1.1.2金属材料的性能 金属材料的主要性能包括力学性能、物理性能、 化学性能、工艺性能等。力学性能是工程材料最主 要的性能，又称机械性能，指材料在外力作用下表 现出来的性能，包括弹性、强度、塑性、硬度、韧 性、疲劳强度、蠕变和磨损等。外力即载荷，常见 的各种外载荷如图1-2所示。 点击放映动画材料性能.swf 11 机械工程学院姜永军
机械工程学院姜永军 11 1.1.2 金属材料的性能 金属材料的主要性能包括力学性能、物理性能、 化学性能、工艺性能等。力学性能是工程材料最主 要的性能，又称机械性能，指材料在外力作用下表 现出来的性能，包括弹性、强度、塑性、硬度、韧 性、疲劳强度、蠕变和磨损等。外力即载荷，常见 的各种外载荷如图1-2所示。 点击放映动画材料性能.swf
1.强度和塑性 材料强度指材料在达到允许的变形程度或断裂前所能 承受的最大应力，如弹性极限、屈服点、抗拉强度、疲 劳极限、蠕变极限等等。按外力作用的方式不同，强度 可分为抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度等。工程上最常用 的强度指标有屈服强度和抗拉强度。 材料的强度、塑性指标可以通过实验测定。动画为低 碳钢拉伸实验测得的应力-应变图。实验时将材料做成如 图标准试样，试样在外力作用下，其内部产生一种内力 ,其数值大小与外力相等，方向相反。材料单位面积上 的内力称为应力(Pa),以o表示。 点击放映动画拉伸swf 12 机械工程学院姜永军
机械工程学院姜永军 12 1. 强度和塑性 材料强度指材料在达到允许的变形程度或断裂前所能 承受的最大应力，如弹性极限、屈服点、抗拉强度、疲 劳极限、蠕变极限等等。按外力作用的方式不同，强度 可分为抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度等。工程上最常用 的强度指标有屈服强度和抗拉强度。 材料的强度、塑性指标可以通过实验测定。动画为低 碳钢拉伸实验测得的应力-应变图。实验时将材料做成如 图标准试样，试样在外力作用下，其内部产生一种内力 ，其数值大小与外力相等，方向相反。材料单位面积上 的内力称为应力（Pa），以σ表示。 点击放映动画拉伸.swf
。1)弹性和弹性模量 试样加载后应力不超过oe,若卸载，试 样能恢复原状，这种材料不产生永久变形 的性能，称为弹性。o为材料不产生永久 变形时所能承受的最大应力，称为弹性极 限。OP的斜率E(E=σ/)称为材料的弹性 模量，即引起单位弹性变形所需要的应力 点击放映动画拉伸曲线.swf 13 机械工程学院姜永军
机械工程学院姜永军 13 • 1）弹性和弹性模量 试样加载后应力不超过σe，若卸载，试 样能恢复原状，这种材料不产生永久变形 的性能，称为弹性。σe为材料不产生永久 变形时所能承受的最大应力，称为弹性极 限。 OP的斜率E（E=σ/ε）称为材料的弹性 模量，即引起单位弹性变形所需要的应力 。 点击放映动画拉伸曲线.swf
2)塑性载荷超过弹性极限后，若卸载，试样的 变形不能全部消失，将保留一部分残余变形。这 种不能恢复的残余变形，称为塑性变形，产生塑 性变形而不断裂的性能称为塑性。塑性的大小 用伸长率δ和断面收缩率y表示 3)强度在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的 能力称为强度。按外力作用方式不同，可分为抗 拉强度、抗压强度、抗扭强度等，以抗拉强度最 为常用。当材料承受拉力时，强度主要是指屈服 强度os和抗拉强度σb。 14 机械工程学院姜永军
机械工程学院姜永军 14 • 2) 塑性 载荷超过弹性极限后，若卸载，试样的 变形不能全部消失，将保留一部分残余变形。这 种不能恢复的残余变形，称为塑性变形，产生塑 性变形而不断裂的性能称为塑性。塑性 的大小 用伸长率δ和断面收缩率ψ表示。 3）强度 在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的 能力称为强度。按外力作用方式不同，可分为抗 拉强度、抗压强度、抗扭强度等，以抗拉强度最 为常用。当材料承受拉力时，强度主要是指屈服 强度σs和抗拉强度σb
(1)屈服强度σs在S点（称屈服点）出现横向 震荡曲线或水平线段，这表示拉力不再增加， 但变形仍在进行，此时若卸载，试样的变形不 能全部消失，产生微量的塑性变形。σs即表示 材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低 应力，即材料抵抗微量塑性变形的能力。 需要指出，大多数金属材料在拉伸时没有明显 的屈服现象，按GB228-87要求，取规定非比例 伸长与原标距长度比为0.2%时的应力，记为 op0.2,作为屈服强度指标，称为条件屈服强度 ,可用σ0.2表示。 点击放映动画拉伸swf 15 机械工程学院姜永军
机械工程学院姜永军 15 • （1）屈服强度σs 在S点（称屈服点）出现横向 震荡曲线或水平线段，这表示拉力不再增加， 但变形仍在进行，此时若卸载，试样的变形不 能全部消失，产生微量的塑性变形。σs即表示 材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低 应力，即材料抵抗微量塑性变形的能力。 需要指出，大多数金属材料在拉伸时没有明显 的屈服现象，按GB228-87要求，取规定非比例 伸长与原标距长度比为0.2％时的应力，记为 σp0.2，作为屈服强度指标，称为条件屈服强度 ，可用σ0.2表示。 点击放映动画拉伸.swf