1、本文詳細介紹金屬材料試驗時幾個常用的概念，以供參考學習。一、抗拉強度抗拉強度，表征材料最大均勻塑性變形的抗力，拉伸試樣在承受最大拉應力之前，變形是均勻一致的，但超出之后，金屬開始出現縮頸現象，即產生集中變形；對于沒有（或很?。┚鶆蛩苄宰冃蔚拇嘈圆牧?，它反映了材料的斷裂抗力。符號為Rm，單位為MPa。抗拉強度（tensile strength）試樣拉斷前承受的最大標稱拉應力?？估瓘姸仁墙饘儆删鶆蛩苄宰冃蜗蚓植考兴苄宰冃芜^渡的臨界值，也是金屬在靜拉伸條件下的最大承載能力。對于塑性材料，它表征材料最大均勻塑性變形的抗力，拉伸試樣在承受最大拉應力之前，變形是均勻一致的，但超出之后，金屬開始出現縮頸現

2、象，即產生集中變形；對于沒有(或很小)均勻塑性變形的脆性材料，它反映了材料的斷裂抗力。符號為Rm，單位為MPa。試樣在拉伸過程中，材料經過屈服階段后進入強化階段后隨著橫向截面尺寸明顯縮小在拉斷時所承受的最大力（Fb），除以試樣原橫截面積（So）所得的應力（），稱為抗拉強度或者強度極限（b），單位為N/mm2（MPa）。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。計算公式為：=Fb/So式中：Fb-試樣拉斷時所承受的最大力，N（牛頓）； So-試樣原始橫截面積，mm。抗拉強度（ Rm）指材料在拉斷前承受最大應力值。 萬能材料試驗機當鋼材屈服到一定程度后，由于內部晶粒重新排列，其抵抗變形能力又重

3、新提高，此時變形雖然發展很快，但卻只能隨著應力的提高而提高，直至應力達最大值。此后，鋼材抵抗變形的能力明顯降低，并在最薄弱處發生較大的塑性變形，此處試件截面迅速縮小，出現頸縮現象，直至斷裂破壞。鋼材受拉斷裂前的最大應力值稱為強度極限或抗拉強度。單位:N/mm2(單位面積承受的公斤力)抗拉強度：Tensile strength.抗拉強度=Eh，其中E為楊氏模量，h為材料厚度目前國內測量抗拉強度比較普遍的方法是采用萬能材料試驗機等來進行材料抗拉/壓強度的測定!二、屈服強度屈服強度：是金屬材料發生屈服現象時的屈服極限，亦即抵抗微量塑性變形的應力。對于無明顯屈服的金屬材料，規定以產生0.2%殘余變形的

4、應力值為其屈服極限，稱為條件屈服極限或屈服強度。大于此極限的外力作用，將會使零件永久失效，無法恢復。1概念屈服強度：是金屬材料發生屈服現象時的屈服極限，亦即抵抗微量塑性變形的應力。對于無明顯屈服的金屬材料，規定以產生0.2%殘余變形的應力值為其屈服極限，稱為條件屈服極限或屈服強度。大于此極限的外力作用，將會使零件永久失效，無法恢復。如低碳鋼的屈服極限為207MPa，當大于此極限的外力作用之下，零件將會產生永久變形，小于這個的，零件還會恢復原來的樣子。（1）對于屈服現象明顯的材料，屈服強度就是屈服點的應力（屈服值）；（2）對于屈服現象不明顯的材料，與應力-應變的直線關系的極限偏差達到規定值（通常

5、為0.2%的原始標距）時的應力。通常用作固體材料力學機械性質的評價指標，是材料的實際使用極限。因為在應力超過材料屈服極限后產生頸縮，應變增大，使材料破壞，不能正常使用。當應力超過彈性極限后，進入屈服階段后，變形增加較快，此時除了產生彈性變形外，還產生部分塑性變形。當應力達到B點后，塑性應變急劇增加，應力應變出現微小波動，這種現象稱為屈服。這一階段的最大、最小應力分別稱為上屈服點和下屈服點。由于下屈服點的數值較為穩定，因此以它作為材料抗力的指標，稱為屈服點或屈服強度(ReL或Rp0.2)。有些鋼材(如高碳鋼)無明顯的屈服現象，通常以發生微量的塑性變形(0.2%)時的應力作為該鋼材的屈服強度，稱為

6、條件屈服強度（yield strength）。首先解釋一下材料受力變形。材料的變形分為彈性變形（外力撤銷后可以恢復原來形狀）和塑性變形（外力撤銷后不能恢復原來形狀，形狀發生變化，伸長或縮短）。建筑鋼材以 屈服強度 作為設計應力的依據。2概要1yield strength，又稱為屈服極限 ，常用符號s，是材料屈服的臨界應力值。（1）對于屈服現象明顯的材料，屈服強度就是屈服點的應力（屈服值）；（2）對于屈服現象不明顯的材料，與應力-應變的直線關系的極限偏差達到規定值（通常為0.2%的原始標距）時的應力。通常用作固體材料力學機械性質的評價指標，是材料的實際使用極限。因為在應力超過材料屈服極限后產生塑

7、性變形，應變增大，使材料失效，不能正常使用。當應力超過彈性極限后，進入屈服階段后，變形增加較快，此時除了產生彈性變形外，還產生部分塑性變形。當應力達到B點后，塑性應變急劇增加，應力應變出現微小波動，這種現象稱為屈服。這一階段的最大、最小應力分別稱為下屈服點和上屈服點。由于下屈服點的數值較為穩定，因此以它作為材料抗力的指標，稱為屈服點或屈服強度(ReL或Rp0.2)。a屈服點yield point（s）試樣在試驗過程中力不增加（保持恒定）仍能繼續伸長（變形）時的應力。b上屈服點upper yield point（su）試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力。c下屈服點lower yield poi

8、nt（sL）當不計初始瞬時效應時屈服階段中的最小應力。有些鋼材(如高碳鋼)無明顯的屈服現象，通常以發生微量的塑性變形(0.2%)時的應力作為該鋼材的屈服強度，稱為條件屈服強度（yield strength）。首先解釋一下材料受力變形。材料的變形分為彈性變形（外力撤銷后可以恢復原來形狀）和塑性變形（外力撤銷后不能恢復原來形狀，形狀發生變化，伸長或縮短）建筑鋼材以 屈服強度 作為設計應力的依據。所謂屈服，是指達到一定的變形應力之后，金屬開始從彈性狀態非均勻的向彈-塑性狀態過渡，它標志著宏觀塑性變形的開始。3類型（1）：銀文屈服：銀紋現象與應力發白。（2）：剪切屈服。屈服強度測定無明顯屈服現象的金屬

9、材料需測量其規定非比例延伸強度或規定殘余伸長應力，而有明顯屈服現象的金屬材料，則可以測量其屈服強度、上屈服強度、下屈服強度。一般而言，只測定下屈服強度。通常測定上屈服強度及下屈服強度的方法有兩種：圖示法和指針法。圖示法試驗時用自動記錄裝置繪制力-夾頭位移圖。要求力軸比例為每mm所代表的應力一般小于10N/mm2，曲線至少要繪制到屈服階段結束點。在曲線上確定屈服平臺恒定的力Fe、屈服階段中力首次下降前的最大力Feh或者不到初始瞬時效應的最小力FeL。屈服強度、上屈服強度、下屈服強度可以按以下公式來計算：屈服強度計算公式：Re=Fe/So；Fe為屈服時的恒定力。上屈服強度計算公式：Reh=Feh/

10、So；Feh為屈服階段中力首次下降前的最大力。下屈服強度計算公式：ReL=FeL/So；FeL為不到初始瞬時效應的最小力FeL。指針法試驗時，當測力度盤的指針首次停止轉動的恒定力或者指針首次回轉前的最大力或者不到初始瞬時效應的最小力，分別對應著屈服強度、上屈服強度、下屈服強度。24標準建設工程上常用的屈服標準有三種：1、比例極限應力-應變曲線上符合線性關系的最高應力，國際上常采用p表示，超過p時即認為材料開始屈服。2、彈性極限試樣加載后再卸載，以不出現殘留的永久變形為標準，材料能夠完全彈性恢復的最高應力。國際上通常以ReL表示。應力超過ReL時即認為材料開始屈服。3、屈服強度 以規定發生一定的

11、殘留變形為標準，如通常以0.2%殘留變形的應力作為屈服強度，符號為Rp0.2。5影響因素影響屈服強度的內在因素有：結合鍵、組織、結構、原子本性。如將金屬的屈服強度與陶瓷、高分子材料比較可看出結合鍵的影響是根本性的。從組織結構的影響來看，可以有四種強化機制影響金屬材料的屈服強度，這就是：(1)固溶強化；(2)形變強化；(3)沉淀強化和彌散強化；(4)晶界和亞晶強化。沉淀強化和細晶強化是工業合金中提高材料屈服強度的最常用的手段。在這幾種強化機制中，前三種機制在提高材料強度的同時，也降低了塑性，只有細化晶粒和亞晶，既能提高強度又能增加塑性。影響屈服強度的外在因素有：溫度、應變速率、應力狀態。隨著溫度

12、的降低與應變速率的增高,材料的屈服強度升高，尤其是體心立方金屬對溫度和應變速率特別敏感，這導致了鋼的低溫脆化。應力狀態的影響也很重要。雖然屈服強度是反映材料的內在性能的一個本質指標，但應力狀態不同，屈服強度值也不同。我們通常所說的材料的屈服強度一般是指在單向拉伸時的屈服強度。6工程意義傳統的強度設計方法，對塑性材料，以屈服強度為標準，規定許用應力=ys/n，安全系數n因場合不同可從1.1到2或更大，對脆性材料，以抗拉強度為標準，規定許用應力=b/n，安全系數n一般取6。需要注意的是，按照傳統的強度設計方法，必然會導致片面追求材料的高屈服強度，但是隨著材料屈服強度的提高，材料的抗脆斷強度在降低，

13、材料的脆斷危險性增加了。屈服強度不僅有直接的使用意義，在工程上也是材料的某些力學行為和工藝性能的大致度量。例如材料屈服強度增高，對應力腐蝕和氫脆就敏感；材料屈服強度低，冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此，屈服強度是材料性能中不可缺少的重要指標。三、斷裂伸長率斷裂伸長率斷裂伸長率 elongation at break 試樣在拉斷時的位移值與原長的比值。以百分比表示（%） 斷裂伸長率 的計算方法原長L。,橫截面積A,在軸向拉力N作用下,變形后的斷裂長度為L，于是斷裂伸長L=L-L。 應變為=L/L 橫截面上的正應力=P/A 將（1）、（2）帶入虎克定律得：P/A=E*L/L 得: L=PL/

14、EA 式中:E是材料的彈性模量斷裂伸長率=L/L。*100%編織袋生產過程中所涉及的斷裂伸長率斷裂伸長率,是指扁絲拉伸時有效標線部分(兩夾具間)拉斷時長度增加量與初始有效標線部分(兩夾具間)長度的百分比,斷裂伸長率是衡量扁絲韌性(彈性)指標。具有較大的斷裂伸長率，表征扁絲抗沖擊時有一定的單性伸長,不會立即脆斷。國標中要求斷裂伸長率為15-30%.斷裂伸長率與拉伸率的區別 材料的拉伸過程一般是想經過彈性變形階段，達到屈服點之后發生塑性變形，達到斷裂點后發生斷裂。所以，一般所說的斷裂伸長率是指整個過程的伸長率，而拉伸率一般說的是發生塑性變形的那個階段所產生的伸長率。 四、硬度本詞條涉及醫療衛生相關

15、專業知識，認證工作正在進行中，當前內容僅供參考。誠邀更多本領域專家幫助我們共同完善詞條，為網民提供更多權威可信的知識。（現在加入） 材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。固體對外界物體入侵的局部抵抗能力，是比較各種材料軟硬的指標。由于規定了不同的測試方法，所以有不同的硬度標準。各種硬度標準的力學含義不同，相互不能直接換算，但可通過試驗加以對比。早在1822年，Friedrich mohs提出用10種礦物來衡量世界上最硬的和最軟的物體，這是所謂的摩氏硬度計。硬度試驗是機械性能試驗中最簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗，生產上需要一個比較準確的硬度和強度的換算關系。1

16、基本概念硬度分為：劃痕硬度。主要用于比較不同礦物的軟硬程度，方法是選一根一端硬一端軟的棒，將被測材料沿棒劃過，根據出現劃痕的位置確定被測材料的軟硬。定性地說，硬物體劃出的劃痕長，軟物體劃出的劃痕短。壓入硬度。主要用于金屬材料，方法是用一定的載荷將規定的壓頭壓入被測材料，以材料表面局部塑性變形的大小比較被測材料的軟硬。由于壓頭、載荷以及載荷持續時間的不同，壓入硬度有多種，主要是布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度等幾種。回跳硬度。主要用于金屬材料，方法是使一特制的小錘從一定高度自由下落沖擊被測材料的試樣，并以試樣在沖擊過程中儲存（繼而釋放）應變能的多少（通過小錘的回跳高度測定）確定材料的硬度。

17、早在1822年，Friedrich Mohs提出摩氏硬度計。按照他們的軟硬程度分為十級：1）滑石2）石膏3）方解石4）螢石5）磷灰石6）正長石7）石英8）黃玉9）剛玉10）金剛石簡單記憶方法：滑 石 方、螢 磷 長、石英 黃玉 剛 金剛。各級之間硬度的差異不是均等的，等級之間只表示硬度的相對大小。試驗鋼鐵硬度的最普通方法是用銼刀在工件邊緣上銼擦，由其表面所呈現的擦痕深淺以判定其硬度的高低。這種方法稱為銼試法，這種方法不太科學。用硬度試驗機來試驗比較準確，是現代試驗硬度常用的方法。常用的硬度測定方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等測試方法。硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一項重要的性能指標，它既可理

18、解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力，也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。硬度不是一個簡單的物理概念，而是材料彈性、塑性、強度和韌性等力學性能的綜合指標。硬度試驗根據其測試方法的不同可分為靜壓法（如布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等）、劃痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及顯微硬度、高溫硬度等多種方法。布氏硬度以HBN(kgf/mm2)表示（HBSHBW）（參照GB/T2311984），生產中常用布氏硬度法測定經退火、正火和調質的鋼件，以及鑄鐵、有色金屬、低合金結構鋼等毛胚或半成品的硬度。洛氏硬度可分為HRA、HRB、HRC、HRD四種，它們的測量范圍和應用范圍也不同。一般生產

19、中HRC用得最多。壓痕較小，可測較薄的材料和硬的材料和成品件的硬度。維氏硬度以HV表示（參照GB/T4340-1999），測量極薄試樣。2硬度分類洛氏硬度洛氏硬度試驗采用三種試驗力，三種壓頭，它們共有9種組合，對應于洛氏硬度的9個標尺。這9個標尺的應用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。最常用標尺是HRC、HRB和HRF，其中HRC標尺用于測試淬火鋼、回火鋼、調質鋼和部分不銹鋼。這是金屬加工行業應用最多的硬度試驗方法。HRB標尺用于測試各種退火鋼、正火鋼、軟鋼、部分不銹鋼及較硬的銅合金。HRF標尺用于測試純銅、較軟的銅合金和硬鋁合金。HRA標尺盡管也可用于大多數黑色金屬，但是實際應用上一般只限于測試

20、硬質合金和薄硬鋼帶材料。表面洛氏硬度試驗采用三種試驗力，兩種壓頭，它們有6種組合，對應于表面洛氏硬度的6個標尺。表面洛氏硬度試驗是對洛氏硬度試驗的一種補充，在采用洛氏硬度試驗時，當遇到材料較薄，試樣較小，表面硬化層較淺或測試表面鍍覆層時，就應改用表面洛氏硬度試驗。這時采用與洛氏硬度試驗相同的壓頭，采用只有洛氏硬度試驗幾分之一大小的試驗力，就可以在上述試樣上得到有效的硬度試驗結果。表面洛氏硬度的N標尺適用于類似洛氏硬度的HRC、HRA和HRD測試的材料；T標尺適用于類似洛氏硬度的HRB、HRF和HRG測試的材料。HRC標尺的使用范圍是2070HRC，當硬度值小于20HRC時，因為壓頭的圓錐部分壓

21、入太多，靈敏度下降，這時應改用HRB標尺。盡管HRC標尺被規定的上限值為70HRC，但是當試樣硬度大于67HRC時，壓頭尖端承受的壓力過大，金剛石容易損壞，壓頭壽命會大大縮短，因此一般應改用HRA標尺。HRA標尺的使用范圍是20-88HRA，由美國標準ASTM E140可以獲得以下換算關系：27HRA30HRB60HRA100HRB20HRC85.6HRA68HRC可見，HRA標尺的測試范圍涵蓋了從軟鋼（HRB）、硬鋼（HRC）到硬質合金的硬度范圍。然而，事實上HRA標尺很少用于測試軟鋼，主要用于測試薄硬鋼板、深層滲碳鋼和硬質合金。在硬質合金方面，由于技術進步，有些材料硬度已達到93-94HR

22、A，這已超出標準規定。工程上超出HRA高端的測量范圍已成為慣例。 HRA標尺有一個特殊用途。在使用洛氏硬度計測試鋼試樣時，如果不知試樣是軟鋼還是硬鋼，可先用HRA標尺試測一下，當硬度值小于60HRA時可改用HRB標尺，當硬度值大于60HRA時可改用HRC標尺。HRB標尺的使用范圍是20100HRB，當硬度值低于20HRB時，由于鋼球的壓入深度過大，金屬蠕變加劇，試樣在試驗力作用下的變形時間延長，測試值準確度降低，此時應改用HRF標尺。當硬度值大于100HRB時，因為鋼球壓入深度過淺，靈敏度降低，精度下降，此時應改用HRC標尺。在使用HRB標尺測試鋼試樣時，一個特別值得注意的地方是：當預先不知道

23、試樣是軟鋼還是硬鋼時，決不可使用HRB標尺做測試，因為用鋼球壓頭誤測了淬火鋼，鋼球就可能會變形，鋼球壓頭就會損壞，這是鋼球壓頭損壞的主要原因。遇到這種情況時應先用金剛石壓頭，用HRA標尺測試一下，再決定是用HRB還是用HRC。HRF標尺的使用范圍是60100HRF。HRF標尺是國外使用較多的一個標尺，它是測試純銅和較軟的銅合金材料很好的檢測手段。但是在我國，也存在標準硬度塊短缺的問題，它的應用也受到了限制。HRG標尺適用于HRB值接近100的材料，對于鈹青銅、磷青銅、可鍛鑄鐵這些硬度范圍介于HRB標尺的高端和HRC標尺低端的材料，如果改用HRG標尺，就可以大大改善測試的靈敏度，提高測試精度。其

24、他1.HRC含意是洛氏硬度C標尺，2.HRC和HB在生產中的應用都很廣泛3.HRC適用范圍HRC 2067，相當于HB225650若硬度高于此范圍則用洛氏硬度A標尺HRA。若硬度低于此范圍則用洛氏硬度B標尺HRB。布氏硬度上限值HB650,不能高于此值。4.洛氏硬度計C標尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐，試驗載荷為一確定值，中國標準是150公斤力。布氏硬度計之壓頭為淬硬鋼球（HBS)或硬質合金球（HBW），試驗載荷隨球直徑不同而不同，從3000到31.25公斤力。5.洛氏硬度壓痕很小，測量值有局部性，須測數點求平均值，適用成品和薄片，歸于無損檢測一類。布氏硬度壓痕較大，測量值準，不適用成品和

25、薄片，一般不歸于無損檢測一類。6.洛氏硬度的硬度值是一無名數，沒有單位。（因此習慣稱洛氏硬度為多少度是不正確的。）布氏硬度的硬度值有單位，且和抗拉強度有一定的近似關系。7.洛氏硬度直接在表盤上顯示、也可以數字顯示，操作方便，快捷直觀，適用于大量生產中。布氏硬度需要用顯微鏡測量壓痕直徑，然后查表或計算，操作較繁瑣。8.在一定條件下，HB與HRC可以查表互換。其心算公式可大概記為：1HRC1/10HB。布氏硬度布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時候，如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度較高的材料，如熱處理后的硬度等等。布氏硬度(HB)是以一定大小的試驗載荷，將一定直

26、徑的淬硬鋼球或硬質合金球壓入被測金屬表面，保持規定時間，然后卸荷，測量被測表面壓痕直徑。布氏硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為：以一定的載荷將一定大小的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載后，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值(HB)，單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。測試載荷與測試鋼球的直徑需根據材料的實際性能再確定。標注方法舉例150HBW10/1000/30表示壓頭直徑為10mm的硬質合金球，在1000kgf試驗力的作用下，保持30s時測得的布氏硬度值為150維氏硬度維氏硬度試驗方法是英國史密斯（R.L.Smith）和塞德蘭德（C.E.Sandland）于1925

27、年提出的。英國的維克斯阿姆斯特朗（Vickers-Armstrong）公司試制了第一臺以此方法進行試驗的硬度計。和布氏、洛氏硬度試驗相比，維氏硬度試驗測量范圍較寬，從較軟材料到超硬材料，幾乎涵蓋各種材料。維氏硬度的測定原理基本上和布氏硬度相同，也是根據壓痕單位面積上的載荷來計算硬度值。所不同的是維氏硬度試驗的壓頭是金剛石的正四棱錐體。試驗時，在一定載荷的作用下，試樣表面上壓出一個四方錐形的壓痕，測量壓痕對角線長度，除以計算壓痕的表面積，載荷除以表面積的數值就是試樣的硬度值，用符號HV表示。里氏硬度里氏硬度是以HL表示，里氏硬度測試技術是由瑞士狄爾馬，里伯博士發明的，它是用一定質量的裝有碳化鎢球

28、頭的沖擊體，在一定力的作用下沖擊試件表面，然后反彈。由于材料硬度不同，撞擊后的反彈速度也不同。在沖擊裝置上安裝有永磁材料，當沖擊體上下運動時，其外圍線圈便感應出與速度成正比的電磁信號，再通過電子線路轉換成里氏硬度值。標注方法舉例640HV肖氏硬度簡稱HS。表示材料硬度的一種標準。由英國人肖爾(Albert F.Shore)首先提出。應用彈性回跳法將撞銷從一定高度落到所試材料的表面上而發生回跳。撞銷是一只具有尖端的小錐，尖端上常鑲有金剛鉆。測試數值為1000x撞銷返回速度/撞銷初始速度（即為碰撞前后的速度比乘以1000）巴氏硬度巴柯爾(Barcol)硬度(簡稱巴氏硬度), 最早由美國 Barbe

29、r-Colman公司提出，是近代國際上廣泛采用的一種硬度門類，一定形狀的硬鋼壓針，在標準彈簧試驗力作用下，壓入試樣表面，用壓針的壓入深度確定材料硬度，定義每壓入0.0076mm為一個巴氏硬度單位。巴氏硬度單位表示為HBa。努氏硬度努氏硬度是作為絕對數值而測得的硬度，主要在加工方面使用該數值。一般來說，金剛石的努氏硬度為70008000千克/平方毫米韋氏硬度一定形狀的硬鋼壓針，在標準彈簧試驗力作用下壓入試樣表面，用壓針的壓入深度確定材料硬度，定義0.01mm的壓入深度為一個韋氏硬度單位。韋氏硬度單位表示為HW。3硬度測定實踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因

30、為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的，材料的強度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。壓入法（布氏、洛氏、維氏）測量硬度，硬度值表示材料表面抵抗另一物體壓入時所引起的塑性變形的能力。回跳法（肖氏、里氏）測量硬度，硬度值代表金屬彈性變形功能的大小?？虅澐y量硬度，硬度值表示金屬抵抗表面局部破裂的能力。另外,天然水中的鈣鎂含量也用硬度表示.我國規定的硬度是:1L水中含的鈣鹽,鎂鹽折合成CaO和MgO的總量相當于10mgCaO(將MgO也換算成CaO)時,其硬度是1.水的硬度是水質的重要指標,通常分為五類:很軟水軟水 中硬水硬水 很硬水04488161630301.肖氏硬度(HS)

31、=布氏硬度(BHN)/10+122.肖氏硬度(HS)=洛氏硬度(HRC)+153.洛氏硬度(HRC)= 布氏硬度(BHN)/10-3硬度測定范圍:HS100HBW 3 660HRC 2070 ， HRA 2088， HRB 20100HR15N 7094，HR30N 4286，HR45N 2077HR15T 6793，HR30T 2982，HR45T 1072HV40004測試種類1. HRA:(洛氏A)用于量測熱處理硬質鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼及其它軟硬材質的硬度測試。2. HK:(Knoop 努氏)用于量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。3. HRC:(Rockwell C洛

32、氏)用于量測熱處理鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。4. HRB:(Rockwell B洛氏)用于量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。5. HR30T:(Rockwell 30T洛氏) 用于量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。6. HB5:(Brinell 布氏5)用于量測鋁、軟質鋁合金、鑄鐵、銅、黃銅等。7. HB30:(Brinell 布氏30)用于熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。8. HV:(Vickers維氏)適用于量測各類材料。9. R:(Tensile module拉伸模數 N/mm2)用于熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。10. H

33、R15N:(Rockwell 洛氏HR15N)用于量測熱處理硬質鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。5測量方法洛氏硬度：采用測量壓入深度的方式，硬度值可直接讀出，操作簡單快捷，工作效率高。然而由于金剛石壓頭的生產及測量機構精度不佳。特點：1.測量迅速簡便，效率高；2.試驗力小，壓痕小；3.可測定各種材料的硬度；4.可測定較薄工件的硬度；5.可測成品；6.測量精度低，需要多次測量取平均值。維氏硬度：代號：HV簡介：維氏硬度 英文詞條名：Vickers-hardness 表示材料硬度的一種標準。由英國科學家維克斯首先提出。以49.03980.7N（5kg10kg）的負荷,將相對面夾角為13

34、6的方錐形金剛石壓入器壓材料表面,保持規定時間后，用測量壓痕對角線長度，再按公式來計算硬度的大小。它適用于較大工件和較深表面層的硬度測定。維氏硬度尚有小負荷維氏硬度，試驗負荷1.96149.03N，它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定；顯微維氏硬度，試驗負荷1.961N，適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測定。HV-適用于顯微鏡分析。維氏硬度(HV) 以120kg以內的載荷和頂角為136的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值(HV)。維氏硬度計算公式為： P為載荷，如10kg。 d為壓痕對角線長度(mm)。 HV10維氏硬度計測量范圍寬廣，可以測量

35、目前工業上所用到的幾乎全部金屬材料，從很軟的材料（幾個維氏硬度單位）到很硬的材料（3000個維氏硬度單位）都可測量。測試樣圖：維氏硬度照片陶瓷拋光樣品壓痕光學顯微鏡照片(對角線d)布氏硬度：具有較大的壓頭和較大的試驗力,得到壓痕較大，因而能測出試樣較大范圍的性能。與抗拉強度有著近似的換算關系。測量結果較為準確。對材料表面破壞較大，不適合測量成品。測量過程復雜費事。適合測量灰鑄鐵、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料，適用于原料及半成品硬度測量。對于測量精度，維氏大于布氏，布氏大于洛氏。特點：1.試驗力大，壓痕打，準確性高； 2.測量效率低；3.不宜測量太小或太薄的試樣；4.不宜測高硬度材料；5.不

36、宜測成品。顯微硬度：壓痕極小，可以歸為無損檢測一類；適用于測量諸如鐘表較微小的零件，及表面滲碳、氮化等表面硬化層的硬度。除了正四棱錐金剛石壓頭之外，還有三角形角錐體、雙錐形、船底形、雙柱形壓頭，適用于測量特殊材料和形狀的硬度。努氏硬度：努氏硬度測量精度比維氏硬度還要高，而且同樣試驗力下，比維氏硬度壓入深度較淺，適合測量薄層硬度。再加上努氏壓頭作用下壓痕周圍脆裂傾向性小，適合測量高硬度金屬陶瓷材料，人造寶石及玻璃、礦石等脆性材料。肖氏硬度：肖氏硬度 - Shore scleroscope hardness .操作簡單，測量迅速，試驗力小，基本不損壞工件，適合現場測量大型工件，廣泛應用于軋輥及機床

37、、大齒輪、螺旋槳等大型工件。肖氏硬度是軋輥重要指標之一。簡稱HS。表示材料硬度的一種標準。由英國人肖爾(Albert F.Shore)首先提出。應用彈性回跳法將撞銷從一定高度落到所試材料的表面上而發生回跳。撞銷是一只具有尖端的小錐，尖端上常鑲有金剛鉆。用測得的撞銷回跳的高度來表示硬度。肖氏硬度試驗是一種動態力試驗，與布、洛、維等靜態力試驗法相比，準確度稍差，受測試時的垂直性，試樣表面光潔度等因素的影響，數據分散性較大，其測試結果的比較只限于彈性模量相同的材料。它對試樣的厚度和重量都有一定要求，不適于較薄和較小試樣，但是它是一種輕便的手提式儀器，便于現場測試，其結構簡單，便于操作，測試效率高。肖

38、氏硬度計適用于測定黑色金屬和有色金屬的肖氏硬度值。肖氏硬度計便于攜帶，特別適用于冶金、重型機械行業中的中大型工件，例如大型構件、鑄件、鍛件、曲軸、軋輥、特大型齒輪、機床導軌等工件。在橡膠、塑料行業中常稱作邵氏硬度。五、模量材料在受力狀態下應力與應變之比。modulus（復數形式為modulis）材料在受力狀態下應力與應變之比。相應于不同的受力狀態，有不同的稱謂。例如，拉伸模量（E）；剪切模量（G）；體積模量（K）；縱向壓縮量（L）等。該詞由拉丁語“小量度”演化而來。原來專指材料在彈性極限內的一個力學參數。故在不加任何定冠詞時往往就認為指彈性模量，即應力與應變之比是一常數。該值的大小是表示此材料

39、在外力作用下抵抗彈性變形的能力。2彈性模量拼音:tanxingmoliang英文名稱：modulus elasticity定義：材料在彈性變形階段，其應力和應變成正比例關系（即符合胡克定律），其比例系數稱為彈性模量。單位：力/長度2，在國際單位制中單位是Pa。意義：彈性模量可視為衡量材料產生彈性變形難易程度的指標，其值越大，使材料發生一定彈性變形的應力也越大，即材料剛度越大，亦即在一定應力作用下，發生彈性變形越小。彈性模量E是指材料在外力作用下產生單位彈性變形所需要的應力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標，相當于普通彈簧中的剛度。彈性模量是彈性材料的一種最重要、最具特征的力學性質。是物體彈性

40、變形難易程度的表征。用E表示。定義為理想材料有小形變時應力與相應的應變之比。E以單位面積上承受的力表示，單位為牛/米2。模量的性質依賴于形變的性質。剪切形變時的模量稱為剪切模量，用G表示；壓縮形變時的模量稱為壓縮模量，用K表示。模量的倒數稱為柔量，用J表示。拉伸試驗中得到的屈服極限b和強度極限S，反映了材料對力的作用的承受能力，而延伸率或截面收縮率，反映了材料縮性變形的能力，為了表示材料在彈性范圍內抵抗變形的難易程度，在實際工程結構中，材料彈性模量E的意義通常是以零件的剛度體現出來的，這是因為一旦零件按應力設計定型，在彈性變形范圍內的服役過程中，是以其所受負荷而產生的變形量來判斷其剛度的。一般

41、按引起單位應變的負荷為該零件的剛度，例如，在拉壓構件中其剛度為：式中A0為零件的橫截面積。由上式可見，要想提高零件的剛度EA0,亦即要減少零件的彈性變形，可選用高彈性模量的材料和適當加大承載的橫截面積，剛度的重要性在于它決定了零件服役時穩定性，對細長桿件和薄壁構件尤為重要。因此，構件的理論分析和設計計算來說，彈性模量E是經常要用到的一個重要力學性能指標。在彈性范圍內大多數材料服從虎克定律，即變形與受力成正比。拉伸彈性模量E，也叫楊氏模量。彈性模量在比例極限內，材料所受應力如拉伸，壓縮，彎曲，扭曲，剪切等）與材料產生的相應應變之比，用牛/米2表示。3動態模量由于應力導前應變一個相位角，使得應變分

42、成了兩個部分，第一部分為彈性貢獻，與應變成線性關系，第二部分為粘性貢獻，與應變速率成線性關系。即彈性響應與粘性響應分別造成各自的應力，其線性加和就是材料的總應力。公式：E(t)=|(t)|/|(t)|=/(1)式中:E(t)為動態模量;(t)、(t)為應力和應變時間函數;、分別為應力和應變的振幅。由于相位差的存在，動態模量是一個復數，G=G+iG，G是彈性響應的系數，稱為儲能模量；G/為黏性響應的系數，故稱為損耗模量。G和G合稱動態模量4正切模量tangentmodulus在靜態應力-應變曲線上每點的斜率，稱為正切模量。通常塑性材料應力-應變曲線是非線性的，一般來說某點的正切模量是由該點附近應

43、力變化量與應變變化量之比進行計算。塑性材料不同于金屬材性，它具有黏彈性，這就導致力與形變關系不是線性關系。工程上希望知道其相關模量，從而提出正切模量。該模量只能看作是非彈性極限范圍內的宏觀的模量的一種表述，為設計提供一種參考。六、楊氏模量楊氏模量(Youngs modulus)是描述固體材料抵抗形變能力的物理量。一條長度為L、截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長L。F/S叫應力，其物理意義是金屬絲單位截面積所受到的力；L/L叫應變，其物理意義是金屬絲單位長度所對應的伸長量。應力與應變的比叫彈性模量：即。L是微小變化量。1概述楊氏模量，它是沿縱向的彈性模量，也是材料力學中的名詞。1807年因英國醫

44、生兼物理學家托馬斯楊(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的結果而命名。根據胡克定律，在物體的彈性限度內，應力與應變成正比，比值被稱為材料的楊氏模量，它是表征材料性質的一個物理量，僅取決于材料本身的物理性質。楊氏模量的大小標志了材料的剛性，楊氏模量越大，越不容易發生形變。楊氏彈性模量是選定機械零件材料的依據之一，是工程技術設計中常用的參數。楊氏模量的測定對研究金屬材料、光纖材料、半導體、納米材料、聚合物、陶瓷、橡膠等各種材料的力學性質有著重要意義，還可用于機械零部件設計、生物力學、地質等領域。測量楊氏模量的方法一般有拉伸法、梁彎曲法、振動法、內耗法等，還出現了利用光纖位移傳

45、感器、莫爾條紋、電渦流傳感器和波動傳遞技術（微波或超聲波）等實驗技術和方法測量楊氏模量。2簡介英文名稱：modulus of elasticity定義：材料在彈性變形階段，其應力和應變成正比例關系（即符合胡克定律），其比例系數稱為彈性模量。單位：牛頓每平方毫米（楊氏模量的量綱同壓強，在SI單位制中，壓強的單位為Pa也就是帕斯卡。但是通常在工程的使用中，因各材料楊氏模量的量值都十分的大，所以常以百萬帕斯卡-MPa或十億帕斯卡-GPa作為其單位：1牛頓每平方毫米為1MPa，1千牛頓每平方毫米為1Gpa）。意義：彈性模量可視為衡量材料產生彈性變形難易程度的指標，其值越大，使材料發生一定彈性變形的應力

46、也越大，即材料剛度越大，亦即在一定應力作用下，發生彈性變形越小說明：又稱楊氏模量。彈性材料的一種最重要、最具特征的力學性質。是物體彈性變形難易程度的表征。用E表示。定義為理想材料有小形變時應力與相應的應變之比。E以單位面積上承受的力表示，單位為N/m2。模量的性質依賴于形變的性質。剪切形變時的模量稱為剪切模量，用G表示；壓縮形變時的模量稱為壓縮模量，用K表示。模量的倒數稱為柔量，用J表示。拉伸試驗中得到的屈服極限S和強度極限b，反映了材料對力的作用的承受能力，而延伸率或截面收縮率，反映了材料塑型變形的能力，為了表示材料在彈性范圍內抵抗變形的難易程度，在實際工程結構中，材料彈性模量E的意義通常是

47、以零件的剛度體現出來的，這是因為一旦零件按應力設計定型，在彈性變形范圍內的服役過程中，是以其所受負荷而產生的變形量來判斷其剛度的。一般按引起單位應變的負荷為該零件的剛度，例如，在拉壓構件中其剛度為：EA0式中A0為零件的橫截面積。由上式可見，要想提高零件的剛度EA0，亦即要減少零件的彈性變形，可選用高彈性模量的材料和適當加大承載的橫截面積，剛度的重要性在于它決定了零件服役時穩定性，對細長桿件和薄壁構件尤為重要。因此，構件的理論分析和設計計算來說，彈性模量E是經常要用到的一個重要力學性能指標。在彈性范圍內大多數材料服從胡克定律，即變形與受力成正比?？v向應力與縱向應變的比例常數就是材料的彈性模量E

48、，也叫楊氏模量。彈性模量在比例極限內，材料所受應力如拉伸，壓縮，彎曲，扭曲，剪切等）與材料產生的相應應變之比，用N/m2表示。彈性模量：材料的抗彈性變形的一個量，材料剛度的一個指標。它只與材料的化學成分有關，與其組織變化無關，與熱處理狀態無關。各種鋼的彈性模量差別很小，金屬合金化對其彈性模量影響也很小。3特性根據不同的受力情況，分別有相應的拉伸彈性模量(楊氏模量)、剪切彈性模量(剛性模量)、體積彈性模量等。它是一個材料常數，表征材料抵抗彈性變形的能力，其數值大小反映該材料彈性變形的難易程度。對一般材料而言，該值比較穩定，但就高聚物而言則對溫度和加載速率等條件的依賴性較明顯。對于有些材料在彈性范

49、圍內應力-應變曲線不符合直線關系的，則可根據需要可以取切線彈性模量、割線彈性模量等人為定義的辦法來代替它的彈性模量值。4范性形變固體在外力作用下將發生形變，如果外力撤去后相應的形變消失，這種形變稱為彈性形變。如果外力撤去后仍有殘余形變，這種形變稱為范性形變。應力Tensile stress（）單位面積上所受到的力（F/A，其中A=cross-sectional area=S 面積 ）。楊氏模量實驗原理應變Tensile strain （ ）：是指在外力作用下的相對形變（相對伸長e/L，其中e=extension=L）它反映了物體形變的大小。胡克定律：在物體的彈性限度內，應力與應變成正比，其比例

50、系數稱為楊氏模量（記為E）。用公式表達為：E=(FL)/(AL)E在數值上等于產生單位應變時的應力。它的單位是與應力的單位相同。楊氏彈性模量是材料的屬性，與外力及物體的形狀無關，取決于材料的組成。舉例來說，大部分金屬在合金成分不同、熱處理在加工過程中的應用，其楊氏模量值會有5%或者更大的波動。楊氏模數(Youngs modulus )是材料力學中的名詞，彈性材料承受正向應力時會產生正向應變，定義為正向應力與正向應變的比值。公式記為E = / 其中，E 表示楊氏模數， 表示正向應力， 表示正向應變。楊氏模量大，說明在壓縮或拉伸材料時，材料的形變小。5單位楊氏模量的因次同壓強，在SI單位制中，壓強

51、的單位為Pa也就是帕斯卡。但是通常在工程的使用中，因各材料楊氏模量的量值都十分的大，所以常以百萬帕斯卡（MPa）或十億帕斯卡（GPa）作為其單位。6測試方法楊氏模量測試方法一般有靜態法和動態法。動態法有脈沖激振法、聲頻共振法、聲速法等。脈沖激振法：通過合適的外力給定試樣脈沖激振信號，當激振信號中的某一頻率與試樣的固有頻率相一致時，產生共振，此時振幅最大，延時最長，這個波通過測試探針或測量話筒的傳遞轉換成電訊號送入儀器，測出試樣的固有頻率，由公式 計算得出楊氏模量E。特點：國際通用的一種常溫測試方法； 信號激發、接收結構簡單，測試測試準確；準確、直觀。聲頻共振法：指有聲頻發生器發送聲頻電信號，由

52、換能器轉換為振動信號驅動試樣，再由換能器接收并轉換為電信號，分析此信號與發生器信號在示波器上形成的圖形，得出試樣的固有頻率f，由公式E=C1wf得出試樣的楊氏模量。特點： - 聲頻發生器、放大器等組成激發器；- 換能器接收信號，示波器顯示信號；-李薩如圖形判斷試樣固有頻率。缺點：- 激發器結構復雜，必要時激發器需要與試樣表面耦合，操作不方便；- 示波器數據處理及顯示單一；- 可能存在多個李薩如圖形，易誤判；- 該方法不方便用于高溫測試。聲速法：由信號發生器給出超聲信號，測試信號在試樣中的傳播時間，得出該信號在試樣中的傳播速度，由公式E=2計算得試樣楊氏模量。特點：-超聲波發生器及換能器組成激發

53、系統；- 換能器轉換信號；- 測試超聲波在試樣兩平行面的傳播時間差，計算聲速。缺點：- 激發器結構復雜，必要時激發器需要與試樣表面耦合，操作不方便；- 時間差的信號處理點容易引入誤差，只能得出近似楊氏模量；- 該方法不方便用于高溫測試。靜態法靜態法是指在試樣上施加一恒定的彎曲應力，測定其彈性彎曲撓度，或是在試樣上施加一恒定的拉伸（或壓縮）應力，測定其彈性變形量；或根據應力和應變計算彈性模量。特點：- 國內采用的方法，國內外耐火行業目前還沒制定相應的標準；- 獲得材料的真實變形量 應力-應變曲線。缺點：試樣用量大；準確度低；不能重復測定。七、沖擊強度金屬材料、機械零件和構件抗沖擊破壞的能力。在很短時間內以較高速度作用于零件上的載荷，稱沖擊載荷。由沖擊載荷作用而產生的應力稱沖擊應力。由于沖擊時間極短，加上物體接觸變形等因素影響，