文档介绍：§2材料力学性能材料的力学性能,又称机械性能,是材料抵抗外力作用引起变形和断裂的能力。包括强度、韧性、硬度、塑性、耐磨性、高温力学性能等。材料的力学性能不仅与材料的成分、显微结构有关,还和承受的载荷大小、种类、加载速度、环境温度、介质等有关。。按照一定的标准加工的光滑圆柱试样,在拉伸载荷作用下发生变形,记录载荷大小和伸长量之间的关系,将其转变为应力应变曲线,即可获得材料的强度力学行为。典型的应力应变曲线包括:弹性变形阶段(Oe段),屈服阶段(sd段),变形强化阶段(db段),缩颈阶段(bk段),每个阶段反映了材料在不同载荷水平下不同的力学行为。,材料中的原子在平衡位置附近作微量位移,载荷消失后微量位移消失,材料宏观外形完全恢复,此时的应力应变曲线满足胡克定律:σ=Eε式中,σ为应力,ε为应变,E为弹性模量。弹性极限σe:材料由弹性变形过渡到塑性变形时的应力,%塑性变形时的应力为弹性极限值,。弹性模量主要取决于材料的成分,受组织结构影响不大,是个组织不敏感参量。另外,弹性模量反映了材料中原子间作用力的大小,而材料的熔点也反映了原子间作用力的大小,应此一般地,材料的熔点越高,弹性模量越大。(GPa),材料将发生不可逆转的永久性变形,称为塑性变形。在塑性变形阶段,应力应变曲线变成非线性,材料的变形是通过原子价键的断开、重排来实现的。在晶体材料中,塑性变形主要是通过位错在密排面上沿密排方向的滑移来实现的,因此,晶体结构中位错越容易滑移,则材料的塑性变形越容易。屈服强度σs:材料出现一定塑性变形时的应力,S为屈服点,多数材料的S点不明显。名义屈服极限:%塑性变形时的应力值,是工程中选材时强度设计和校核的主要依据。,材料在屈服后还有一个明显的应力随应变增大而增大的阶段,成为加工硬化,又称形变强化或者变形强化。产生加工硬化的主要原因是随着塑性变形的进行,材料中的位错数目不断增大,位错互相缠结形成网络。另外,晶体中晶粒拉长,晶格变形,这些都阻碍了位错的运动,从而提高了强度,降低了塑性。抗拉强度σb:拉伸应力应变曲线图上最大的应力值,是试样断裂前承受的最大应力。抗拉强度和屈服强度都是材料比较常用的性能指标。-30ZnFeNi20钢TiMoσs/MPa356975130138180450565σb/。塑性断裂:断裂前有明显的塑性变形,如缩颈现象,延伸率大于5%;断裂前吸收大量的能量;断口呈杯锥状,有大量的韧窝存在。脆性断裂:断裂前无明显的塑性变形,延伸率一般小于5%;断裂前几乎不吸收能量;断口平直。断裂强度σk:材料断裂时的应力。)塑性断裂;b),表征材料断裂前吸收能量的能力,可用拉伸应力应变曲线与x轴包围的面积表示,显然当强度水平相当时,