A. 表示材料的物理性能有哪些参数
常用的材料物理性能参数有内耗、热膨胀系数、热导率、比热容、电阻率和弹性模量等。内耗材料本身的机械振动能量在机械振动时逐渐消耗的现象。其基本度量是振动一个周期所消耗的能量与原来振动能量之比。测量内耗的常用方法有低频扭摆法和高频共振法。内耗测量多用于研究合金中相的析出和溶解。热膨胀系数材料受热温度上升1℃时尺寸的变化量与原尺寸之比。常用的有线膨胀系数和体膨胀系数两种。热膨胀系数的测量方法主要有:机械记录法;光学记录法;干涉仪法;X射线法。材料热膨胀系数的测定除用于机械设计外,还可用于研究合金中的相变。
热导率单位时间内垂直地流过材料单位截面积的热量与沿热流方向上温度梯度的负值之比。热导率的测量,一般可按热流状态分为稳态法和非稳态法两类。热导率对于热机,例如锅炉、冷冻机等用的材料是一个重要的参数。比热容使单位质量的材料温度升高1℃时所需要的热量。比热容可分为定压比热容cp和定容比热容cV。对固体而言,cp和cV的差别很小。固体比热容的测量方法常用的有比较法、下落铜卡计法和下落冰卡计法等。比热容可用于研究合金的相变和析出过程。电阻率具有单位截面积的材料在单位长度上的电阻。它与电导率互为倒数,通常用单电桥或双电桥测出电阻值来进行计算。电阻率除用于仪器、仪表、电炉设计等外,其分析方法还可用于研究合金在时效初期的变化、固溶体的溶解度、相的析出和再结晶等问题。
B. 金属材料的机械性能指标有哪些
金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中,金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏,决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同,要求的工艺性能也就不同,如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。所谓使用性能是指机械零件在使用条件下,金属材料表现出来的性能,它包括机械性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。
在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为机械性能(或称为力学性能)。
金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求的机械性能也将不同。常用的机械性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。下面将分别讨论各种机械性能。
1. 强度
强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏(过量塑性变形或断裂)的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式,所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系,使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指标。
2. 塑性
塑性是指金属材料在载荷作用下,产生塑性变形(永久变形)而不破坏的能力。
3. 硬度
硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法,它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面,根据被压入程度来测定其硬度值。
常用的方法有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度(HV)等方法。
4. 疲劳
前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指标。实际上,许多机器零件都是在循环载荷下工作的,在这种条件下零件会产生疲劳。
5.冲击韧性
以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷,金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。
C. 材料的机械性能指的是什么
一:机械性能含义
机械性能是金属材料的常用指标的一个集合。在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为机械性能(或称为力学性能)。金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求的机械性能也将不同。常用的机械性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。下面将分别讨论各种机械性能。
常说的机械性能主要有:弹性、塑性、刚度、强度、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性等。
二:机械性能相关概念
弹性:金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。
塑性:金属材料在外力作用下,产生永久变形而不致引起破华的能力。
刚度:金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
强度:金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
硬度:金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。
冲击韧性:金属材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力。
疲劳强度:当金属材料在无数次重复活交变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。
断裂韧性:用来反映材料抵抗裂纹失稳扩张能力的性能指标。
三:机械性能应用
通常说一种金属机械性能不好,是指它易折,易断,或者没有良好的打磨延展性。一般纯金属的机械强度都要弱于合金的强度,举例来说就是钢的性能好于铁,前者的纯度更高。
D. 物理性质中的机械性能指哪些方面
金属材料的机械性能是指材料在外力作用下所表现的抵抗能力,一般包括强度、硬度、性能、疲劳强度等。
E. 物理学中的机械效率用什么字母表示怎么读
用η表示机械效率, 希腊字母,中文读音为:艾塔或者伊塔
我们把有用功和总功的比值叫做机械效率。用符号η表示,计算公式为η=W有/W总×100%。
η意义:
1、机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。总功等于有用功与额外功之和,因而有用功只占总功的一部分。显然,有用功所占比例越大,机械对总功的利用率就越高,机械的性能就越好。物理中,用机械效率来表示机械对总功得了利用率。
2、在计算机械效率时,注意物理量名称所表示的意义。总功:即动力对机械所做的功,称之为动力功,也叫输入功。理想机械:W总=W有用,W输入=W输出,W动=W阻。实际机械:W总=W有用+W额外,W输入=W输出+W额外,W动=W有用阻力+W无用阻力。
(5)物理机械性能有哪些参数表示扩展阅读
机械效率的测量:
①原理:η=G动h/Fs
②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离s。
③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:必须竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
A、提升重物越重:提升重物越重,做的有用功相对就多,机械效率越高
B、动滑轮越重:动滑轮个数越多则额外功相对就多,机械效率越低
C、摩擦:若各种摩擦越大做的额外功就多,机械效率越低
D、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率
F. 金属材料的机械性能指标主要包括 都有什么
常用的机械性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。
金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求的机械性能也将不同。
下面将分别讨论各种机械性能。
1、 强度
强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏(过量塑性变形或断裂)的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式,所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等,各种强度间常有一定的联系,使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指标。
2、塑性
塑性是指金属材料在载荷作用下,产生塑性变形(永久变形)而不破坏的能力。
3、硬度
硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法,它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面,根据被压入程度来测定其硬度值。
常用的方法有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度(HV)等方法。
4、 疲劳
前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指标。实际上,许多机器零件都是在循环载荷下工作的,在这种条件下零件会产生疲劳。
5、冲击韧性
以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷,金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。
(6)物理机械性能有哪些参数表示扩展阅读:
原理
钢材经过冷加工后,在常温下存放15-20天,或加热至100-200度并保持2小时左右,这个过程称为时效处理。所谓时效敏感性:因时效作用导致钢材性能改变的程度。
一般,钢材机械强度提高,而会导致塑性和韧性降低。
通常说一种金属机械性能不好,是指它易折,易断,或者是没有良好的打磨延展性。
一般纯金属的机械强度都要弱于合金的强度,举例来说就是钢的性能好于纯铁。
G. 金属材料的机械性能包括哪些
常说的机械性能主要有:弹性、塑性、刚度、时效敏感性、强度、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性等。
弹性:金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。
塑性:金属材料在外力作用下,产生永久变形而不致引起破坏的能力。
刚度:金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
强度:金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。
硬度:金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。
冲击韧性:金属材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力。
疲劳强度:当金属材料在无数次重复或交变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。
断裂韧性:用来反映材料抵抗裂纹失稳扩张能力的性能指标。
机械性能是金属材料的常用指标的一个集合,是机械类产品设计中使用的重要材料性能指标。在一般用途机械产品中,机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的,因此一般不考虑特种使用状态下的特殊要求。但是由于机械产品的用途千差万别,在使用过程中各机械零件所承受得载荷情况也是各不相同,因此在产品设计中选用的具体材料力学性能指标略有差异。
H. 导线机械物理特性参数包括什么
1.导线的综合瞬时破坏应力
2.导线的弹性系数,亦称弹性模量
3.导线的温度线膨胀系数,亦称温度膨胀系数
I. 力学性能主要包括哪些指标
包括:弹性指标、硬度指标、强度指标、塑性指标、韧性指标、疲劳性能、断裂韧度。
一、弹性指标
1、正弹性模量
定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。E以单位面积上承受的力表示,单位为达因每平方厘米。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量,用G表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用K表示;模量的倒数称为柔量,用J表示。
2、切变弹性模量
切变弹性模量G,材料的基本物理特性参数之一,与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E、泊桑比ν 并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。
3、比例极限
材料在弹性阶段分成线弹性和非线弹性两个部分,线弹性阶段材料的应力与变形完全为直线关系,其应力最高点为比例极限,符号:σP。
4、弹性极限
材料受外力作用,在一定限度内,消除外力,仍能恢复原状,称为该材料弹性形变阶段。弹性极限即该材料保持弹性形变不产生永久形变时,所能承受的最大的应力,用σe表示,单位为MPa( 或N/mm² )。大多数金属零件可以通过热处理来提高其弹性极限。
二、强度性能指标
1、强度极限
物体在外力作用下发生破坏时出现的最大应力,也可称为破坏强度或破坏应力。一般用标称应力来表示。根据应力种类的不同,可分为拉伸强度(σt)、压缩强度(σc)、剪切强度(σs)等。符号为σb,单位为MPa( 或N/mm² )。
2、抗拉强度
试样在拉伸过程中,材料经过屈服阶段后进入强化阶段,随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力 (Fb),除以试样原横截面积 (So) 所得的应力 (σ),称为抗拉强度或者强度极限 (σb),单位为N/mm² (MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。
3、抗弯强度
指的是材料抵抗弯曲不断裂的能力。弯曲试验中测定材料的抗弯强度一般指试样破坏时拉伸侧表面的最大正应力。在实验室中,对材料的抗弯强度进行测试一般采用三点抗弯法和四点抗弯法。其中四点测试要两个加载力,比较复杂;三点测试最常用。
4、抗压强度
抗压强度代号σbc,指外力是压力时的强度极限。
5、抗剪强度
代号σc,指外力与材料轴线垂直,并对材料呈剪切作用时的强度极限。耐火材料中炮泥的抗剪强度称为蚀亚值,单位MPa。有专用的炮泥蚀亚值测试仪。
6、抗扭强度
用圆柱形材料试件作抗扭实验可求得扭矩和扭角的关系,相应最大扭矩的最大剪断应力叫抗扭强度。扭矩在物理学中就是力矩的大小,等于力和力臂的乘积,国际单位是牛米N·m。
7、屈服极限(或者称屈服点)
试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
8、屈服强度
金属材料发生屈服现象时的屈服极限,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0.2%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。
9、持久强度
在给定的温度下和规定时间内,试样发生断裂的应力值,用符号σ(T,t) 表示。其中σ表示应力,单位为MPa;T为温度,单位为℃;t为时间,单位为h。
三、硬度性能指标
1、洛氏硬度
将压头(金刚石圆锥,钢球或者硬质合金球)按两个步骤(初实验力和主实验力)压入试样表面,经规定保持时间卸除主实验力,测量在初实验力下的残余痕深度h。
洛氏硬度没有单位,是一个无纲量的力学性能指标,其最常用的硬度标尺有A、B、C三种,通常记作HRA、HRB、HRC,其表示方法为硬度数据+硬度符号,如50HRC。
2、维氏硬度
将相对面夹角为136°的正四棱锥金刚石压头以一定的载荷压入试样表面,并保持一定的时间后卸除试验力,所使用的载荷与试样表面上形成的压痕的面积之比。
报告维氏硬度值的标准格式为xHVy。例如185HV5中,185是维氏硬度值,5指的是测量所用的负荷值(单位:千克力)。
3、肖氏硬度
根据规定形状的压针在标准弹簧压力作用下,于规定时间内压入试样的深度转换成的硬度值,代号为HS。
四、塑性指标
1、伸长率(延伸率)
指在拉力作用下,密封材料硬化体的伸长量占原来长度的百分率 (%)。弹性恢复率是指:密封材料硬化体产生的变形能否完全恢复的程度 (%)。伸长率越大,且弹性恢复率越大,表明密封材料的变形适应性越好。代号:δ,单位:%。
2、断面收缩率
材料受拉力断裂时断面缩小,断面缩小的面积与原面积之比值叫断面收缩率, 老标准JB/T 6396-1992 中用ψ表示,新标准JB/T 6396-2006 中用Z表示,单位为%。
五、韧性指标
1、冲击韧性
反映金属材料对外来冲击负荷的抵抗能力,一般由冲击韧性值 (ak) 和冲击功 (Ak) 表示,其单位分别为J/cm²和J(焦耳)。冲击韧性或冲击功试验(简称冲击试验),因试验温度不同而分为常温、低温和高温冲击试验三种;若按试样缺口形状又可分为"V"形缺口和"U"形缺口冲击试验两种。
2、冲击吸收功
指规定形状和尺寸的试样,在冲击试验力一次作用下折断时所吸收的功。
3、小能量多次冲击力
六、疲劳性能指标疲劳极限(或者称疲劳强度)
疲劳极限是材料学里的一个及重要的物理量,表现一种材料对周期应力的承受能力。在疲劳试验中,应力交变循环大至无限次,而试样仍不破损时的最大应力叫疲劳极限。
七、断裂韧度性能
在弹塑性条件下,当应力场强度因子增大到某一临界值,裂纹便失稳扩展而导致材料断裂,这个临界或失稳扩展的应力场强度因子即断裂韧度。它反映了材料抵抗裂纹失稳扩展即抵抗脆断的能力。