服强度的符号是ReH和ReL,其中,eH、eL分别为R的下角标,分别表示上屈服强度和下屈服强度。对于没有明显屈服现象的材料则用试样产生02%非比例伸长率的应力值为该材料的条件屈服强度,符号为Rp02。其中p02同样为下角标。至于原来的屈服强度符号符号δs,国家标准已经不采用,即已经被淘汰。 所以,表示金属材料屈服强度的符号是有ReH、ReL和Rp02。

屈服强度:是金属材料发生屈服现象时的屈服极限,亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料,规定以产生02%残余变形的应力值为其屈服极限,称为条件屈服极限或屈服强度。大于此极限的外力作用,将会使零件永久失效,无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa,当大于此极限的外力作用之下,零件将会产生永久变形,小于这个的,零件还会恢复原来的样子。

金属的强度、脆性、硬度、塑性、韧性相互联系,互为影响。

硬度越大,塑性越弱、韧性越强。这是因为硬度越大,金属的分子间作用力强。

而化学性能稳定,金属性就弱。

硬度越小,塑性越强、韧性越弱。这是因为硬度越小,金属的分子间作用力弱。

而化学性能活泼,金属性就强。

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