金属材料机械性能简介
前言
金属的力学性能又称机械性能，是指在外力或载荷的作用下，材料所表现出来的一系列力学性能指标，反映了金属材料在各种形式外力作用下抵抗变形或破坏的某些能力。它是表明金属中发生变化的特征，是衡量材料性能极其重要的指标。
在设计机器部件时，应考虑这些机械性能。只有在设计时考虑了所有机械性能，该部件才能在使用过程中发挥良好的性能。
金属材料最常见的机械性能
以下是金属材料的一些最常见的机械性能。
硬度（Hardness）
当受到外力作用时，材料抵抗形状永久变化的能力称为硬度。例如，硬金属被用来制作钻头和锉刀。热会降低某些金属的硬度，而冷会增加其它金属的硬度。金属的硬度可用于确定其强度和热处理的质量。
脆性（Brittleness）
脆性是指材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)，仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。脆性材料力学性能的特点是抗压强度远大于抗拉强度，破坏时的极限应变值极小。硬度和脆性有直接关系，金属硬度增加，脆性也增加。
塑性（Plasticity）
塑性是材料的一种机械性能，它表现出在应力作用下变形而不断裂的能力，同时在载荷解除后仍保持变形的形状。具有较高塑性的金属更有利于成型。这在金属弯曲中很明显。
延展性（Ductility）
延展性与塑性的描述非常相似 - 它是一种材料在断裂前承受塑性变形的能力。它表示为延长率百分比（A，%）或面积收缩率百分比。例如，基本上，延展性是拉制细金属丝时需要的属性。这种延展性材料的一个很好的例子是铜，这使得制造电线成为可能。
本质上，具有良好延展性的金属同时还表征了一种材料是否适合压缩变形 - 适合通过轧制或锤击来生产金属板或薄板。软钢、铜、铝和锌都被认为是延展性金属。
韧性（Toughness）
金属韧性可以分为断裂韧性和冲击韧性。
断裂韧性：材料阻止宏观裂纹失稳扩展能力的度量，也是材料抵抗脆性破坏的韧性参数。它和裂纹本身的大小、形状及外加应力大小无关。是材料固有的特性，只与材料本身、热处理及加工工艺有关。
冲击韧性：许多机械零件和工具，在工作过程中往往受到冲击载荷作用，如冲床的冲头，锻锤的锤杆和破碎机等。材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为冲击韧性，简称韧性。
冲击韧性是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）。
冲击韧度ak表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。ak值的大小表示材料的韧性好坏。一般把ak值低的材料称为脆性材料，ak值高的材料称为韧性材料。ak值取决于材料及其状态，同时与试样的形状、尺寸有很大关系。
强度（Strength）
强度是指金属在受到外力作用时，抵抗变形和破坏的能力。金属材料由于受力、变形及破坏情况不同，强度可通过抗拉强度、抗压强度、屈服强度和扭转强度等四种方式量化。
抗拉强度：金属抵抗试图将其拉断的能力，指材料在拉断前所承受最大应力值。在选择合适的材料以承受已知力时，具有相似屈服强度的两种材料可能具有不同的抗拉强度。如果施加不可预见的力，具有更高的抗拉强度可能有助于避免事故
抗压强度：金属承受压坏（压裂、压碎）的能力，指材料在压坏前所承受最大应力值。
屈服强度：是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。在材料科学和工程中，屈服点是应力-应变曲线上指示弹性行为极限和塑性行为开始的点。在屈服点以下，材料将发生弹性变形，并在施加的应力消除后恢复其原始形状。一旦超过屈服点，部分变形将是永久性的且不可逆的，称为塑性变形。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。大于此极限的外力作用，将会使零件永久失效，无法恢复。
扭转强度：金属抵抗扭转力的能力。
注：文章内容来自于互联网，由《泵沙龙》收集整理。
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