钢材力学性能
1、屈服点(σs)
当钢材或试样被拉伸时,当挠度超过弹性极限时,虽然挠度不再减小,但钢材或试样仍继续发生显着的塑性变形。 这种现象称为屈服,屈服现象形成时的最小挠度值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力,A为试样拉伸前的面积,则屈服点σs=Ps/A(MPa),MPa称为MPa,等于N(牛顿)/ mm2, (MPa=10^6Pa , Pa: 帕斯卡 = N/m2)
2、屈服硬度(σ0.2)

对于有明显屈服现象的材料,屈服硬度为屈服点处的挠度(屈服值);
对于屈服现象不明显的材料,很难检测出来。 因此热处理钢材,为判断材料的屈服特性,一般采用发生少量塑性变形(0.2%)时的挠度作为钢材的屈服硬度,称为条件屈服硬度。 一般用作固体材料热机械性能的评价指标,是材料的实际使用极限。 由于挠度超过材料的屈服极限后形成塑性变形,应变减小,使材料失效,不能正常使用。
3、延伸硬度(σb)
材料在拉伸过程中从开始到断裂时所达到的最大挠度。 它表示钢材抵抗开裂的能力。 与伸长硬度对应的有抗压硬度、弯曲硬度等。设Pb为材料被扭断前达到的最大拉力,Fo为试样的横截面积,则伸长硬度σb =Pb/Fo (兆帕)。
4.模量(δs)
材料被扭曲后,其塑性伸长的宽度与原始样品宽度的比值称为模量或伸长率。
5、屈服比(σs/σb)
钢的屈服点(屈服硬度)与延伸硬度的比值称为屈强比。 屈服比越大,结构件的可靠性越高。 一般碳素钢的屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75,合金结构钢为0.84-0.86。
6.强度
强度表示材料抵抗将硬物压入其表面的能力。 它是金属材料的重要性能指标之一。 通常强度越高,耐磨性越好。 常用的强度指标有布氏强度、洛氏强度和维氏强度。
(1)布氏强度(HB)
将一定尺寸(通常为半径10mm)的淬硬钢球以一定的载荷(通常)压入材料表面,并保持一段时间。 卸去载荷后,载荷与压痕面积之比即为布氏强度值(HB)。
(2)洛氏强度(HR)
当HB>450或试样过小时热处理钢材,不能用布氏强度试验代替洛氏强度测量。 它是用内角为120°的金刚石圆柱体或半径为1.59mm和3.18mm的钢球在一定载荷下压入被测材料表面,材料的强度由压痕的深度。 根据试验材料的强度,可以用三种不同的尺度来表示:
HRA:是使用60kg载荷和石工锥压头所获得的强度,用于强度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是用100kg的载荷和半径为1.58mm的硬化钢球得到的强度。 用于强度较低的材料(如固溶钢、铸铁等)。
HRC:是用150kg载荷和石工锥形压头得到的强度,用于强度高的材料(如渗碳钢等)。
(3)维氏强度(HV)
用小于120kg的载荷和内角136°的金刚石圆锥压头压入材料表面,材料压痕的表面积乘以载荷值,即为维氏强度值 (HV)。


