金属材料有关术语和定义.doc

1金属材料有关术语和定义1． 术语和定义1.1 钢材标准术语1.1.1交货状态交货状态是指交货产品的最终塑性变形加工或最终热处理的状态最终塑性变形加工状态也可理解为不经过热处理交货的状态，如热轧（锻）及冷拉（轧）状态经正火、退火、高温回火、调质及固溶等处理的统称为热处理状态交货，或根据热处理类别分别称正火、退火、高温回火、调质及固溶等状态交货1.1.2热轧状态钢材在热轧或锻造后不再对其进行专门热处理，冷却后直接交货，称为热轧或热锻状态热轧（锻）的终止温度一般为 800～900℃，然后一般在空气中自然冷却，因而热轧（锻）状态相当于正火处理所不同的是因为热轧（锻）终止温度有高有低，不像正火加热温度控制严格，因而钢材组织与性能的波动比正火大目前不少钢铁企业采用控制终轧温度轧制，由于终轧温度控制很严格，并在终轧后采取强制冷却措施，因而钢的晶粒细化，交货钢材有较高的综合力学性能无扭控冷热轧盘条比普通热轧盘条性能优越就是这个道理热轧（锻）状态交货的钢材，由于表面覆盖有一层氧化铁皮，因而具有一定的耐蚀性，储运保管的要求不像冷（拉）轧状态交货的钢材那样严格，大中型型钢，中厚钢板可以在露天货场或经苫盖后存放。

1.1.3冷拉（轧）状态经冷拉、冷轧等冷加工成型的钢材，不经任何热处理而直接交货的状态，称为冷拉或冷轧状态与热轧（锻）状态相比，冷拉（轧）状态的钢材尺寸精度高，表面质量好，表面粗糙度低，并有较高的力学性能由于冷拉（轧）状态交货的钢材表面没有氧化铁皮覆盖，并且存在很大的内应力，极易遭2受腐蚀或生锈，因而冷拉（轧）状态的钢材，其包装、储运均有较严格的要求，一般均需在库房内保管，并应注意库房内的温湿度控制1.1.4正火状态钢材出厂前经正火热处理，这种交货状态称正火状态由于正火加热温度（亚共析钢为Ac3+30～50℃，过共析钢为 Accm+30～50℃）比热轧终止温度控制严格，因而钢材的组织、性能均匀与退火状态的钢材相比，由于正火冷却速度较快，钢的组织中珠光体数量增多，珠光体层片及钢的晶粒细化，因而有较高的综合力学性能，并有利于改善低碳钢的魏氏组织和过共析钢的渗碳体网状，可为成品的进一步热处理做好组织准备碳结钢、合结钢钢材常采用正火状态交货某些低合金高强度钢如 14MnMoVBRE、14CrMnMoVB 钢为了获得贝氏体组织，也要求正火状态交货1.1.5 固溶处理状态钢材出厂前经固溶处理，这种交货状态称为固溶处理状态。

这种状态主要适用于奥氏体不锈钢材出厂前的处理通过固溶处理，得到单相奥氏体组织，以提高钢的韧性和塑性，为进一步冷加工（冷轧或冷拉）创造条件，也可为进一步沉淀硬化做好组织准备钢材交货状态还有许多种，例如调质状态、时效处理状态等此外，还有酸洗、剥皮、磨光、抛光等表面加工状态同一钢材可以有多种不同的交货状态，以满足使用单位各种不同的需要正确地选择钢材交货状态，对使用单位的进一步加工、处理、确保产品质量，降低生产成本都有十分重要的意义，必须引起足够的重视订购钢材时，在货单、合同等单据上，必须注明是何种交货状态当选定热处理状态交货时，还应注明是指钢材本身还是试棒，以免发生错误1.2 金属材料使用性能1.2.1 抗蚀性抗蚀性又叫耐蚀性，是指金属材料抵抗周围介质腐蚀作用的能力金属的抗蚀性好，就不3易受到周围介质的作用而发生质量上的变化，表现出稳定的化学性能，因此又叫做化学稳定性根据腐蚀的种类不同，抗蚀性可分为抗氧化性，耐酸性等一般来说，钢铁的抗蚀性不如有色金属但是，不同有色金属的抗蚀性不同，同一种有色金属的抗蚀性的好坏，也因周围腐蚀介质的种类不同而异抗蚀性，是在不同介质作用下的零件和构件选用金属材料的重要依据。

1.2.2 力学性能金属材料在外力作用下表现出来的各种特性，如弹性、塑性、韧性、强度、硬度等1.2.3 弹性金属材料受外力作用发生了变形，当去掉外力后，恢复原来形状和尺寸的能力，称为弹性金属材料弹性的好坏，是通过弹性极限、比例极限来反映的金属的弹性，对制造弹性零部件具有重要意义1.2.4 塑性金属材料在外力作用下产生永久变形（指去掉外力后不能恢复原状的变形） ，但不会被破坏的能力，叫做塑性塑性用伸长率、断面收缩率表示金属的塑性与变形方式有关例如，有些金属在受拉伸变形时要发生破坏，但受挤压或模锻时可不发生破裂金属的塑性是进行压力加工、冷弯工艺等必须考虑的重要因素另外，适当的塑性对提高金属结构的安全可靠性十分必要1.2.5 强度金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为强度金属材料的强度是通过比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等许多强度指标来反映的在外力作用下工作的零件或构件，其强度是选用金属材料的重要依据1.2.6 比例极限4在弹性变形阶段，金属材料所承受的和应变能力保持正比的最大应力，称为比例极限由于比例极限很难测定，所以常常采用发生很微小的塑性变形量的应力值来表示，称为规定比例极限。

用 σp 表示，单位为 MPa（兆帕） 计算公式为：σ p=〔P p(规定比例极限负荷)/ F o(试样原横截面面积)〕(Mpa)1.2.7 弹性极限金属能保持弹性变形的最大应力，称为弹性极限由于弹性极限很难测定，所以常常采用很微小的塑性变形量的应力值来表示弹性极限为 σ e表示，单位为 MPa(兆帕） 1.2.8 屈服点 金属试样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象，称为“屈服” 发生屈服现象时的应力，即开始出现塑性变形时的应力，称为屈服点或屈服极限，用 σ s表示，单位为 MPa计算公式为：σ s=〔P s(材料屈服时的负荷)/ F o(试样原横截面面积)〕(Mpa)1.2.9 屈服强度对于某些屈服现象不明显的金属材料，测定屈服点比较困难，常把产生 0.2%永久变形的应力定为屈服点，称为屈服强度或条件屈服极限用 σ 0.2 表示，单位为 MPa其计算公式为：σ 0.2=〔P 0.2(相应于所求应力的负荷)/ F o(试样原横截面面积)〕(Mpa)1.2.10 抗拉强度金属试样拉伸时，在拉断前所承受的最大应力，称为抗拉强度它表示金属材料在拉力作用下抵抗大量塑性变形和破坏的能力，抗拉强度以 σ b表示，单位为 Mpa 。

计算公式为：σ b=〔P b(试样拉断前的最大负荷)/ F o(试样原横截面面积)〕(Mpa) 1.2.11 抗弯强度试样在位于两支承中间的集中负荷作用下折断时，折断横截面（危险截面）所承受的最大正应力，称为抗弯强度抗弯强度以 σ bb 表示，单位为 MPa51.2.12 抗压强度材料在压力作用下不发生碎裂的所能承受的最大正应力，称为抗压强度抗压强度以原面积除负荷，单位为 MPa1.2.13 伸长率金属在拉伸试验时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率以 δ 表示，单位为％，计算公式为：δ = 〔L 1（拉断后试样标距长度，mm）-L 0（试样原标距长度，mm） 〕/L 0（试样原标距长度，mm）X100%标距长度对伸长率影响很大，所以伸长率必须注明标距如对长试样（L 0=11.3 √F 0，圆试样可简化为 L0=10d0） ，伸长率 δ 10或 δ 表示；对短试样（L 0=5.65 √F 0，圆试样可简化为L0=5d0） ，伸长率用 δ 5表示F 0为试样原横截面面积，d 0为试样之原直径凡 L0与 F0满足上面括号内关系的试样，称为比例试样。

非比例试样的 L0与 F0之间无上述一定关系对特薄板、线材及部分小型材，其试样通常采用非比例试样（按有关标准规定） 1.2.14 断面收缩率金属拉伸试验中，在断裂处试样截面面积减小的百分率，称为断面收缩率以 ψ 表示，单位为％计算公式为：ψ=〔F o(试样原横截面面积，mm 2）-F 1（试样断裂处的最小横截面面积，mm 2） ） /Fo(试 样原横截面面积， mm2) X100%1.2.15 持久极限（持久强度）持久极限指金属材料在给定温度下，经过一定时间破坏时所能承受的恒定应力，单位为Mpa常用符号 σ b带有一个或两个指数表示，如 σ b／100，表示在常温下持久时间为 100h 的应力；σ b400／100，表示在试验温度 400℃时，持久时间为 100h 的应力，就是所谓高温持久强度61.2.16 蠕变极限金属材料在一定温度和长时间受力状态下，即使所受应力小于其屈服强度，但随着时间的增长，也会慢慢地产生塑性变形，这种现象称为蠕变蠕变极限，是指金属材料在一定温度和恒定压力下，在规定的时间内的蠕变变形量或蠕变速度不超过某一规定值时所能承受的最大应力单位为 Mpa，以伸长率测定蠕变极限时，符号为 σ 0.2带有三个指数。

如 σ 0.2700/100，即表示试验温度为 700℃时，经 100h 试验后，允许伸长率为 0.2％时的蠕变极限此时还必须注明，蠕变极限是按总伸长率或残余伸长率测得的，在以给定的蠕变速度测定的蠕变极限时，符号 σ 带有两个指数如 σ 6001.10一 5，即表示在试验温度为 600℃时，蠕变速度为 1X10-5％/h 的蠕变极限此时必须注明测得规定蠕变速度的试验时间1.2.17 疲劳极限金属材料在受重复或交变应力作用时，虽其所受应力远小于抗拉强度，甚至小于弹性极限，经多次循环后，在无显著外观变形情况下而会发生断裂，这种现象称为疲劳金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次 N 的应力循环仍不发生断裂时所能承受最大应力称为疲劳极限，以 σ -1表示，单位为 MPa1.2.18 疲劳强度金属材料在重复或交变应力作用下，循环一定周次 N 后断裂时所能承受的最大应力，叫作疲劳强度，以 σ N表示，单位为 MPa，此时，N 称为材料的疲劳寿命，某些金属材料在重复或交变应力作用下没有明显的疲劳极限，常采用疲劳强度表示1.2.19 冲击吸收功或冲击韧性值金属材料对冲击负荷的抵抗能力称为韧性，通常用冲击吸收功或冲击韧性值来度量。

用一定尺寸和形状的试样，在规定类型的试验机上受一次冲击负荷折断时所吸收的功，称冲击吸收功，以符号 AK表示，单位为 J；试样刻槽处单位面积上所消耗的功：称为冲击韧性值，以 ak表7示，单位为 KJ/m2计算公式为：ak=Ak(冲击吸收功，KJ)/ F (试验前试样刻槽处的横截面面积，m 2)在动负荷下工作的金属零部件，实际上很少受一次超载冲击被破坏，而是受小能量的多次重复冲击才被破坏，因此仅用一次冲击吸收功 AK或冲击韧性值 ak 来衡量其抗力是不够准确的，而应以多次重复冲击试验来度量据研究表明，在能量不太大的情况下，材料承受多次重复冲击的能力，主要决定于强度1.2.20 低温冲击韧性和高温冲击韧性金属材料在常温、低温及高温下所测得的冲击吸收功或冲击韧性值是不一样的低温条件下测得的冲击韧性，称为低温冲击韧性；高温条件下测得的冲击韧性，称为高温冲击韧性低温或高温下测得的冲击吸收功或冲击韧性值都要注明试验温度1.2.21 金属材料的脆性转变温度钢材在较低温度时发生的脆性断裂，通常称为冷脆材料发生脆裂时的临界温度称为韧性-脆裂转变温度，简称脆性转变温度1.2.22 硬度材料抵抗更硬物体压人其表面的能力，称为硬度，根据试验方法和适用范围的不同，硬度可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度等许多种。

硬度不是一个单纯的物理量，而是反映弹性、强度与塑性等综合性能指标它是金属材料的重要性能指标之一一般来说，硬度越高耐磨性愈好1.2.23 布氏硬度用一定直径 D 的淬硬钢球，以规定负荷 P 压入试验金属表面并保持一定时间，除去负荷后，测量金属表面的压痕直径，以直径算出压痕球面积 F 再以负菏 P 除以压痕球面积 F 所得之商，为该金属的布氏硬度值布氏硬度以 HB 表示，单位为 Kgf/mm2 ，但使用中一般不标注单位计算公式为：8HB=2P/。