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金属材料力学性能代号及其含义 |
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代 号 |
名 称 |
单 位 |
含 义 |
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Rm(σb) |
抗拉强度 |
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材料试样受拉力时，在拉断前所承受的最大应力 |
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σbc |
抗压强度 |
材料试样受压力时，在压坏前所承受的最大应力 |
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σbb |
抗弯强度 |
材料试样受弯曲力时，在破坏前所承受的最大应力 |
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τ |
抗剪强度 |
MPa或N/mm2 |
材料试样受剪力时，在剪断前所承受的最大切应力 |
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τb |
抗扭强度 |
材料试样受扭转力时，在扭断前所承受的最大切应力 |
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σs σ0.2 ReH ReL Rp
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屈服点 屈服强度 上屈服强度 下屈服强度 规定非比例 延伸强度 |
材料试样在拉伸过程中，负荷不增加或开始有所降低而变形继续发生的现象称为屈服，屈服时的最小应力称为屈服点或屈服极限。当金属材 料出现屈服现象时，在试验期间塑性变形发生而力不增加的应力点称为屈服强度。应区分上屈服强度和下屈服强度。试样发生屈服而力首次下降前的最高应力为上屈服强度。在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力称为下屈服强度。 对某些屈服现象不明显的金属材料，测定屈服强度比较困难，为便于测量，通常将其产生永久变形量等于试样原长0.2%时的应力称为屈服强度或条件屈服强度。Rp0.2表示规定非比例伸长率为0.2%时的应力 |
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σe σp |
弹性极限 比例极限 |
材料能保持弹性变形的最大应力称弹性极限。真实的弹性极限难以测定，标准规定按残余伸长为0.01%时的应力值表示 在弹性变形阶段，材料应力和应变成正比关系的最大应力，称比例极限。 σp与σe两数值很接近，常以规定的σp代替σe |
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E |
弹性模量 |
弹性模量与切变模量是在比例极限的范围内，应力与应变成正比时的比例常数，是衡量材料刚度的指标
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G |
切变模量 |
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μ |
泊松比 |
— |
在弹性范围内，试样横向线应变与纵向线应变的比值
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σ-1 σ-1n |
疲劳极限 |
MPa或N/mm2 |
金属材料在交变负荷作用下，经无限次应力循环而不产生断裂的最大循环应力称为疲劳极限。国家标准规定，对于钢铁材料，应力循环次数采用107次，对于有色金属材料采用108或更多的周次。σ-1表示光滑试样的对称弯曲疲劳极限；σ-1n表示缺口试样的对称弯曲疲劳极限 |
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蠕变强度 |
金属材料在高于一定温度下受到应力作用，即使应力小于屈服强度，试件也会随着时间的增长而缓慢地产生塑性变形，这种现象称为蠕变。在给定温度下和规定的使用时间内，使试样产生一定蠕变变形量的应力称为蠕变强度。例如，
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σb温度/时间 |
持久强度 |
金属材料在高温条件下，经过规定时间发生断裂时的应力称为持久强度。通常所指的持久强度，是在一定的温度条件下，试样经105h后的断裂强度。 |
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A(δ) A11.3(δ5) δ10 |
伸长率 |
% |
δ为材料试样被拉断后，标距长度的增加量与原标距长度之比的百分数 δ5为试样的标距等于5倍直径时的伸长率 δ10试样的标距等于10倍直径时的伸长率 对于比例试样，A11.3表示原始标距(L0)为11.3 |
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Z(ψ) |
断面收缩率 |
断面收缩率为材料试样在拉断后，其断裂处横截面积的缩减量与原横截面积之比的百分数。 收缩率和伸长率均用来表示材料塑性的指标 |
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αkU或αkV |
冲击韧度 |
J/cm2 |
在摆锤式一次试验机上，将一定尺寸和形状的标准试样冲断所消耗的功Ak与断口横截面积的比值称为冲击韧度ak。按国家标准规定，akU为夏比U形缺口试样冲击韧度，AkU为夏比U形缺口试样冲断时所消耗的冲击吸收功(J)；akV为夏比V形缺口试样冲击韧度，AkV为夏比V形缺口试样冲断时所消耗的冲击吸收功(J)。 由于ak值的大小不仅取决于材料本身，同时还随试样尺寸、形状的改变及试验温度的不同而变化，因而ak值只是一个相对指标。目前国际上许多国家直接采用冲击吸收功Αk作为冲击韧性的指标，我国将逐步用Αk代替ak |
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AkU或AkV |
冲击吸收功 |
J |
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HB (HBS或HBW) |
布氏硬度 |
kgf/mm2 (一般不标注) |
硬度就是指金属抵抗硬的物体压入其表面的能力 用淬硬小钢球或硬质合金球压入金属表面，保持一定时间待变形稳定后卸载，以其压痕面积除加在钢球上的载荷，所得之商，即为金属的布氏硬度数值。硬度小于等于450HBS时使用钢球测定。硬度小于等于650HBW(见GB/T231.1)时使用硬质合金球测定 当试验力单位为N时，布氏硬度值为
式中 F ——钢球上的载荷，N； D ——钢球直径，mm； d ——压痕直径，mm 如果试验力单位为kgf，则式中系数0.102应为1 |
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HRC |
洛氏硬度C级 |
— |
用1471N载荷，将顶角为120°的圆锥形金刚石的压头，压入金属表面，取其压痕的深度来计算硬度的大小，即为金属的HRC，HRC用来测量硬度为230～700HB的金属材料，主要用于测定淬火钢、调质钢等较硬的金属材料(见GB/T230，下同) |
式中K——常数，HRC及HRA的K值为100，HRB的K值为130；
0.002——试验机刻度盘上每一小格所代表的压痕深度(每一小格即表示洛氏硬度一度)，mm |
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HRA |
洛氏硬度A级 |
指用588.4N载荷和顶角为120°的圆锥形金刚石的压头所测定出来的硬度，一般用来测定硬度很高或硬而薄的金属材料，如碳化物、硬质合金或表面淬火层，HRA用来测量硬度大于700HB的金属材料 |
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HRB |
洛氏硬度B级 |
— |
指用980.7N载荷和直径为1.5875mm(即1/16in)的淬硬钢球所测得的硬度。主要用于测定硬度为60～230HB的较软的金属材料，如软钢、退火钢、正火钢、铜、铝等有色金属 |
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HRN HRT |
表面洛氏硬度 |
— |
试验原理同洛氏硬度，不同的是试验载荷较轻，HRN的压头是顶角为120°金刚石圆锥体，HRT的压头是直径为1.5875mm的淬硬钢球。二者的载荷均为15kgf、30kgf和45kgf。二者的标注分别为HRN15、HRN30、HRN45和HRT15、HRT30、HRT45。表面洛氏硬度只适用于钢材表面渗碳、渗氮等处理的表面层硬度，以及较薄、较小试件的硬度测定，数值比较准确(见GB/T1818) |
式中 t ——主载荷与初载荷两次加载的压痕深度的差值，mm |
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HV |
维氏硬度 |
kgf/mm2 (一般不标注) |
用49.03～980.7N(分6级)的载荷，将顶角为136°的金刚石四方角锥体压头压入金属的表面，经一定的保荷时间后卸载，以其压痕表面积除载荷所得之商，即为维氏硬度值。HV只适用测定很薄(0.3～0.5mm)的金属材料、金属薄镀层或化学热处理后的表面层硬度(如镀铬、渗碳、氮化、碳氮共渗层等)(见GB/T 4340.1) |
式中P ——压头上的负荷， N； d ——压痕对角线长度，mm |
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HS |
肖氏硬度 |
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以一定重量的冲头，从一定的高度落于被测试样的表面，以其冲头的回跳高度表示的硬度。适用于测定表面光滑的一些精密量具或不易搬动的大型机件(见GB/T4341—2001) |
K———肖氏硬度系数； h———金刚石冲头落前距被测表面的高度； h0———冲头从被测表面回跳的高度 |
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注：部分性能名称和符号的新旧对照如下。 |
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新标准(GB/T228—2002) |
旧标准(GB/T228—1987) |
新标准(GB/T228—2002) |
旧标准(GB/T228—1987) |
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性能名称 |
符号 |
性能名称 |
符号 |
性能名称 |
符号 |
性能名称 |
符号 |
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断面收缩率 |
Z |
断面收缩率 |
ψ |
上屈服强度 |
ReH |
上屈服点 |
σsU |
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伸长率 |
A A11.3 Axmm |
伸长率 |
δ5 δ10 δxmm |
下屈服强度 |
ReL |
下屈服点 |
σsL |
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规定非比例 延伸强度 |
Rp 如Rp0.2 |
规定非比例伸 长应力 |
σp 如σp0.2 |
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最大力总伸长率 |
Agt |
最大力下的总 伸长率 |
δgt |
规定总延伸 强度 |
Rt 如Rt0.5 |
规定总伸长 应力 |
σt 如σt0.5 |
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最大力非比例伸长率 |
Ag |
最大力下的非 比例伸长率 |
δg |
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规定残余延伸强度 |
Rr 如Rr0.2 |
规定残余伸长 应力 |
σr 如σr0.2 |
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屈服点伸长率 |
Ae |
屈服点伸长率 |
δs |
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屈服强度 |
— |
屈服点 |
σs |
抗拉强度 |
Rm |
抗拉强度 |
σb |
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