疲劳强度 屈服强度
钢材的力学性能
用金刚石正四棱体压头以 49.03-980.7N 的试验
/
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。
/
g cm 3
/
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。
Ps MPa
σs=—— Fo
式中 Ps——屈服载荷（N）
Fo——试样原横截面积（mm²）
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 MPa 为屈服强度或条件屈服极限：
σ0.2/时间 8 持久强度
(h)
温度
蠕变强度 σ —— 9
应变量/时
间
二 弹性
系数。
系数。
（J） AKV ——夏比 V 形缺口试样冲断时所消耗的功
（J）
F——试样缺口处的横截面积（cm²）
五 疲劳
1 疲劳极限
σ-1
2 疲劳强度
σN
六 硬度
1 布氏硬度
HBS
金属材料在极限强度以下，长期承受交变负荷 （即大小、方向反复变化的载荷）的作用，在不发生 显著塑性变形的情况下而突然断裂的现象，称为疲 劳。
金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次（N）
MPa
的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大应力称
为疲劳极限。
金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次
机械工程材料课后答案
机械⼯程材料课后答案⼯程材料习题<习题⼀>1、抗拉强度：是材料在破断前所能承受的最⼤应⼒。
屈服强度：是材料开始产⽣明显塑性变形时的最低应⼒。
塑性：是指材料在载荷作⽤下，产⽣永久变形⽽不破坏的能⼒韧性：材料变形时吸收变形⼒的能⼒硬度：硬度是衡量材料软硬程度的指标，材料表⾯抵抗更硬物体压⼊的能⼒。
刚度：材料抵抗弹性变形的能⼒。
疲劳强度：经⽆限次循环⽽不发⽣疲劳破坏的最⼤应⼒。
冲击韧性：材料在冲击载荷作⽤下抵抗破坏的能⼒。
断裂韧性：材料抵抗裂纹扩展的能⼒。
2 、材料的弹性模量与塑性⽆关。
3 、四种不同材料的应⼒应变曲线，试⽐较抗拉强度，屈服强度，刚度和塑性。
由⼤到⼩的顺序，抗拉强度： 2 、 1 、 3 、 4 。
屈服强度： 1 、 3 、 2 、 4 。
刚度：1 、3 、2 、4 。
塑性：3 、2 、4 、1 。
4、常⽤的硬度测试⽅法有⼏种？这些⽅法测出的硬度值能否进⾏⽐较？布⽒、洛⽒、维⽒和显微硬度。
由于各种硬度测试⽅法的原理不同，所以测出的硬度值不能直接进⾏⽐较。
5、以下⼯件应该采⽤何种硬度试验法测定其硬度？（1）锉⼑：洛⽒或维⽒硬度（2）黄铜轴套：布⽒硬度（3）供应状态的各种碳钢钢材：布⽒硬度（4）硬质合⾦⼑⽚：洛⽒或维⽒硬度（5）耐磨⼯件的表⾯硬化层：显微硬度6、反映材料承受冲击载荷的性能指标是什么？不同条件下测得的这些指标能否进⾏⽐较？怎样应⽤这些性能指标？冲击功或冲击韧性。
由于冲击功或冲击韧性代表了在指定温度下，材料在缺⼝和冲击载荷共同作⽤下脆化的趋势及其程度，所以不同条件下测得的这种指标不能进⾏⽐较。
冲击韧性是⼀个对成分、组织、结构极敏感的参数，在冲击试验中很容易揭⽰出材料中的某些物理现象，如晶粒粗化、冷脆、热脆和回⽕脆性等，故⽬前常⽤冲击试验来检验冶炼、热处理以及各种加⼯⼯艺的质量。
此外，不同温度下的冲击试验可以测定材料的冷脆转变温度。
同时，冲击韧性对某些零件（如装甲板等）抵抗少数⼏次⼤能量冲击的设计有⼀定的参考意义。
疲劳极限 屈服强度的一半
疲劳极限屈服强度的一半全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：疲劳极限是指在一定条件下，材料或构件所能承受的循环荷载或应力的最大次数或周期数。
当材料或构件在循环载荷下经过多次加载和卸载后，会出现疲劳破坏现象，即疲劳断裂。
疲劳极限是用来描述材料或构件在循环荷载作用下的抗疲劳性能的一个重要参数。
疲劳极限和屈服强度是材料力学性能的重要指标，二者之间存在一定的关系。
疲劳极限通常为屈服强度的一半左右，即疲劳极限约为材料的屈服强度的50%左右。
这个比例并非是固定不变的，不同材料、不同应力状态下，疲劳极限和屈服强度之间的关系可能有所不同。
但一般来说，疲劳极限通常低于屈服强度，这意味着材料在受到循环载荷作用时，其抗疲劳性能要弱于其抗静态荷载性能。
为什么疲劳极限与屈服强度之间存在这样的关系？这涉及到材料在疲劳破坏过程中的一些特点和机制。
疲劳破坏是一个复杂的过程，通常包括裂纹萌生、裂纹扩展和最终破裂三个阶段。
在循环载荷下，材料表面或内部会产生微小的裂纹，经过多次加载和卸载，这些裂纹会逐渐扩展，最终导致材料的疲劳破坏。
而材料的屈服强度则是描述材料在静态加载条件下的抗拉伸或抗压性能，与疲劳破坏的机制有一定差异。
疲劳极限一般低于屈服强度的原因之一是材料在循环载荷下会产生应力集中的现象，使得材料局部受到更大的应力，容易产生裂纹。
在循环载荷下，材料表面会出现疲劳损伤和氧化等情况，进一步降低了材料的抗疲劳性能。
而在静态加载条件下，材料的受力状态相对均匀，且时间较短，不容易发生应力集中和损伤，因此屈服强度通常高于疲劳极限。
疲劳极限与屈服强度之间的关系对于工程设计和材料选择具有重要意义。
在工程设计中，需要考虑材料在疲劳加载条件下的性能，以确保构件在实际使用中能够具有足够的寿命和可靠性。
选择合适的材料和合理的设计方案，可以有效提高构件的抗疲劳性能，延长其使用寿命。
疲劳极限和屈服强度是描述材料在不同加载条件下性能的重要参数，二者之间存在一定的关系，疲劳极限通常为屈服强度的一半左右。
疲劳强度疲劳强度
四、硬度 硬度—金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕的 能力。 硬度直接影响到材料的耐磨性和切削加工性。 常用的硬度有： 1.布氏硬度HB 见图2-3 布氏硬度法 用钢球为压头： HBS,常用范围HBS﹤450 布氏硬度压痕大，硬度值 较稳定，测试数据重复性好， 但较费时，不宜成品检验。 图2-3 布氏硬度测试原理和方法 用硬质合金为压头： HBW表示，较少用。
产生疲劳断裂的原因：是由于材料内部的杂质、 加工过程中形成的刀痕、尺寸突变引起的应力集中等 导致微裂纹的产生。这种微裂纹随着应力循环总次数 的增加而逐渐扩展，致使零件不能承受所加载荷而突 然断裂。
§2-3金属材料的物理、化学及工艺性能
物理性能 金属材料的物理性能主要有密度、熔点、热膨胀 性、导热性、导电性和磁性等。 化学性能 金属材料的化学性能主要是指在常温或高温时， 抵抗各种介质侵蚀的能力，如耐酸性、耐碱性、抗氧 化性等。 工艺性能 工艺性能是金属材料物理、化学性能和力学性能 在加工过程中的综合反映。按工艺方法的不同，可分 为铸造性、可锻性、焊接性和切削加工性等。
一、塑性
塑性：是指金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力。其表征参数为伸长 率和断面收缩率。
伸长率
l0 l1
:试样原始标距长度，mm
:试样拉断后的标距长度，mm 断面收缩率
l1 l0 100% l0
A0 A1 100% A0
A0 A1
mm :试样的原始截面积，
2
:试样拉断后，断口处截面积， mm2
二、强度 强度：是金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和 断裂的能力。 用屈服强度和抗拉强度表示
屈服强度
Fs s ( MPa) A0
金属材料的力学性能指标项目
2) 洛氏硬度 HR
洛氏硬度用符号HR表示，HR=k-(h1-h0)/0.002
根据压头类型和主载荷不同，分为九个标尺，常用的标尺为A、B、C。
HRC60：表示材料的硬度
3) 维氏硬度 HV
目 录
5、冲击韧度（冲击韧性）
材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力。
AKU =mg（H1 – H2）（J）
a K = AKU/S
N0— 循环基数
1
N0 N
钢： 有色金属：
影响疲劳强度的因素:内部缺陷、表面划痕、残留应力等
目 录
伸长率：
F
d0
F
l0
LБайду номын сангаас
dk
良好的塑性是金属材料进行 塑性加工的必要条件。
lk
目 录
3、刚
度
材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力称为刚度。
在弹性阶段： F l
所以：
E
E
比例系数E 称为弹性模量，它反映材料对弹性变形 的抗力，代表材料的“刚度” 。
E
— 材料抵抗弹性变形的能力越大。
弹性模量的大小主要取决于材料的本性，随温度升高而 逐渐降低。
目 录
4、硬
度
定义：材料抵抗表面局部弹塑性变形的能力。 1)布氏硬度 HB
HB 0.102 2F
D( D D 2 d 2 )
HB230 材料的b与HB之间的经验关系：
对于低碳钢: b(MPa)≈3.6HB 对于高碳钢： b(MPa)≈3.4HB 对于 铸铁： b(MPa)≈1HB或 b(MPa)≈ 0.6(HB-40)
指材料在外力作用下，产生屈服现象时的最小应力。
7075-t6硬度 标准
7075-T6硬度标准1.硬度范围7075-T6铝合金的硬度范围为85-125HB。
其硬度值取决于热处理工艺和材料厚度，不同的热处理条件和材料厚度会导致硬度值的变化。
2.抗拉强度7075-T6铝合金的抗拉强度较高，一般可达400MPa以上。
这主要得益于其高密度的铝元素和添加的其他合金元素，如锌、镁等，这些元素在热处理过程中能够增强材料的力学性能。
3.屈服强度7075-T6铝合金的屈服强度通常在300MPa左右。
这种强度主要取决于材料的成分和热处理工艺。
4.延伸率7075-T6铝合金的延伸率一般在2%以上，这意味着在承受一定拉力时，材料会发生一定程度的塑性变形。
这种塑性变形能力对于某些应用场景非常重要，如航空航天领域中的结构件制造。
5.断面收缩率7075-T6铝合金的断面收缩率较高，一般在30%以上。
这意味着在承受拉力时，材料的断面面积会减小，但不会出现突然断裂的情况。
6.冲击韧性7075-T6铝合金的冲击韧性较好，一般在10kJ/m²以上。
这种韧性主要取决于材料的成分和热处理工艺。
在低温环境下，冲击韧性会有所降低。
7.疲劳强度7075-T6铝合金的疲劳强度较高，一般可达200MPa以上。
这种强度主要取决于材料的成分、热处理工艺和表面处理等。
在交变应力作用下，材料会发生疲劳断裂。
8.硬度均匀性7075-T6铝合金的硬度均匀性对于其力学性能至关重要。
在热处理过程中，需要采用合理的工艺和设备来保证材料的硬度分布均匀。
否则，硬度过高的部分可能导致脆性断裂，而硬度过低的部分则可能导致强度不足。
9.化学成分7075-T6铝合金的主要成分包括铝、锌、镁和铜等元素。
其中，铝是主要的合金元素，能够提供良好的强度和塑性。
锌和镁则能够提高材料的硬度和耐腐蚀性能。
铜则能够提高材料的强度和韧性。
10.力学性能测试为了确保7075-T6铝合金的力学性能符合要求，需要进行一系列的力学性能测试。
这些测试包括硬度测试、抗拉强度测试、屈服强度测试、延伸率测试、断面收缩率测试、冲击韧性测试和疲劳强度测试等。
材料的常用力学性能有哪些
材料的常用力学性能有哪些材料的常用力学性能指标有哪些材料在一定温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能.锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括:强度、硬度、塑性和韧性等.(1)强度强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力.强度指标是设计中决定许用应力的重要依据,常用的强度指标有屈服强度σS或σ0.2和抗拉强度σb,高温下工作时,还要考虑蠕变极限σn和持久强度σD.(2)塑性塑性是指金属材料在断裂前发生塑性变形的能力.塑性指标包括:伸长率δ,即试样拉断后的相对伸长量;断面收缩率ψ,即试样拉断后,拉断处横截面积的相对缩小量;冷弯(角)α,即试件被弯曲到受拉面出现第一条裂纹时所测得的角度.(3)韧性韧性是指金属材料抵抗冲击负荷的能力.韧性常用冲击功Ak和冲击韧性值αk表示.Αk值或αk值除反映材料的抗冲击性能外,还对材料的一些缺陷很敏感,能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化.而且Ak对材料的脆性转化情况十分敏感,低温冲击试验能检验钢的冷脆性.表示材料韧性的一个新的指标是断裂韧性δ,它是反映材料对裂纹扩展的抵抗能力.(4)硬度硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标.硬度试验的方法较多,原理也不相同,测得的硬度值和含义也不完全一样.最常用的是静负荷压入法硬度试验,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)、维氏硬度(HV),其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力.而肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验,其值代表金属弹性变形功的大小.因此,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标.力学性能主要包括哪些指标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.性能指标包括:弹性指标、硬度指标、强度指标、塑性指标、韧性指标、疲劳性能、断裂韧度.钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性等,也称机械性能.金属材料的力学性能指标有哪些一:弹性指标1.正弹性模量2.切变弹性模量3.比例极限4.弹性极限二:强度性能指标1.强度极限2.抗拉强度3.抗弯强度4.抗压强度5.抗剪强度6.抗扭强度7.屈服极限(或者称屈服点)8.屈服强度9.持久强度10.蠕变强度三:硬度性能指标1.洛氏硬度2.维氏硬度3.肖氏硬度四:塑性指标1:伸长率(延伸率)2:断面收缩率五:韧性指标1.冲击韧性2.冲击吸收功3.小能量多次冲击力六:疲劳性能指标1.疲劳极限(或者称疲劳强度) 七:断裂韧度性能指标1.平面应变断裂韧度2.条件断裂韧度衡量钢材力学性能的常用指标有哪钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性等,也称机械性能.1. 屈服强度钢材单向拉伸应力—应变曲线中屈服平台对应的强度称为屈服强度,也称屈服点,是建筑钢材的一个重要力学特征.屈服点是弹性变形的终点,而且在较大变形范围内应力不会增加,形成理想的弹塑性模型.低碳钢和低合金钢都具有明显的屈服平台,而热处理钢材和高碳钢则没有.2. 抗拉强度单向拉伸应力—应变曲线中最高点所对应的强度,称为抗拉强度,它是钢材所能承受的最大应力值.由于钢材屈服后具有较大的残余变形,已超出结构正常使用范畴,因此抗拉强度只能作为结构的安全储备.3. 伸长率伸长率是试件断裂时的永久变形与原标定长度的百分比.伸长率代表钢材断裂前具有的塑性变形能力,这种能力使得结构制造时,钢材即使经受剪切、冲压、弯曲及捶击作用产生局部屈服而无明显破坏.伸长率越大,钢材的塑性和延性越好.屈服强度、抗拉强度、伸长率是钢材的三个重要力学性能指标.钢结构中所有钢材都应满足规范对这三个指标的规定.4. 冷弯性能根据试样厚度,在常温条件下按照规定的弯心直径将试样弯曲180°,其表面无裂纹和分层即为冷弯合格.冷弯性能是一项综合指标,冷弯合格一方面表示钢材的塑性变形能力符合要求,另一方面也表示钢材的冶金质量(颗粒结晶及非金属夹杂等)符合要求.重要结构中需要钢材有良好的冷、热加工工艺性能时,应有冷弯试验合格保证.5. 冲击韧性冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用钢材断裂时所吸收的总能量来衡量.单向拉伸试验所表现的钢材性能都是静力性能,韧性则是动力性能.韧性是钢材强度、塑性的综合指标,韧性越低则发生脆性破坏的可能性越大.韧性值受温度影响很大,当温度低于某一值时将急剧下降,因此应根据相应温度提出要求.力学性能指标符号是什么?任何机械零件或工具,在使用过程中,往往要受到各种形式外力的作用.如起重机上的钢索,受到悬吊物拉力的作用;柴油机上的连杆,在传递动力时,不仅受到拉力的作用,而且还受到冲击力的作用;轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等.这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力.这种能力就是材料的力学性能.金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标.1.1.1 强度强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力.强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示,符号为σ,单位为MPa.工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度.屈服强度是指金属材料在外力作用下,产生屈服现象时的应力,或开始出现塑性变形时的最低应力值,用σs表示.抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下,被拉断前所能承受的最大应力值,用σb表示.对于大多数机械零件,工作时不允许产生塑性变形,所以屈服强度是零件强度设计的依据;对于因断裂而失效的零件,而用抗拉强度作为其强度设计的依据.1.1.2 塑性塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力.工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率.伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率,用符号δ表示.断面收缩率指试样拉断后,断面缩小的面积与原来截面积之比,用y表示.伸长率和断面收缩率越大,其塑性越好;反之,塑性越差.良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件,也是保证机械零件工作安全,不发生突然脆断的必要条件.1.1.3 硬度硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力.硬度的测试方法很多,生产中常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏硬度试验方法两种.(一)布氏硬度试验法布氏硬度试验法是用一直径为D的淬火钢球或硬质合金球作为压头,在载荷P的作用下压入被测试金属表面,保持一定时间后卸载,测量金属表面形成的压痕直径d,以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测金属的布氏硬度值.布氏硬度指标有HBS和HBW,前者所用压头为淬火钢球,适用于布氏硬度值低于450的金属材料,如退火钢、正火钢、调质钢及铸铁、有色金属等;后者压头为硬质合金,适用于布氏硬度值为450~650的金属材料,如淬火钢等.布氏硬度测试法,因压痕较大,故不宜测试成品件或薄片金属的硬度.(二)洛氏硬度试验法洛氏硬度试验法是用一锥顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为f1.558mm(1/16英寸)的淬火钢球为压头,以一不定的载荷压入被测试金属材料表面,根据压痕深度可直接在洛氏硬度计的指示盘上读出硬度值.常用的洛氏硬度指标有HRA、HRB和HRC三种.采用120°金刚石圆锥体为压头,施加压为600N时,用HRA表示.其测量范围为60~85,适于测量合金、表面硬化钢及较薄零件.采用f1.588mm淬火钢球为压头,施加压力为1000N时,用HRC表示,其测量硬度值范围为25~100,适于测量有色金属、退火和正火钢及锻铁等.采用120°金刚石圆锥体为压头,施加压力为1500N时,用HRC表示,其测量硬度值范围为20~67,适于测量淬火钢、调质钢等.洛氏硬度测试,操作迅速、简便,且压痕小不损伤工件表面,故适于成品检验.硬度是材料的重要力学性能指标.一般材料的硬度越高,其耐磨性越好.材料的强度越高,塑性变形抗力越大,硬度值也越高.1.1.4 冲击韧性金属材料抵抗冲击载荷的能力称为冲击韧性,用ak表示,单位为J/cm2.冲击韧性常用一次摆锤冲击弯曲试验测定,即把被测材料做成标准冲击试样,用摆锤一次冲断,测出冲断试样所消耗的冲击AK,然后用试样缺口处单位截面积F上所消耗的冲击功ak表示冲击韧性.ak值越大,则材料的韧性就越好.ak值低的材料叫做脆性材料,ak值高的材料叫韧性材料.很多零件,如齿轮、连杆等,工作时受到很大的冲击载荷,因此要用ak值高的材料制造.铸铁的ak值很低,灰口铸铁ak值近于零,不能用来制造承受冲击载荷的零件.低碳钢的力学性能指标低碳钢由于含碳量低,它的延展性、韧性和可塑性都是高于铸铁的,拉伸开始时,低碳钢试棒受力大,先发生变形,随着变形的增大,受力逐渐减小,当试棒断开的瞬间,受力为“0”,其受力曲线是呈正弦波>0的形状.铸铁由于轫性差,拉伸开始时,受力是逐步加大的,当达到并超过它的拉伸极限时,试棒断开,受力瞬间为“0”,其受力曲线是随受力时间延长,一条直线向斜上方发展,试棒断开,直线垂直向下归“0”.同样的道理:低碳钢抗压缩的能力比铸铁要低,当对低碳钢试块进行压缩实验时,受力逐渐加大,试块随外力变形,当试块变形达到极限时,其受力也达到最大值,其受力曲线是一条向斜上方的直线.铸铁则不然,开始时与低碳钢受力情况基本相同,只是当铸铁试块受力达到本身的破坏极限时,受力逐渐减小,直到试块在外力下被破坏(裂开),受力为“0”其受力曲线与低碳钢拉伸时的受力曲线相同.以上就是低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时力学性质的异同点.简述常用力学性能指标在选材中的意义?钢材常见的力学性能通俗解释归为四项,即:强度、硬度、塑性、韧性.简单的可这样解释:强度,是指材料抵抗变形或断裂的能力.有二种:屈服强度σb、抗拉强度σs.强度指标是衡量结构钢的重要指标,强度越高说明钢材承受的力(也叫载荷)越大;硬度,是指材料表面抵抗硬物压人的能力.常见有三种:布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV.硬度是衡量钢材表面变形能力的指标,硬度越高,说明钢的耐磨性越好;即不容易磨损;塑性,是指材料产生变形而不断裂的能力.有两种表示方法:伸长率δ、断面收缩率ψ.塑性是衡量钢材成型能力的指标,塑性越高,说明钢材的延展性越好,即容易拉丝或轧板;韧性也叫冲击韧性,是指材料抵抗冲击变形的能力,表示方法为冲击值αk.冲击韧性是衡量钢材抗冲击能力的指标,数值越高,说明钢材抵抗运动载荷的能力越强.一般情况下,强度低的钢材,硬度也低,塑性和韧性就高,例如钢板、型材,就是由强度较低的钢材生产的;而强度较高的钢材,硬度也高,但塑性和韧性就差,例如生产机械零件的中碳钢、高碳钢,就很少看到轧成板或拉成丝.＂钢材的主要力学性能指标有哪些(1)拉伸性能反映建筑钢材拉伸性能的指标,包括屈服强度、抗拉强度和伸长率.屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据.抗拉强度与屈服强度之比(强屈比)是评价钢材使用可靠性的一个参数.强屈比愈大,钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大,安全性越高;但强屈比太大,钢材强度利用率偏低,浪费材料.钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能,称为塑性.在工程应用中,钢材的塑性指标通常用伸长率表示.伸长率是钢材发生断裂时所能承受永久变形的能力.伸长率越大,说明钢材的塑性越大.试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为断后伸长率.对常用的热轧钢筋而言,还有一个最大力总伸长率的指标要求.预应力混凝土用高强度钢筋和钢丝具有硬钢的特点,抗拉强度高,无明显的屈服阶段,伸长率小.由于屈服现象不明显,不能测定屈服点,故常以发生残余变形为0.2%原标距长度时的应力作为屈服强度,称条件屈服强度,用σ0.2表示.(2)冲击性能冲击性能是指钢材抵抗冲击荷载的能力.钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击性能有明显的影响.除此以外,钢的冲击性能受温度的影响较大,冲击性能随温度的下降而减小;当降到一定温度范围时,冲击值急剧下降,从而可使钢材出现脆性断裂,这种性质称为钢的冷脆性,这时的温度称为脆性临界温度.脆性临界温度的数值愈低,钢材的低温冲击性能愈好.所以,在负温下使用的结构,应当选用脆性临界温度较使用温度低的钢材.(3)疲劳性能受交变荷载反复作用时,钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象,称为疲劳破坏.疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的,所以危害极大,往往造成灾难性的事故.钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关,一般抗拉强度高,其疲劳极限也较高.硬度硬度，物理学专业术语，材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。
(仅供参考)焊点疲劳强度研讨
焊点疲劳强度研讨一．疲劳强度电子元器件的焊点必须能经受长时间的微小振动和电路发散的热量。
随着电子产品元器件安装密度的增加，电路的发热量增加，经常会发生焊接处的电气特性劣化，机械强度下降或出现断裂等现象。
材料在变动载荷和应变长期作用下，因累积损伤而引起的断裂现象，称为疲劳。
疲劳是一种低应力破坏。
二．提高疲劳强度性能的方法2．1提高焊点的可靠性提高焊点可靠性的最好方法有三个：提高焊点合金的耐用性；减少元件与PCB之间热膨胀系数（CTE）的失配；尽可能按照实际的柔软性来生产元件，向焊点提供更大的应变；2．1．1提高焊点合金的耐用性2．1．1．1选择合适的焊膏2．1．1 润湿性能对于焊料来说，能否与基板形成较好的浸润，是能否顺利地完成焊接的关键。
如果一种合金不能浸润基板材料，则会因浸润不良而在界面上产生空隙，易使应力集中而在焊接处发生开裂。
焊料的润湿性主要的指标浸润角和铺展率。
从现象上看，任何物体都有减少其自身表面能的倾向。
因此液体尽量收缩成圆球状，固体则把其接触的液体铺展开来覆盖其表面。
如果液体滴在固体表面，则会形成图一所示的情况。
图二和图三分别表示浸润不良和良好的现象。
θ为浸润角，显然浸润角越小，液态焊料越容易铺展，表示焊料对基板的润湿性能越好。
a. 当θ<900，称为润湿，B角越小，润湿性越好，液体越容易在固体表面展开；b. 当θ>90时称为不润湿，B角越大，润湿性越不好，液体越不容易在固体表面上铺展开，越容易收缩成接近圆球的形状;c. 当θ=00或180“时，则分别称为完全润湿和完全不润湿。
通常电子工业焊接时要求焊料的润湿角θ<200。
影响焊料润湿性能主要有:焊料和基板的材料组分、焊接温度、金属表面氧化物、环境介质、基板表面状况等。
IPC－SPVC用润湿力天平来测量并用润湿时间以及最大润湿力来表示的方法评估了不同组成的 SAC 合金的润湿性，结果发现其中（零交时间与最大润湿力）并无差异，见图4。
34crnimo6对应国内的标准
34CrNiMo6是一种优质的合金结构钢，具有良好的强度、韧性和疲劳强度，被广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域。
在国内，34CrNiMo6对应的标准是GB/T 3077-2015《合金结构钢技术条件》。
一、34CrNiMo6的基本性能34CrNiMo6钢具有高强度、高韧性和良好的疲劳强度，能够承受高强度的冲击和振动载荷。
其具体性能参数如下：1. 强度：抗拉强度≥980MPa，屈服强度≥835MPa，延伸率≥12，冲击值≥40J。
2. 韧性：34CrNiMo6钢具有良好的韧性和延展性，适用于需要高强度和较高塑性的零件制造。
3. 疲劳强度：钢材具有良好的疲劳强度，能够在高频循环载荷下保持长久的耐久性能。
二、34CrNiMo6的应用领域34CrNiMo6钢材适用于制造要求高强度和高韧性的零件和构件，常见的应用领域包括：1. 机械制造：如轴承、齿轮、联轴器、螺栓等零部件。
2. 汽车制造：34CrNiMo6钢常用于汽车发动机、变速箱、悬挂系统等部件的制造。
3. 航空航天：适用于飞机、火箭、导弹等航空航天领域的零部件制造。
三、34CrNiMo6国内标准GB/T 3077-2015国内对34CrNiMo6钢材的生产和使用制定了相应的标准，主要是GB/T 3077-2015《合金结构钢技术条件》。
该标准对34CrNiMo6钢的化学成分、机械性能、热处理工艺、硬度和微观组织等方面做出了详细的规定，保证了34CrNiMo6钢材的质量和稳定性。
四、34CrNiMo6的高温热处理工艺34CrNiMo6钢材的高温热处理工艺对其性能有着重要影响，常用的热处理工艺包括正火、软化退火、淬火和回火等。
通过合理的热处理工艺，可以提高34CrNiMo6钢的强度、韧性和疲劳强度，同时保持其较高的塑性，确保零部件在使用过程中的稳定性能。
五、34CrNiMo6的国内生产和应用情况目前，国内已经具备了34CrNiMo6钢材的生产能力，并且在机械制造、汽车制造、航空航天等领域得到了广泛的应用。
疲劳失效的危害与疲劳强度
疲劳失效的危害与疲劳强度一：综述疲劳失效是指材料在交变应力作用下，经过较长时间工作而毫无征兆地断裂的现象。
工程技术人员对疲劳问题的试验和研究已经经历了一个多世纪。
疲劳破坏现象的发现始于19世纪初叶。
产业革命后，随着蒸汽机车和机动运载工具的发展，以及机械设备的广泛应用，运动部件的破坏经常发生。
破坏往往发生在零部件的截面突变处，破坏处的名义应力不高，低于材料的抗拉强度和屈服点。
破坏事故的原因一度使工程师们摸不着头脑，直至1829年德国人Albert W．A．用矿山卷扬机焊接链条进行疲劳试验，破坏事故才被阐明。
1839年法国人J．V(彭赛列)在他的著作中首次使用了“疲劳”这个名词。
1943年，苏格兰人W．J．M(兰金)讨论了机车车轴的破坏，认为是由于运行过程中金属性能逐渐变坏所致。
第一次对疲劳强度进行系统试验的是德国人Wohler A.(沃勒)，他首次提出了S-N曲线及疲劳极限的概念，为常规疲劳强度设计奠定了基础。
1884年J．包辛格发现了“循环软化"现象，是首先研究循环一应变关系的人。
1874年，w格伯做出了疲劳极限图即格伯抛物线。
1930年，英国人J．古德曼对疲劳极限图提出了简化设计，至今在常规疲劳设计中应用。
二：疲劳失效的危害疲劳失效是指材料在交变应力作用下，经过较长时间工作而毫无征兆地断裂的现象。
疲劳失效是结构失效的一种主要形式，机械结构中多数构件受到的都是或者近似是交变应力，而疲劳失效是无征兆至少说以目前的技术手段无法发现地发生的，且一般说来疲劳破坏时的最大应力远低于材料的抗拉强度，甚至远低于材料的屈服点，因此断裂往往是无明显塑性变形的低应力断裂。
因此工业中的疲劳失效若不加以有效预防，会造成人员和财物的巨大损失。
据资料统计，由疲劳裂纹引起的结构失效断裂事故占总断裂事故的70％--80％以上，约有50％--90％的机械结构的破坏属于疲劳破坏。
1954 年，世界上第一款商业客机de Havilland Comet 接连发生了两起坠毁事故；1965年日本为美国建造的Sedeo型半潜式平台在交货途中破损没，造成13人死亡；1980年Alexan-derkeyland号半潜式平台在北海沉没，使一百余人葬身海底。
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疲劳强度屈服强度
疲劳强度和屈服强度是材料力学中两个重要的概念。
疲劳强度指的是材料在循环加载下所能承受的最大应力，而屈服强度则是指材料在静态加载下的最大应力。
本文将详细探讨这两个概念的定义、影响因素以及其在工程中的应用。
疲劳强度是指材料在循环加载下出现疲劳破坏的能力。
疲劳破坏是指材料在连续循环加载下，由于应力集中、微裂纹扩展等原因，最终导致材料失效的现象。
疲劳强度的大小取决于材料的性质、加载方式、加载频率等因素。
材料的疲劳强度可以通过疲劳试验来确定，常用的试验方法包括振动试验、拉伸-压缩试验等。
屈服强度是指材料在静态加载下发生塑性变形的最大应力。
屈服强度是材料的重要力学性能参数，用来评估材料的强度和可塑性。
材料的屈服强度可以通过拉压试验来确定，常用的试验方法包括拉伸试验、压缩试验等。
屈服强度的大小取决于材料的组织结构、晶粒大小、材料的处理状态等因素。
疲劳强度和屈服强度的大小一般是不相等的。
对于大多数材料来说，疲劳强度要低于屈服强度。
这是因为在循环加载下，材料容易产生微裂纹、应力集中等缺陷，从而导致疲劳破坏。
而在静态加载下，材料的应力分布相对均匀，缺陷对材料的影响较小，因此屈服强度一般要高于疲劳强度。
疲劳强度和屈服强度受多种因素的影响。
首先是材料本身的性质。
不同材料的疲劳强度和屈服强度差异很大。
一般来说，强度高、韧性好的材料具有较高的疲劳强度和屈服强度。
其次是加载方式和频率。
疲劳强度和屈服强度随着加载方式的不同而有所差异。
对于疲劳强度来说，循环加载下的振动载荷往往比静态加载下的单向载荷更容易引起疲劳破坏。
而对于屈服强度来说，加载速率较快时，材料的屈服强度往往较低。
最后是温度和环境因素。
高温环境下，材料的疲劳强度和屈服强度往往会降低。
疲劳强度和屈服强度在工程中具有重要的应用价值。
在设计和制造中，合理选择材料的疲劳强度和屈服强度是确保产品寿命和安全性的关键。
在结构设计中，需要对材料的疲劳强度进行评估，以确定结构在实际使用条件下的疲劳寿命。
在材料选择和处理中，需要考虑材料的屈服强度，以确保材料在工作条件下不会发生塑性变形。
疲劳强度和屈服强度是材料力学中的两个重要概念。
疲劳强度指材料在循环加载下的最大承载能力，而屈服强度指材料在静态加载下的最大承载能力。
它们的大小受材料性质、加载方式和频率、温度等因素的影响。
疲劳强度和屈服强度在工程中具有重要的应用价值，对产品寿命和安全性具有决定性影响。
因此，在实际工程中应合理选择材料的疲劳强度和屈服强度，并进行相应的设计和处理。