1金属材料的性能
金属材料的性能分为使用性能和工艺性能。使用性能是指金属材料在使用过程中反映出来的特性,它决定金属材料的应用范围、安全可靠性和使用寿命。使用性能又分为机械性能、物理性能和化学性能。工艺性能是指金属材料在制造加工过程中反映出来的各种特性,是决定它是否易于加工或如何进行加工的重要因素。在选用金属材料和制造机械零件时,主要考虑机械性能和工艺性能。在某些特定条件下工作的零件,还要考虑物理性能和化学性能。
11金属材料的机械性能
各种机械零件或者工具,在使用时都将承受不同的外力,如拉力、压力、弯曲、扭转、冲击或摩擦等等的作用。为了保证零件能长期正常的使用,金属材料必须具备抵抗外力而不破坏或变形的性能,这种性能称为机械性能。即金属材料在外力作用下所反映出来的力学性能。金属材料的机械性能是零件设计计算、选择材料、工艺评定以及材料检验的主要依据。不同的金属材料表现出来的机械性能是不一样的。衡量金属材料机械性能的主要指标有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
111强度
金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为强度。按外力作用的方式不同,可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗扭强度等。一般所说的强度是指抗拉强度。它是用金属拉伸试验方法测出来的。112刚性与弹性金属材料在外力作用下,抵抗弹性变形的能力称为刚性。刚性的大小可用材料的弹性模量(E)表示。弹性模量是金属材料在弹性变形范围内的规定非比例伸长应力(σρ)与规定非比例伸长率(ερ)的比值。所以材料的弹性模量(E)愈大,刚性愈大,材料愈不易发生弹性变形。但必须注意的是:材料的刚性与零件的刚度是不同的,零件的刚度除与材料的弹性模量有关外,还与零件的断面形状和尺寸有关。例如,同一种材料的两个零件,弹性模量E虽然相同,但断面尺寸大的零件不易发生弹性变形,而断面尺寸小的零件则易发生弹性变形。零件在使用过程中,一般处于弹性变形状态。对于要求弹性变形小的零件,如泵类主轴、往复机的曲轴等,应选用刚性较大的金属材料。对于要求弹性好的零件,如弹簧则可通过热处理和合金化的方法,达到提高弹性的目的。113硬度金属材料抵抗集中负荷作用的性能称为硬度。换句话说,硬度是金属材料抵抗硬物压入的能力。材料的硬度是强度、塑性和加工硬化倾向的综合反映。硬度与强度之间往往有一定的概略比例关系,并在很大程度上反映出材料的耐磨性能。此外,硬度r