钢铁材料的力学性能

序号名称量的符号单位符号含义一强度强度指金属在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力1抗拉强度ζbMPa金属试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷与试样原横截面面积之比称为抗拉强度Pbζb＝——Fo式中Pb——试样拉断前的最大负荷（N）Fo——试样原横截面积（mm2）2抗弯强度ζbbMPa试样在位于两支承中间的集中负荷作用下，使其折断时，折断截面所承受的最大正压力8PL对圆试样：ζbb＝——πd38P

序号 名 称 量的符

号 单位符号 含 义

一 强度 强度指金属在外力作用下，抵抗塑性变形

和断裂的能力

金属试样拉伸时，在拉断前所承受的最大

负荷与试样原横截面面积之比称为抗拉强

度

Pb

ζb＝——

Fo

式中 Pb——试样拉断前的最大负荷（N）

Fo——试样原横截面积（mm ）

试样在位于两支承中间的集中负荷作用

下，使其折断时，折断截面所承受的最大

正压力

8PL

对圆试样：ζbb＝——

πd 321 抗拉强度 ζb MPa

2 抗弯强度 ζbb MPa 8PL

对矩形试样：ζbb＝——

2bh

式中 P——试样所承受最大集中载荷（N）

L——两支承点间的跨距(mm)

d——圆试样截面之外径(mm)

b——矩形截面试样之宽度(mm)

h——矩形截面试样之宽度(mm)

材料在压力作用下不发生碎、裂所能承受

的最大正压力，称为抗压强度 2

3 抗压强度 ζbc MPa Pbc

ζbc＝——

Fo

式中 Pbc——试样所受最大集中载荷（N） Fo——试样原横截面积（mm ） 试样剪断前，所承受的最大负荷下的受剪截面具有的平均应力

P

双剪:ζr＝—— ；

4 抗剪强度 r、ζr MPa 2Fo

P

单剪:ζr＝—— ；

Fo

式中 P——剪切时的最大负荷（N）

Fo——受剪部位的横截面积（mm ） 指外力是扭转力的强度极限

3Mb

ηb≈—— （适用于钢材）

4Wp

5 抗扭强度 ηb MPa Mb

ηb≈—— （适用于铸铁）

Wp

式中Mb——扭转力矩（N·mm） Wp——扭转时试样截面的极断面系数（mm ）

金属度样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象称为“屈服”。发生屈服现象时的应力，称为屈服点或屈服极限

6 屈服点 ζs MPa Ps

ζs=——

Fo

式中Ps——屈服载荷（N）

Fo——试样原横截面积（mm ） 对某些屈服现象不明显的金属材料，测定屈服点比较困难，常把产生0.2%永久变形的应力定为屈服点，称为屈服强度或条件

7 屈服强度 ζ0.22222 MPa 屈服极限

P0.2

ζ0.2=——

Fo

式中P0.2——试样产生永久变形为0.2%时

的载荷（N）

Fo——试样原横截面积（mm ）

金属材料在高温条件下，经过规定时间发

8 持久强度 ζ0.2/

时间(h) MPa 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2

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，此

温度

9 蠕变强度 ζ ——

应变

量/时间 MPa 种现象称为蠕变。在给定温度下和规定的时间内，使试样生产一定蠕变变形量的应力称为蠕变强度，例如 500

ζ—— = 100MPa，

1/100000

表示材料在500℃温度下，105h后应变量为1%的蠕变强度为100MPa。蠕变强度是材

料在高温下长期负荷下对塑性变形抗力的性能指标

弹性是指金属在外力作用下产生变形，当

二 弹性 外力取消后又恢复到原来的形状和大小的

一种特性。

在弹性范围内，金属拉伸试验时，外力和

1 弹性模量 E GPa 变形成比例增长，即应力与应变成正比关

系时，这个比例系数就称为弹性模量，也

叫正弹性模数

金属在弹性范围内，当进行扭转试验时，

2 切变模量 G GPa 外力和变形成比例地增长，即应力与应变

成正比关系时，这个比例系数就称为弹性

模量，也叫正弹性模量。

金属能保持弹性变形的最大应力，称为弹

性极限。

在弹性变形阶段，金属材料所承受的和应

变能保持正比的最大应力，称为比例极限

4 比例极限 ζp MPa Pp

ζ0.23 弹性极限 ζe MPa =——

Fo

式中Pp——规定比例极限负荷(N)

HRD HRE HRF HRG HRH HRK

痕深度增量计算的硬度值

洛氏硬度试验分A、B、C、D、E、F、G、H、K标尺

用金刚石正四棱体压头以49.03-980.7N的

3

维氏硬度

HV

/

试验力压力试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测压痕对角线长度的计算的硬度值

用金刚石或钢球冲头一定高度落到试样表

4

肖氏硬度

HSC HSD

/

面，测冲头回跳高度计算硬度值。用目测型硬度计的硬度符号为HSC，指示型硬度计的硬度符号为HSD

七

减摩、耐磨性

相互接触的物体，当作相对移动时就会引起摩擦，引起摩擦的阻力称为摩擦力。根据摩擦定律，通常把摩擦力（F）与施加在摩擦部位的垂直载荷（N）的比值，称为摩擦因数

1

摩擦因数

μ

/

F μ=— N

式中：F——摩擦力（N）

N—施加在摩擦部件上的垂直载荷（N)

试样在规定试验条件下经过一定时间或一

2

磨耗量

W V

g cm

3

定距离摩擦之后，以试样被磨去的重量（g）或体积（cm ）之量，称为磨耗量（或磨损量），以磨去体积表示者称为体积磨耗V 在模拟耐磨试验机上，采用65Mn（52-53H

3

3 相对耐磨系数 ε /

RC）作为标准试样，在相同条件下，标准试样磨耗量与被测定材料的绝对磨耗量之比，称为被测材料的相对耐磨系数

 

第二篇：半固态钢铁材料轧制产品的力学特性