曲劲松，李 丽，张 旭

(东北轻合金有限责任公司，哈尔滨 150060)



材料的力学性能及试验测定

曲劲松，李 丽，张 旭

(东北轻合金有限责任公司，哈尔滨 150060)

材料的力学性能是指材料抵抗各种外加载荷的能力，包括:弹性和刚度、强度、塑性、硬度、冲击韧度、断裂韧度及疲劳强度等。通过介绍金属材料和非金属材料的基本力学性能及测定方法，用作设计和选材的依据。

金属材料；高分子材料；复合材料；力学性能；检测

1 材料的力学性能

材料的力学性能通过材料的强度、刚度、硬度、塑性、韧性等方面反映。力学性能指标包括屈服强度、抗拉强度、延伸率、截面收缩率、冲击韧性、疲劳极限、断裂韧性等。这些力学性能指标可通过拉伸、压缩、扭转等试验测定。

2 金属材料的基本力学性能及测定方法

2.1 应力-应变曲线

根据材料变形特点，可以将金属分为塑性材料和脆性材料两类。图1的两个曲线分别为低碳钢和铸铁的应力-应变曲线。可以看出，两种材料的拉伸过程差别很大。从图1(a)所示的应力-应变曲线可以看出，低碳钢的拉伸过程明显分为四个阶段：弹性阶段(OA)：试样的变形是弹性的，其应力与应变成直线比例关系。屈服阶段(AB)：在试样继续变形的情况下，载荷却不再增加，或呈下降，甚至反复多次下降，使曲线变成锯齿状。从A点开始，力与变形不再满足线性关系。强化阶段(BC)：过了屈服阶段B点，力又开始增加，曲线又开始上升，表明材料要继续变形，载荷就必须要不断增加。颈缩阶段(CD)：从C点开始，试样的变形集中于某局部截面，即塑性变形开始在局部进行，出现所谓的“颈缩”现象，试样的承载能力迅速下降。……