常见金属材料的力学性能_疲劳_断裂_理论_材料_试验

常见金属材料的力学性能

公差通

6月前浏览2005

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。

1 强度

强度是指材料在外力作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。强度用应力表示，其符号是σ，单位为MPa，常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度，通过拉伸试验测定。

2 塑性

塑性是指材料在断裂前产生永久变形而不被破坏的能力。材料塑性好坏的力学性能指标主要有伸长率和收缩率，值越大，材料的塑性就越好，通过拉伸试验可测定。

3 硬度

硬度是指金属材料抵抗硬物压入其表面的能力。材料的硬度越高，其耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度（HBS）和洛氏硬度（HRC）。

1）布氏硬度

表示方法：布氏硬度用HBS（W）表示，S表示钢球压头，W表示硬质合金球压头。规定布氏硬度表示为：在符号HBS或HBW前写出硬度值，符号后面依次用相应数字注明压头直径（mm）、试验力（N）和保持时间（s）。如120 HBS 10/1000/30。

适用范围：HBS适用于测量硬度值小于450的材料，主要用来测定灰铸铁、有色金属和经退火、正火及调质处理的钢材。

根据经验，布氏硬度与抗拉强度之间有一定的近似关系：

对于低碳钢，有σ=0.36HBS；

对于高碳钢：有σ=0.34HBS。

2）洛氏硬度

表示方法：常用HRA、HRB、HRC三种，其中HRC最为常用。洛氏硬度的表示方法为：在符号前面写出硬度值。如62HRC。

适用范围：HRC在20-70范围内有效，常用来测定淬火钢和工具钢、模具钢等材料，1HRC相当于10HBS。

4 冲击韧性

冲击韧性是指材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力，材料的韧性越好，在受冲击时越不容易断裂。

5 疲劳强度

疲劳强度是指材料经过无数次应力循环仍不断裂的最大应力。

6 弹性

在物理学和机械学上，弹性理论是描述一个物体在外力的作用下如何运动或发生形变。在物理学上，弹性是指物体在外力作用下发生形变，当外力撤消后能恢复原来大小和形状的性质。在固体力学中弹性是指：当应力被移除后，材料恢复到变形前的状态。线性弹性材料的形变与外加的载荷成正比，此关系可以用线性弹性方程，例如胡克定律，表示出来。塑性: 是指在外力作用下，材料能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。对大多数的工程材料,当其应力低于比例极限（弹性极限）时,应力一应变关系是线性的，表现为弹性行为，也就是说，当移走载荷时，其应变也完全消失。而应力超过弹性极限后，发生的变形包括弹性变形和塑性变形两部分，塑性变形不可逆。

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冲裁间隙对产品尺寸精度及模具使用寿命的影响

冲裁间隙的大小在一定程度上决定了冲裁件冲裁精度的高低，决定着冲压件是否合格。对于材料冲裁断面质量的影响最为直接。什么是冲裁间隙？为什么其能决定产品质量？产品分离需要有刃口，原理如同剪刀。上模称为冲头，下模称为刀口。而冲头与刀口之间的距离称为“冲裁间隙”。如下图所示：冲裁产品断面质量是保证其尺寸精度的一个重要指标，因为冲裁件断面包括：塌角带、光亮带、断裂带、毛刺区四部分，而这几个区域都是由冲裁间隙确定。几乎所有的冲裁产品都是这么一个断面图，如下图：断面各区域是怎么形成的呢？主要是因为其在冲裁过程中的运动状态，我们进行细部的分析如下： - 塌角带 - - 光亮带 -- 毛刺、断裂带 - 合理的冲裁间隙是降低模具、生产成本，提高模具使用寿命的依据。因为冲裁间隙过小会导致冲头、刀口容易蹦刃而降低量产性。太大的冲裁间隙虽然可以提高冲头、刀口的使用寿命，但是断面质量会下降，产品精度无法保证。 - 合理冲裁间隙（单边） - 知道冲裁间隙后，在设计模具时还需要对于冲裁间隙放置位置进行甄别，是放冲头，还是刀口。如果是冲孔，都是统一放刀口间隙。落料则是放冲头负间隙。冲裁间隙是模具中最重要的间隙之一，搞设计必须保证合理。判断的依据则是通过试模进行验证，毕竟理论与实际还是有一定差距的。 ---------------END---------------免责申明：本资料来自于网络收集，仅用于学习交流，如有侵权，请及时联系我们。来源：公差通