§1.1金属材料 2、物理性能 物理性能主要指密度、熔点、热膨胀系数、导热性、导电性以及弹 性模量等。 (1)弹性模量是材料在弹性极限内应力与应变的比值 (2)线膨胀系数是指材料在温度变化1℃时单位长度的伸缩变化值, 其值可从机械设计手册中査取 (3)导热系数是指当温度梯度(温度差与器壁厚度的比值)为 1K/m,每小时通过每平方米传热面积传过的热量,单位为 W/(m'k) 3、机械性能 材料的机械性能主要是指材料的弹性、塑性、强度和韧性 1)材料的弹性和塑性 材料在外力作用下产生变形,当外力去除后又能够恢复其原来形 状的性能,称作材料的弹性。塑性是指材料在外力作用下产生塑 性变形而不破坏的能力
§1.1 金属材料 2、物理性能 物理性能主要指密度、熔点、热膨胀系数、导热性、导电性以及弹 性模量等。 （1）弹性模量是材料在弹性极限内应力与应变的比值。 （2）线膨胀系数是指材料在温度变化1℃时单位长度的伸缩变化值， 其值可从机械设计手册中查取。 （3）导热系数是指当温度梯度（温度差与器壁厚度的比值）为 1K/m，每小时通过每平方米传热面积传过的热量，单位为 W/(m·K）。 3、机械性能 材料的机械性能主要是指材料的弹性、塑性、强度和韧性。 （1）材料的弹性和塑性 材料在外力作用下产生变形，当外力去除后又能够恢复其原来形 状的性能，称作材料的弹性。塑性是指材料在外力作用下产生塑 性变形而不破坏的能力
§1.1金属材料 (2)材料的强度 强度是金属材料在外力作用下低抗塑性变形和断裂的能力。 拉强度抗拉强度是金属材料试样在拉断前所能承受的最大应力, 以表示,单位为MPa。 屈脹极限:是金属材料开始产生屈服现象时的应力,以σ表示,单 位为MPa。对于没有明显屈服点的材料,规定以产生0.2%塑性变 形时的应力作为屈服强度,以02表示。 ·厉强比:屈服极限和抗拉强度的比值称为屈强比。这个比值可反映 材料屈服后强化能力的高低。一般高强度钢的屈强比数值较大, 低强度钢的屈强比较小 ·持久强度:持久强度是材料在某一温度下受恒定载荷作用时,在规 定的持续时间内(如105h)引起断裂时的应力。用表示,单 位为MPa
§1.1 金属材料 （2）材料的强度 强度是金属材料在外力作用下低抗塑性变形和断裂的能力。 •抗拉强度:抗拉强度是金属材料试样在拉断前所能承受的最大应力， 以σb表示，单位为MPa。 •屈服极限：是金属材料开始产生屈服现象时的应力，以σs表示，单 位为MPa。对于没有明显屈服点的材料，规定以产生0.2%塑性变 形时的应力作为屈服强度，以σ0.2表示。 •屈强比：屈服极限和抗拉强度的比值称为屈强比。这个比值可反映 材料屈服后强化能力的高低。一般高强度钢的屈强比数值较大， 低强度钢的屈强比较小。 •持久强度：持久强度是材料在某一温度下受恒定载荷作用时，在规 定的持续时间内（如105 h）引起断裂时的应力。用 σ T t表示，单 位为MPa
§1.1金属材料 ·蠕变强度:指在给定的温度下,在规定的时间内(如105h),使试样 生的蠕变变形量不超过规定值(如1%)时的最大应力,以表 示,单位为MPa 疲劳破坏:零件或构件在工作过程中受到方向、大小反复变化的交 变应力的长期作用下,会在应力远小于该材料的屈服强度情况下, 突然发生脆性断裂,这种现象称为疲劳破坏。 疲劳强度是指材料在经受N次应力循环而不断裂时的最大应力,以 σ-1(纯弯曲疲劳),T-1(扭转疲劳)表示,单位为MPa (3)硬度 硬度是材料抵抗其它物体刻划或压入其表面的能力。用标准试验 方法测得的表面硬度是材料耐磨能力的重要指标。 (4)材料的韧性 韧性是材料对缺口或裂纹敏感程度的反映,用来衡量材料的抗裂 纹扩展能力
§1.1 金属材料 •蠕变强度:指在给定的温度下，在规定的时间内（如105h），使试样 产生的蠕变变形量不超过规定值（如1%）时的最大应力，以 表 示，单位为MPa。 •疲劳破坏: 零件或构件在工作过程中受到方向、大小反复变化的交 变应力的长期作用下，会在应力远小于该材料的屈服强度情况下， 突然发生脆性断裂，这种现象称为疲劳破坏。 •疲劳强度:是指材料在经受N次应力循环而不断裂时的最大应力，以 σ－1（纯弯曲疲劳），τ－1（扭转疲劳）表示，单位为MPa。 (3)硬度 硬度是材料抵抗其它物体刻划或压入其表面的能力。用标准试验 方法测得的表面硬度是材料耐磨能力的重要指标。 （4）材料的韧性 韧性是材料对缺口或裂纹敏感程度的反映，用来衡量材料的抗裂 纹扩展能力
§1.1金属材料 冲击韧性:衡量材料韧性的指标之一。可用带缺口的冲击试样在冲击 试验中所吸收的冲击功数值作为冲击韧性值。 断裂韧性:材料的冲击韧性可指导选材,但冲击功不能直接用于设计 计算,而且许多压力容器由于裂纹的存在也可以在塑性与冲击韧 性值足够大的情况下发生脆性断裂事故。为了能更科学地判断容 器是否存在较大宏观缺陷,特别是裂纹性缺陷时是否会发生低应 力脆断,近年来已把断裂力学中的断裂韧性指标用于压力容器的 防脆断设计或安全评定。这些断裂韧性值可以衡量材料的韧性情 况,即可看出存在裂纹时材料所具有的防断能力 *无塑性转变温度(NDT):在不同的温度下测定出一系列的冲击韧 性值,可以发现材料在某一温度区间随温度降低韧性值突然下降。 由此可得出该材料的无塑性转变温度,以便确定材料的最低使用 温度
§1.1 金属材料 冲击韧性:衡量材料韧性的指标之一。可用带缺口的冲击试样在冲击 试验中所吸收的冲击功数值作为冲击韧性值。 断裂韧性:材料的冲击韧性可指导选材，但冲击功不能直接用于设计 计算，而且许多压力容器由于裂纹的存在也可以在塑性与冲击韧 性值足够大的情况下发生脆性断裂事故。为了能更科学地判断容 器是否存在较大宏观缺陷，特别是裂纹性缺陷时是否会发生低应 力脆断，近年来已把断裂力学中的断裂韧性指标用于压力容器的 防脆断设计或安全评定。这些断裂韧性值可以衡量材料的韧性情 况，即可看出存在裂纹时材料所具有的防断能力。 *无塑性转变温度（NDT）:在不同的温度下测定出一系列的冲击韧 性值，可以发现材料在某一温度区间随温度降低韧性值突然下降。 由此可得出该材料的无塑性转变温度，以便确定材料的最低使用 温度
§1.1金属材料 (5)温度对材料机械性能的影响 般金属材料的机械性能,随温度的升高会发生显著的变化 *材料在高温下应力松弛 材料在低温下材料的冷脆性 4、材料的工艺性能 材料要经过各种加工后,才能做成设备或机器的零件。材料在加 工方面的物理、化学和机械性能的综合表现构成了材料的工艺性 能,又叫加工性能。选材时必须同时考虑材料的使用与加工两方 面的性能。 水工艺与工程中容器和设备主要零部件的制造主要是焊接、鍛造、 切削、冲压、弯曲和热处理工艺过程
§1.1 金属材料 （5）温度对材料机械性能的影响 一般金属材料的机械性能，随温度的升高会发生显著的变化。 *材料在高温下应力松弛 *材料在低温下材料的冷脆性。 4、材料的工艺性能 材料要经过各种加工后，才能做成设备或机器的零件。材料在加 工方面的物理、化学和机械性能的综合表现构成了材料的工艺性 能，又叫加工性能。选材时必须同时考虑材料的使用与加工两方 面的性能。 水工艺与工程中容器和设备主要零部件的制造主要是焊接、锻造、 切削、冲压、弯曲和热处理工艺过程