力学性能包括什么？

材料的力学性能是指材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征 。

一般来说金属的力学性能分为十种：

1.脆性 脆性是指材料在损坏之前没有发生塑性变形的一种特性。它与韧性和塑性相反。脆性材料没有屈服点，有断裂强度和极限强度，并且二者几乎一样。铸铁、陶瓷、混凝土及石头都是脆性材料。与其他许多工程材料相比，脆性材料在拉伸方面的性能较弱，对脆性材料通常采用压缩试验进行评定。

2.强度：金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形或断裂的能力.同时，它也可以定义为比例极限、屈服强度、断裂强度或极限强度。没有一个确切的单一参数能够准确定义这个特性。因为金属的行为随着应力种类的变化和它应用形式的变化而变化。强度是一个很常用的术语。

3.塑性：金属材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力.塑性变形发生在金属材料承受的应力超过d性极限并且载荷去除之后，此时材料保留了一部分或全部载荷时的变形.

4.硬度：金属材料表面抵抗比他更硬的物体压入的能力

5.韧性：金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力. 韧性是指金属材料在拉应力的作用下，在发生断裂前有一定塑性变形的特性。金、铝、铜是韧性材料，它们很容易被拉成导线。

6.疲劳强度：材料零件和结构零件对疲劳破坏的抗力

7.d性 d性是指金属材料在外力消失时，能使材料恢复原先尺寸的一种特性。钢材在到达d性极限前是d性的。

8.延展性 延展性是指材料在拉应力或压应力的作用下，材料断裂前承受一定塑性变形的特性。塑性材料一般使用轧制和锻造工艺。钢材既是塑性的也是具有延展性的。

9. 刚性 刚性是金属材料承受较高应力而没有发生很大应变的特性。刚性的大小通过测量材料的d性模量E来评价。

10.屈服点或屈服应力 屈服点或屈服应力是金属的应力水平，用MPa度量。在屈服点以上，当外来载荷撤除后，金属的变形仍然存在，金属材料发生了塑性变形。

应该是材料的力学性能或机械性能。基本的力学性能是指材料的单向拉伸和压缩性能，包括材料的屈服极限、强度极限、杨氏模量、泊松比、延伸率等的材料常数。当然还有其它的一些力学性能，如疲劳方面的材料的持久极限、冲击韧度等。

包括：d性指标、硬度指标、强度指标、塑性指标、韧性指标、疲劳性能、断裂韧度。

一、d性指标

1、正d性模量

定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。E以单位面积上承受的力表示，单位为达因每平方厘米。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量，用G表示；压缩形变时的模量称为压缩模量，用K表示；模量的倒数称为柔量，用J表示。

2、切变d性模量

切变d性模量G，材料的基本物理特性参数之一，与杨氏（压缩、拉伸）d性模量E、泊桑比ν 并列为材料的三项基本物理特性参数，在材料力学、d性力学中有广泛的应用。

3、比例极限

材料在d性阶段分成线d性和非线d性两个部分，线d性阶段材料的应力与变形完全为直线关系，其应力最高点为比例极限，符号：σP。

4、d性极限

材料受外力作用，在一定限度内，消除外力，仍能恢复原状，称为该材料d性形变阶段。d性极限即该材料保持d性形变不产生永久形变时，所能承受的最大的应力，用σe 表示，单位为MPa( 或N/mm² )。大多数金属零件可以通过热处理来提高其d性极限。

二、强度性能指标

1、强度极限

物体在外力作用下发生破坏时出现的最大应力，也可称为破坏强度或破坏应力。一般用标称应力来表示。根据应力种类的不同，可分为拉伸强度(σt)、压缩强度(σc)、剪切强度(σs)等。符号为σb，单位为MPa( 或N/mm² )。

2、抗拉强度

试样在拉伸过程中，材料经过屈服阶段后进入强化阶段，随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力 (Fb)，除以试样原横截面积 (So) 所得的应力 (σ)，称为抗拉强度或者强度极限 (σb)，单位为N/mm² (MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。

3、抗弯强度

指的是材料抵抗弯曲不断裂的能力。弯曲试验中测定材料的抗弯强度一般指试样破坏时拉伸侧表面的最大正应力。在实验室中，对材料的抗弯强度进行测试一般采用三点抗弯法和四点抗弯法。其中四点测试要两个加载力，比较复杂；三点测试最常用。

4、抗压强度

抗压强度代号σbc，指外力是压力时的强度极限。

5、抗剪强度

代号σc，指外力与材料轴线垂直，并对材料呈剪切作用时的强度极限。耐火材料中炮泥的抗剪强度称为蚀亚值，单位MPa。有专用的炮泥蚀亚值测试仪。

6、抗扭强度

用圆柱形材料试件作抗扭实验可求得扭矩和扭角的关系，相应最大扭矩的最大剪断应力叫抗扭强度。扭矩在物理学中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘积，国际单位是牛米N·m。

7、屈服极限（或者称屈服点）

试样在拉伸时，当应力超过d性极限，即使应力不再增加，而试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。

8、屈服强度

金属材料发生屈服现象时的屈服极限，即抵抗微量塑性变形的应力。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。

9、持久强度

在给定的温度下和规定时间内，试样发生断裂的应力值，用符号σ(T,t) 表示。其中σ 表示应力，单位为MPa；T 为温度，单位为℃；t 为时间，单位为h。

三、硬度性能指标

1、洛氏硬度

将压头（金刚石圆锥，钢球或者硬质合金球）按两个步骤（初实验力和主实验力）压入试样表面，经规定保持时间卸除主实验力，测量在初实验力下的残余痕深度h。

洛氏硬度没有单位，是一个无纲量的力学性能指标，其最常用的硬度标尺有A、B、C三种，通常记作HRA、HRB、HRC，其表示方法为硬度数据+硬度符号，如50HRC。

2、维氏硬度

将相对面夹角为136°的正四棱锥金刚石压头以一定的载荷压入试样表面，并保持一定的时间后卸除试验力，所使用的载荷与试样表面上形成的压痕的面积之比。

报告维氏硬度值的标准格式为xHVy。例如185HV5中，185是维氏硬度值，5指的是测量所用的负荷值（单位：千克力）。

3、肖氏硬度

根据规定形状的压针在标准d簧压力作用下，于规定时间内压入试样的深度转换成的硬度值，代号为HS。

四、塑性指标

1、伸长率（延伸率）

指在拉力作用下，密封材料硬化体的伸长量占原来长度的百分率 (%)。d性恢复率是指：密封材料硬化体产生的变形能否完全恢复的程度 (%)。伸长率越大，且d性恢复率越大，表明密封材料的变形适应性越好。代号：δ，单位：%。

2、断面收缩率

材料受拉力断裂时断面缩小，断面缩小的面积与原面积之比值叫断面收缩率， 老标准JB/T 6396-1992 中用ψ 表示，新标准JB/T 6396-2006 中用Z 表示，单位为%。

五、韧性指标

1、冲击韧性

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）。冲击韧性或冲击功试验（简称冲击试验），因试验温度不同而分为常温、低温和高温冲击试验三种；若按试样缺口形状又可分为"V"形缺口和"U"形缺口冲击试验两种。

2、冲击吸收功

指规定形状和尺寸的试样，在冲击试验力一次作用下折断时所吸收的功。

3、小能量多次冲击力

六、疲劳性能指标疲劳极限（或者称疲劳强度）

疲劳极限是材料学里的一个及重要的物理量，表现一种材料对周期应力的承受能力。在疲劳试验中，应力交变循环大至无限次，而试样仍不破损时的最大应力叫疲劳极限。

七、断裂韧度性能

在d塑性条件下，当应力场强度因子增大到某一临界值，裂纹便失稳扩展而导致材料断裂，这个临界或失稳扩展的应力场强度因子即断裂韧度。它反映了材料抵抗裂纹失稳扩展即抵抗脆断的能力。

参考资料来源：百度百科-力学性能

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