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机械性能,金属在一定温度条件下承受外力(载荷)作用时,抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能(也称为力学性能)。金属材料承受的载荷有多种形式,它可以是静态载荷,也可以是动态载荷,包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力,以及摩擦、振动、冲击等等,因此衡量金属材料机械性能的主要有以下几项:这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的大能力,可分为抗拉强度限(σb)、抗弯强度限(σbb)、抗压强度限(σbc)等。由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循,因而通常采用拉伸试验进行测定,即把金属材料制成一定规格的试样,在拉伸试验机上进行拉伸,直至试样断裂,测定的强度主要有:
应力腐蚀。在腐蚀介质和较高拉应力共同作用下,金属表面产生腐蚀并向内扩展成微裂纹,常导致突然破断。混凝土中的高强度钢筋(钢丝)可能发生这种破坏。硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。布氏硬度(HB):以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
合金是由一种金属跟另一种或几种金属(或金属跟非金属)一起熔和而成的具有金属特性的物质。合金是混合物,在合金中各组成成分依旧保持它们各自的化学性质。金属形成合金后,可以显著改变原金属材料的结构和性质。合金的机械、物理和化学性能往往优于纯金属,因此,人类自古到今主要是生产、研究和应用合金。合金中各组成成分的含量不同,合金的物理性质也有所不同,如生铁和钢就是含碳量不同的两种合金(钢含碳0.03%--2%,生铁含碳2%--4.3%),其物理性质有着明显的不同。