在為特定項目選擇金屬時，最重要的考慮因素之一是抗拉強度和沖擊強度，尤其是在結(jié)構(gòu)應(yīng)用方面。了解這些機械特性是什么，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目。

抗拉強度是多少？

抗拉強度是一個值，表明金屬的能力，抵抗變形和破壞時，施加的載荷，把它拉開(稱為拉伸載荷)。抗拉強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度：

拉伸屈服強度極限抗拉強度斷裂抗拉強度

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

抗拉強度測試

拉伸試驗機需要適當(dāng)?shù)販y試材料的抗拉強度。這臺機器由兩組顎、一個控制單元和產(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，所以它是更厚的地方，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，就會從控制單元檢索數(shù)據(jù)，說明使用了多少力。然后，將力數(shù)據(jù)與金屬橫截面的面積結(jié)合使用，以計算面積單位(如PSI或Pa)上的力。拉伸試驗結(jié)果可在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上顯示.

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

什么是沖擊強度？

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

沖擊強度測試

有幾種測試沖擊強度的方法。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，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，因為它對于檢索準(zhǔn)確的測試結(jié)果非常重要。

然后將金屬樣品裝入Charpy V型缺口測試儀.Charpy V型缺口測試儀由一個用于試樣的副和一個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，金屬吸收的能量被記錄下來。然后用吸收的能量與金屬的尺寸值一起計算金屬的沖擊強度。這個試驗通常在幾種不同的溫度下進(jìn)行，因為溫度對金屬的沖擊強度有很大的影響。另一種測定韌性的試驗是Izod沖擊強度試驗。

沖擊強度是如此重要的力學(xué)特性，因為金屬在許多應(yīng)用中都會受到碰撞和沖擊-即使是計劃外的。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。