金属材料力学性能是什么

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力学性能日文名称为机械的性质，，是指材料在不同环境（湿度、温度、介质）下，承受各种外载荷（冲击、压缩、弯曲、扭转、拉伸、交变应力等）时的机械特性 . 而金属材料的力学性能指的是金属材料在一定条件下和各种外加载荷下的力学特性。

一般来说金属的力学性能分为十种：

1、塑性：金属材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力。当金属材料在其承受的应力超过其弹性极限并且载荷已被移除后，仍保留了部分或全部载荷时，就会发生塑性变形。

2、强度：金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形或断裂的能力。同时也可以定义为比例极限、屈服强度、断裂强度或极限强度。没有一个单一的论点来定义这个特性。因为金属的行为随应力类型及其应用形式而变化。强度是一个非常常见的术语。

3、硬度：金属表面抵抗比它更硬的物体挤压的能力
4、疲劳强度：材料件和结构件的抗疲劳破坏能力
5、韧性：金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力。韧性是指金属材料在拉应力作用下断裂前具有一定的塑性变形。金、铝和铜是易拉成电线的延展性材料。
6、刚性：刚性是金属材料承受较高应力而不产生太大应变的特性。通过测量材料的弹性模量E来评估刚度的大小。
7、弹性：弹性是指金属材料在外力消失时，能使材料恢复原来大小的一种性质。钢在达到其弹性极限之前是有弹性的。

8、延展性：延展性是指材料在拉应力或压应力作用下，在断裂前承受塑性变形的能力。塑料材料一般经过轧制和锻造。钢既是塑料又是可延展的。

9、屈服点或屈服应力：屈服点或屈服应力是金属的应力水平，以MPa衡量。在屈服点以上，当去除外载荷时，金属变形仍然存在，金属材料发生塑性变形。
10、脆性：脆性是指材料在损坏前不发生塑性变形的一种性质。它与韧性和塑性相反。脆性材料没有屈服点、断裂强度和极限强度，几乎相同。铸铁、陶瓷、混凝土和石头都是脆性材料。与许多其他工程材料相比，脆性材料的拉伸性能较弱，通常采用压缩试验来评价脆性材料。

而力学性能指标标准主要有以下两种

1、剪切弹性模量
剪切弹性模量G是原材料的基础物理性质其一，与杨氏（压缩和拉伸）弹性模量E和泊松比ν一起，是原材料的三大基础物理性质其一，已主要应用于材料力学和弹性。
2、正弹性模量
它被定义为理想原材料具有较小形变时的应力与相对应应变的比值。E表示为每单位面积的力，单位为达因每平方厘米。模量的性质关键在于变形的性质。剪切变形模量叫做剪切模量，用G表示。压缩变形模量叫做压缩模量，用K表示；模量的倒数叫做柔度，用J表示。
具体金属材料力学性能测试方法如下
1、压缩测试
压缩测试是很常见的一种测试。在具体施工中，受压载荷的部件许多，如大型厂房的立柱、起重机的支架、轧机的压紧螺栓、机器的机架等。评定其原材料的压缩试验。
2、拉伸试验
拉伸试验是检测材料力学性能常用试验方法其一。试验中的弹性变形、塑性变形和断裂阶段真切地体现了原材料抵御外力作用全过程。拉伸试验所得到的材料强度和塑性性能数据，对设计方案选料、新材料开发、物资采购与工程验收、生产质量控制、设备安全与评估等具有重要实用价值和参考意义。
3、冲击试验
金属材料在使用过程中除开规定有充足的强度和塑性外，还需要一定的韧性。韧性是材料在弹性变形、塑性变形和断裂过程中吸收能量能力。韧性可分为静态韧性、冲击韧性和断裂韧性，冲击韧性通过冲击试验来评价。
4、剪切试验
在具体施工中，或用剪切机剪切钢丝或钢板，工程结构件中常用的销、键、铆钉、螺栓等连接件务必承担剪切力。面对这种情况，部件设计和制作应该考虑原材料的抗剪强度，必须对材料进行抗剪试验。
5、扭力测试
在机械、石油、冶金等工程中，承担扭转载荷的机械零件许多，如各种各样轴类零件、石油钻杆等。因此，务必测量相关材料的扭转性能，为设计方案提供依据。
6、硬度测试
金属硬度是金属材料抵御局部性形变，尤其是在塑性变形、压痕或划痕能力。是决定金属材料硬度中的一种指数。主要应用于生产制造、科学研究和建设工程施工。
7、弯曲试验

弯曲试验主要用在检验材料在弯曲载荷下的性能。因为机械零件在弯曲载荷下工作，所以需要对这种部件的材料进行弯曲试验。弯曲试验可用于测定脆性和低塑性材料的强度指标。

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