强度

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極限抗拉强度是在「外力作用下,材料抵抗永久变形破坏的能力」,也可翻譯為極限拉伸強度簡稱強度

根据外力的作用方式,有多种强度指标,如抗拉强度抗弯强度抗剪强度等。当材料承受拉力时,强度性能指标主要是降伏强度抗拉强度

注意强度和硬度是本质上不同的概念。玻璃等硬而脆的物质虽然硬度大(变形与外力之比小)但强度小(在断裂之前能承受的总外力小)。对于同系列的金属,此二者可以有一定的对应关系。强度测量往往需要彻底毁坏材料,而硬度试验则毁坏较小或不毁坏。所以校定的硬度强度换算关系被用来由硬度推算强度。

金属材料的强度:

是金属材料的在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。工程上常用来表示金属材料强度的指标有屈服强度和抗拉强度。

屈服强度:屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限,亦即抵抗微量塑性变形的应力。

δS=Fs/AO
Fs----试样产生屈服现象时所承受的最大外力(N)
AO----试样原来的截面积(mm2
δS---屈服强度(Mpa)

抗拉强度:抗拉强度是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力,用δb=FO/AO

FO----试样在断裂前的最大外力(N)
AO----试样原来的截面积(mm2
δb---抗拉强度(Mpa)
三种不同材料之间的力学性能对比

退火球墨铸铁 铸态球墨铸铁管 灰口铁管
屈服强度 ≥300MPa 未定义 未定义
抗拉强度 ≥420MPa ≤300MPa ≥200 MPa
延伸率 ≥10% ≥3% ≤3%
断裂形式 塑性变形 突然断裂 突然断裂

对于球墨铸铁管而言,其试样实际就是取自插口处试样加工过后的试棒;对球墨铸铁管件而言,其试样通常是取自与管件同批的铁水铸出的Y型试块加工成的试棒。管材和管件的抗拉强度实验,就是用试棒拉断前的最大持续力除以试棒面积计算得出的抗拉强度。把试棒断裂的两部分拼在一起测量伸长的标距,用伸长标距与初始标距之比求得伸长率。不同的管材之间因为力学性能实验方法有别,所以某些管材宣传他们的力学性能甚至优于铸铁管是毫无根据的。