材料的 14 种不同机械性能列表
什么是材料属性?
材料的属性是某种材料的强度属性,即不依赖于材料数量的物理属性。这些定量特性可以作为衡量一种材料与另一种材料的优势的指标,从而有助于材料的选择。
属性可以是常数,也可以是一个或多个独立变量(例如温度)的函数。材料属性通常会根据测量材料的方向而有所不同,这种情况称为各向异性。
与不同物理现象相关的材料特性通常在给定的工作范围内呈线性(或近似呈线性)表现。将它们建模为线性函数可以显着简化用于描述特性的微分本构方程。
描述相关材料特性的方程通常用于预测系统的属性。
这些特性是通过标准化的测试方法测量的。许多此类方法已被各自的用户社区记录并通过互联网发布;参见 ASTM International。
材料力学性能一览
对一些常见机械和物理特性的描述将提供产品设计人员在为给定应用选择材料时可以考虑的信息。
电导率
耐腐蚀
密度
延展性/延展性
弹性/刚度
断裂韧性
硬度
可塑性
力量、疲劳
强度、剪切
强度、张力
强度、产量
韧性
耐磨性
扩展这些定义:
1.电导率
热导率是流过材料的热量的量度。它以每单位时间、每单位横截面积、每单位长度一度来衡量。导热率低的材料可以用作绝缘体,导热率高的材料可以用作散热片。
表现出高导热性的金属将成为热交换器或制冷等应用的候选材料。低导热率材料可能用于高温应用,但高温部件通常需要高导热率,因此了解环境非常重要。
电导率类似,测量通过已知横截面和长度的材料传输的电量。
2。耐腐蚀
耐腐蚀性描述了材料防止大气、湿气或其他物质的自然化学或电化学攻击的能力。腐蚀有多种形式,包括点蚀、电化反应、应力腐蚀、分离、晶间腐蚀等(其中许多将在其他通讯版本中讨论)。
耐腐蚀性可以表示为腐蚀在一年内渗透到的最大深度(以密耳为单位);它基于在给定测试或服务的生命周期内发生的渗透的线性外推。
一些材料本质上是耐腐蚀的,而另一些材料则受益于添加电镀或涂层。许多属于耐腐蚀系列的金属并非完全不受腐蚀,并且仍受其运行所在的特定环境条件的影响。
3.密度
密度,通常以磅/立方英寸或克/立方厘米等表示,描述了每单位体积合金的质量。合金的密度将决定某种尺寸的部件的重量。
这个因素在重量很重要的航空航天或汽车等应用中很重要。寻找重量更轻的组件的工程师可能会寻找密度较小的合金,但必须考虑强度重量比。
例如,如果它比低密度材料提供更高的强度,则可以选择像钢这样的高密度材料。这样的部件可以做得更薄,这样可以用更少的材料来弥补更高的密度。
4.延展性/延展性
延展性是材料在不断裂的情况下发生塑性变形(即拉伸)并在去除载荷时保持新形状的能力。可以将其视为将给定金属拉伸成电线的能力。
延展性通常使用拉伸试验作为伸长率的百分比来测量,或在失效前样品横截面积的减少。拉伸试验还可用于确定杨氏模量或弹性模量,这是许多设计计算中使用的重要应力/应变比。
材料在应力下抵抗开裂或断裂的趋势使延展性材料适用于其他金属加工工艺,包括轧制或拉拔。某些其他工艺(如冷加工)往往会使金属的延展性降低。
延展性是一种物理特性,描述了金属在不断裂的情况下形成的能力。压力或压缩应力用于将材料压制或卷成更薄的片材。具有高延展性的材料将能够承受更高的压力而不会断裂。
5.弹性、刚度
弹性描述了材料在去除扭曲力时恢复其原始尺寸和形状的趋势。与表现出可塑性(形状变化不可逆)的材料不同,弹性材料在应力消除后会恢复到以前的结构。
金属的刚度通常通过杨氏模量来衡量,它比较了应力(施加的力)和应变(产生的变形)之间的关系。模量越高——意味着更大的应力导致相应的变形越小,材料越硬。
玻璃将是刚性/高模量材料的示例,其中橡胶将是表现出低刚性/低模量的材料。对于在负载下需要刚度的应用,这是一个重要的设计考虑因素。
6.断裂韧性
抗冲击性是衡量材料承受冲击能力的指标。在短时间内发生的碰撞对碰撞的影响通常大于在较长时间内传递的较弱力的影响。
因此,当应用包含较高的冲击风险时,应考虑抗冲击性。某些金属在静态负载下的性能可以接受,但在动态负载下或受到碰撞时会失效。在实验室中,冲击力通常通过常见的夏比测试来测量,在该测试中,加重摆锤撞击与机加工 V 型缺口相对的样品。
7.硬度
硬度定义为材料抵抗永久压痕(即塑性变形)的能力。通常,材料越硬,其抗磨损或变形的能力就越好。因此,术语硬度也指材料的局部表面刚度或其对划痕、磨损或切割的抵抗力。
硬度的测量采用布氏、洛氏和维氏等方法,这些方法通过钢球、金刚石或其他压头等较硬的材料测量凹陷的深度和面积。
8.可塑性
与弹性相反的可塑性描述了某种固体材料在受到成形力时保持其新形状的趋势。正是这种质量使材料能够弯曲或加工成永久的新形状。材料在屈服点由弹性行为转变为塑性行为。
9.力量——疲劳
在最大值小于材料抗拉强度的重复或波动应力(例如加载或卸载)下,疲劳会导致断裂。较高的应力会加快失效时间,反之亦然,因此应力与失效周期之间存在关系。
那么,疲劳极限是指金属在给定的循环次数内可以承受的最大应力(变量)。
相反,疲劳寿命测量保持负载固定,并测量材料在失效前可以承受多少负载循环。在设计承受重复载荷条件的部件时,疲劳强度是一个重要的考虑因素。
10.强度 - 剪切
在螺栓或梁等应用中,剪切强度是一个考虑因素,其中方向以及应力的大小很重要。当定向力导致金属的内部结构在颗粒水平上滑动时,就会发生剪切。
11.强度 - 拉伸
最常见的金属性能测量之一是拉伸强度或极限强度。抗拉强度是指一段金属在断裂之前可以承受的载荷量。在实验室测试中,金属会拉长,但会通过弹性变形区域恢复到原来的形状。
当它达到永久或塑性变形点(以屈服值衡量)时,即使去除负载,它仍保持细长形状。在拉伸点,负载会导致金属最终断裂。
该措施有助于区分易碎材料和更具延展性的材料。拉伸或极限拉伸强度以牛顿每平方毫米(兆帕斯卡或 MPa)或磅每平方英寸来衡量。
12.强度 - 产量
与拉伸强度的概念和测量类似,屈服强度描述了在负载下的材料将不再返回其原始位置或形状的点。变形从弹性转变为塑性。
设计计算包括屈服点,以了解负载下尺寸完整性的限制。与拉伸强度一样,屈服强度以牛顿每平方毫米(兆帕斯卡或 MPa)或磅每平方英寸来衡量。
13.韧性
使用类似于抗冲击性的夏比冲击试验进行测量,韧性表示材料在给定温度下吸收冲击而不断裂的能力。由于在低温下抗冲击性通常较低,因此材料可能会变得更脆。
夏比值通常在应用中存在低温可能性(例如海上石油平台、输油管道等)或考虑瞬时负载(例如军事或飞机应用中的弹道遏制)的铁合金中规定。 /P>
14.耐磨性
耐磨性是衡量材料承受两种材料相互摩擦影响的能力的指标。这可以采取多种形式,包括粘附、磨损、划伤、刨削、擦伤等。
当材料具有不同的硬度时,较软的金属可以首先开始显示效果,并且对其进行管理可能是设计的一部分。由于异物的存在,即使是滚动也会导致磨损。耐磨性可以衡量为在给定负载下给定数量的磨损循环的质量损失量。
其他机械性能 脆性: 材料在压力下破裂或破碎而没有明显变形的能力;与可塑性相反,例如:玻璃、混凝土、铸铁、陶瓷等。
体积模量: 压力与体积压缩 (GPa) 的比值或无限小的压力增加与体积相对减小的比值
归还系数: 两个物体碰撞后的最终相对速度与初始相对速度之比。范围:0-1,1 表示完全弹性碰撞。
抗压强度: 材料在压缩失效前可承受的最大应力 (MPa)
蠕变: 物体相对于时间的缓慢而逐渐的变形。如果材料中的 s 超过屈服点,则由于施加载荷而在材料中引起的应变不会在移除载荷时完全消失。对材料造成的塑性变形称为蠕变。在高温下,蠕变引起的应变非常明显。
耐用性: 承受磨损、压力或损坏的能力;耐磨
疲劳极限: 材料在重复载荷下可承受的最大应力 (MPa)
灵活性: 物体响应施加的力而弯曲或变形的能力;柔韧性;与刚度互补
弯曲模量
抗弯强度: 材料在失效前可以承受的最大弯曲应力 (MPa)
摩擦系数: 垂直于表面的力的大小,该力转换为抵抗材料对之间接触表面的相对运动的力
质量扩散率: 一种物质通过另一种物质扩散的能力
泊松比: 横向应变与轴向应变之比(无单位)
韧性: 材料弹性变形时吸收能量的能力(MPa);强度和弹性的结合
滑动: 由于材料内的位错运动,材料颗粒发生塑性变形的趋势。常见于水晶中。
比模数: 单位体积模量(MPa/m^3)
比强度: 单位密度强度(Nm/kg)
比重: 单位体积重量(N/m^3)
刚度: 物体响应施加的力抵抗变形的能力;刚性;对灵活性的补充
表面粗糙度: 真实表面的法向量方向与其理想形式的偏差
抗拉强度: 材料在失效前所能承受的最大拉应力(MPa)
粘度: 流体对拉伸或剪切应力逐渐变形的抵抗力;厚度
杨氏模量: 线应力与线应变之比(MPa)
声学特性 吸音
音速
声音反射
声音传输
三阶弹性(声弹效应)
原子属性 原子质量: 适用于所有元素。以原子质量单位测量的元素原子的平均质量。
原子序数: 仅适用于纯元素
原子量: 适用于给定元素的单个同位素或特定同位素混合物
化学性质 耐腐蚀
吸湿性
酸碱度
反应性
比内表面积
表面能
表面张力
电性能 电容
介电常数
介电强度
电阻率和电导率
电敏感度
电热系数
电致伸缩
磁电极化率
能斯特系数(热电效应)
许可率
压电常数
热释电
塞贝克系数
磁性 居里温度
抗磁性
霍尔系数
滞后
磁致伸缩
磁热系数
磁热电功率(磁塞贝克效应系数)
磁阻
渗透性
压磁
热磁系数
自旋霍尔效应
制造属性 铸造性:从材料中获得优质铸件的难易程度
机械加工性等级
加工速度和进给
光学特性 吸光度:化学物质衰减光的强度
双折射
颜色
电光效应
亮度
光学活动
光弹性
光敏性
反射率
折射率
散射
透射率
放射学特性 中子截面
具体活动
半条命
热性能 二元相图
沸点
热膨胀系数
临界温度
居里点
韧脆转变温度
发射率
共晶点
易燃性
闪点
玻璃化转变温度
汽化热
反转温度
熔点
导热系数
热扩散率
热膨胀
三点
蒸气压
比热容
常见问题 材料的7大特性是什么?
材料物理性能:
密度。
熔点。
导热系数。
电导率(电阻率)
热膨胀。
耐腐蚀。
举例说明材料的特性是什么?
物理特性是指在不改变材料成分的情况下可以观察或测量的特性。例子包括颜色、硬度和气味以及冰点、熔点和沸点。化学性质是通过观察化学反应发现的。
材料的三大属性是什么?
材料的四大特性是质量、韧性、硬度和延展性。材料根据其紧凑性在自然界中存在。材料分为三种常见的状态,它们是固态液态和气态。
材料的10大特性是什么?
对一些常见机械和物理特性的描述将提供产品设计人员在为给定应用选择材料时可以考虑的信息。
电导率。
耐腐蚀。
密度。
延展性/延展性。
弹性/刚度。
断裂韧性。
硬度。
可塑性。
这4种材料是什么?
材料一般分为四大类:金属、聚合物、陶瓷和复合材料。
所有材料的共同点是什么?
在各种材料中考虑的常见机械性能是刚度、韧性、强度、延展性、硬度和抗冲击性。材料的力学性能不是恒定的;它们在暴露于各种条件(例如热量或负载率)时会不断变化。
材料的两大特性是什么?
材料的重要性能有:
物理性质:包括光泽、颜色、大小和形状、密度、弹性和导热性以及熔点。
化学性质:包括化学成分、结构等。
机械性能。
就材料而言,什么是属性?
在科学中,属性是描述材料或物质的任何东西。这是该材料的特性。例如,材料的硬度、颜色或形状。弹性是橡胶的一种特性;换句话说:橡胶是有弹性的。
什么是材料分类它写任何两种材料的属性?
物质是物质,物体是由它构成的。这是一个比较宽泛的定义。它们是根据它们的属性进行分类的。它们具有硬度、强度、刚度、导热性、热容量、磁导率和磁性等特性。
金属材料的五种特性是什么?
金属有光泽、有延展性、延展性,是热和电的良导体。
什么是材料的结构特性?
结构材料是承受载荷的材料。材料与承载载荷相关的关键性能有:弹性模量、屈服强度、极限抗拉强度、硬度、延展性、断裂韧性、疲劳和抗蠕变性。
我对材料了解多少?
材料是构成物体的物质或物质的混合物。材料可以是纯的或不纯的,有生命的或无生命的物质。材料可以根据其物理和化学性质、地质起源或生物学功能进行分类。
材料的特性与其用途有何关系?
物体与其制成的材料之间存在差异。即不同的材料具有不同的特性。材料的特性决定了它对特定用途的适用性。关键属性的定义,例如吸水性和柔韧性。
对材料进行分组的特性是什么?
物体根据光泽、硬/软、透明度、溶解度、漂浮、对磁铁的吸引力、导热和导电等特性进行分组。材料可以根据其拥有的光泽/光泽分为有光泽和无光泽。
我们对材料进行分类的五个基本属性是什么?
我们可以对材料进行分类的五个属性是:
材料的外观。
材料的硬度和柔软度。
溶解度。
透明度、半透明和不透明。
材料在水上的重量。
您如何根据材料的特性对其进行分类?
固体材料方便地分为三个基本类别:金属、陶瓷和聚合物。该方案主要基于化学组成和原子结构,尽管有一些中间体,但大多数材料都属于一个或另一个不同的组。
材料的功能特性是什么?
功能材料是指具有理想的电子、磁性、光学和压电特性的材料,可用于能量收集和存储以及存储和通信设备等应用。
对象的属性是什么?
对象的基本属性是由其四部分名称(名称、类型、实例和版本)标识的项目,还包括所有者、状态、平台和版本。
你如何向孩子解释材料?
材料是具有名称的任何物质。例如:粉笔、纸、木头、铁、空气、水、粘土、塑料、橡胶、石头、皮革、蜡。一切都是由材料组成的。当我们想要制作一些东西时,我们需要选择最适合这项工作的材料。
什么是6级材料?
木头和纸是无光泽的材料。玻璃和铁是有光泽的材料。玻璃是透明的,纸是半透明的,木头和铁是不透明的材料。木头和铁是硬材料,纸和玻璃是软材料。
具有导电能力的材料有哪些特性?
金属通常是非常好的导体,这意味着它们可以让电流轻松流动。不容易让电流流动的材料称为绝缘体。塑料、木材、橡胶等非金属材料大多是绝缘体。
材料的作用是什么?
它与制造、工程和金融一样重要。提供适当质量的材料对于制造标准产品至关重要。避免材料浪费有助于控制生产成本。材料管理对于每种类型的关注都是必不可少的。
什么是铁碳相图?
什么是钣金?- 定义、类型和用途