金属材料力学性能与热处理工艺

金属材料力学性能是指金属材料在外加载荷作用下或载荷与环境因素（温度、介质和加载速率）联合作用下表现出来的行为。

常见的金属力学性能下表所示：

低碳钢单向静载拉伸应力―应变曲线

低碳钢拉伸力―伸长曲线

1、oa段：弹性变形

2、ab段：弹性变形+塑性变形

3、bcd段：明显塑性变形，出现屈服现象，作用力基本不变情况下，试样连续伸长。

4、dB段曲线：弹性变形+均匀塑性变形

5、B点：出现缩颈现象，试样局部截面明显缩小试样承载能力降低，拉伸力达到最大值，试样即将断裂。

强度指标

强度指材料抵抗塑性变形和断裂的能力。

1、屈服强度

σs=Fs/S0

Fs：试样屈服时所承受的拉伸力（N）；S0：试样原始横截面积（mm）。

2、抗拉强度

试样拉断前所承受的最大拉应力，反映了材料的最大均匀变形的抗力。

σb=Fb/S0

σb常用作脆性材料的选材和设计的依据。

塑性指标

塑性是材料在静载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。

1、断后伸长率

试样拉断后标距的伸长量与原标距长度的百分比。

δ=(L1-L0)/L*%

L0:标距；L1:拉断后的试件标距。

2、断面收缩率

试样拉断后缩项处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。

Ψ=(A0-A1)/A0*%

A0:试件原横截面积；A1:断裂后颈缩处的横截面积。

强度指标

强度指材料抵抗塑性变形和断裂的能力。

1、屈服强度

σs=Fs/S0

Fs：试样屈服时所承受的拉伸力（N）；S0：试样原始横截面积（mm）。

2、抗拉强度

试样拉断前所承受的最大拉应力，反映了材料的最大均匀变形的抗力。

σb=Fb/S0

σb常用作脆性材料的选材和设计的依据。

塑性指标

塑性是材料在静载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。

1、断后伸长率

试样拉断后标距的伸长量与原标距长度的百分比。

δ=(L1-L0)/L*%

L0:标距；L1:拉断后的试件标距。

2、断面收缩率

试样拉断后缩项处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。

Ψ=(A0-A1)/A0*%

A0:试件原横截面积；A1:断裂后颈缩处的横截面积。

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