在為特定項(xiàng)目選擇金屬時(shí)，最重要的考慮因素之一是抗拉強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，尤其是在結(jié)構(gòu)應(yīng)用方面。了解這些機(jī)械特性是什么，以及如何評估它們是必不可少的選擇正確的金屬為您的項(xiàng)目。

抗拉強(qiáng)度是多少？

抗拉強(qiáng)度是一個(gè)值，表明金屬的能力，抵抗變形和破壞時(shí)，施加的載荷，把它拉開(稱為拉伸載荷)。抗拉強(qiáng)度通常是通過單位磅每平方英寸(PSI)或帕斯卡(Pa)。

有三種不同類型的抗拉強(qiáng)度：

拉伸屈服強(qiáng)度極限抗拉強(qiáng)度斷裂抗拉強(qiáng)度

屈服強(qiáng)度是指金屬在開始塑性變形之前所具有的強(qiáng)度。極限抗拉強(qiáng)度是金屬的最大抗拉強(qiáng)度，通常是在塑性變形發(fā)生后發(fā)現(xiàn)的。斷裂抗拉強(qiáng)度是指金屬在最終失效時(shí)的強(qiáng)度。

抗拉強(qiáng)度測試

拉伸試驗(yàn)機(jī)需要適當(dāng)?shù)販y試材料的抗拉強(qiáng)度。這臺機(jī)器由兩組顎、一個(gè)控制單元和產(chǎn)生拉伸載荷的鋼瓶組成。

為了進(jìn)行測試，金屬試樣被加載到頜骨中。在大多數(shù)情況下，金屬被加工，它是更厚的地方，它是夾緊的嘴，而不是在中心。這有助于確保骨折不會發(fā)生在頜骨，也不會是應(yīng)力集中的結(jié)果。鋼瓶通過控制單元被激活，其中一組或兩組下頜開始彼此移動，這對金屬施加了拉伸應(yīng)力。一旦材料達(dá)到失效點(diǎn)，就會從控制單元檢索數(shù)據(jù)，說明使用了多少力。將力數(shù)據(jù)與金屬橫截面的面積結(jié)合使用，以計(jì)算面積單位(如PSI或Pa)上的力。拉伸試驗(yàn)結(jié)果可在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上顯示.

抗拉強(qiáng)度是一種經(jīng)常記錄在案的力學(xué)性能，因?yàn)樵S多金屬在使用壽命期間都需要承受拉伸載荷。一些實(shí)際的例子，抗拉強(qiáng)度是一個(gè)重要的考慮因素，包括吊鏈或拖曳，緊固件時(shí)，緊固，或結(jié)構(gòu)金屬在摩天大樓，因?yàn)轱L(fēng)力施加于建筑物。

什么是沖擊強(qiáng)度？

沖擊強(qiáng)度是指金屬在抗破裂或斷裂的吸收碰撞能量的能力。沖擊強(qiáng)度也稱為韌性，通常以英尺磅(ft-lbf)或每米焦耳(J/m)表示。

沖擊強(qiáng)度測試

有幾種測試沖擊強(qiáng)度的方法。最廣泛使用的測試之一是Charpy V型缺口測試.為了進(jìn)行Charpy V形缺口試驗(yàn)，金屬試樣被加工成標(biāo)準(zhǔn)確定的尺寸，并將缺口精度加工到中心。這作為一個(gè)幾何應(yīng)力集中器，使材料在測試期間將在預(yù)期的位置斷裂。必須以極高的精度加工這一缺口，因?yàn)樗鼘τ跈z索準(zhǔn)確的測試結(jié)果非常重要。

將金屬樣品裝入Charpy V型缺口測試儀.Charpy V型缺口測試儀由一個(gè)用于試樣的副和一個(gè)水平位置已知重量的擺組成。在測試過程中，擺被釋放，當(dāng)擺發(fā)生碰撞和變形時(shí)，金屬吸收的能量被記錄下來。用吸收的能量與金屬的尺寸值一起計(jì)算金屬的沖擊強(qiáng)度。這個(gè)試驗(yàn)通常在幾種不同的溫度下進(jìn)行，因?yàn)闇囟葘饘俚臎_擊強(qiáng)度有很大的影響。另一種測定韌性的試驗(yàn)是Izod沖擊強(qiáng)度試驗(yàn)。

沖擊強(qiáng)度是如此重要的力學(xué)特性，因?yàn)榻饘僭谠S多應(yīng)用中都會受到碰撞和沖擊-是計(jì)劃外的。對金屬施加沖擊應(yīng)力的日常例子包括錘頭與物體碰撞、沖壓模具和鑿子。