今天日記有點長，我們直入主題,。
先上圖,，說說這張表里的13個材料性能。
其中部分性能我們會頻繁使用到,，比如剛度,，強度，硬度等,。
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（由于上傳圖片限制,，大量的圖無法上傳,，如果需要看帶圖的全文,，可以去我公眾號：羅羅日記）
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應(yīng)力和應(yīng)變：
我想，在說這13大性能之前,，還是有必要說一下最基本的,，也就是應(yīng)力應(yīng)變曲線。
低碳鋼是典型的可延展材料,，做拉伸試驗時,，會有如下的變形和拉力關(guān)系曲線。
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應(yīng)力應(yīng)變階段圖,，從左到右依次經(jīng)過比例極限,，屈服點，抗拉強度,，斷裂,。從屈服點到抗拉強度之間的塑性變形又叫應(yīng)力硬化，抗拉強度之后的變形因為是不均勻變形,，所以叫縮頸,。
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應(yīng)力應(yīng)變區(qū)域及階段圖，藍色區(qū)域是彈性變形區(qū)域,，黃色區(qū)域是塑性變形區(qū)域,。變形過程依次經(jīng)過：比例極限A（胡克定律適用于此點之前的變形），彈性極限B／屈服點，低屈服點C,，抗拉強度D,，斷裂點E。
從圖可以看到,，隨著應(yīng)變的增加,，材料依次經(jīng)過：比例極限，屈服點,，抗拉強度,，斷裂點。
比例極限點之前的變形,，即線彈性變形階段,，胡克定律適用，此后胡克定律不適用,。
屈服點,，也叫彈性極限，材料屈服點之前的變形,，可以完全恢復(fù),，經(jīng)過屈服點后，材料的變形不可恢復(fù),。
把可以恢復(fù)的變形稱為彈性變形,，不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形。
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彈性變形,，外力卸載后,，變形可以恢復(fù)
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塑性變形，外力卸載后,，變形不能完全恢復(fù)
強度（Strength）：
強度是指材料抵抗永久變形和斷裂的能力,，即材料破壞時所需要的應(yīng)力。
它的大小與材料本身的性質(zhì)及受力形式有關(guān),。
根據(jù)載荷形式的不同,，強度可以分為屈服強度（Yield Strength），抗拉強度（Tensile Strength）,，抗壓強度,，抗剪強度，疲勞強度,，沖擊強度等,。
對于可延展材料，抗拉強度也叫極限強度（Ultimate Strength＝US,，或Ultimate Tensile Strength=UTS）,，對于脆性材料，抗拉強度就是材料的斷裂強度（關(guān)于脆性和可延展性，我們在后面聊）,。
工程上使用最多的是屈服強度和抗拉強度,。
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不同載荷形式
壓應(yīng)力及剪切應(yīng)力
簡支梁的彎矩應(yīng)力：中性層兩側(cè)分別受拉應(yīng)力和壓應(yīng)力
簡支梁的彎曲及剪切應(yīng)力
不同載荷形式簡表
鋁合金的屈服強度，抗拉強度,，延展性
不銹鋼的屈服強度,，抗拉強度，延展性
無明顯屈服現(xiàn)象材料的屈服強度定義
屈服強度：是材料發(fā)生屈服時的應(yīng)力,，亦即開始產(chǎn)生明顯塑性變形時的最小應(yīng)力,，對于無明顯屈服的金屬材料，例如高碳鋼,，規(guī)定以產(chǎn)生0.2%殘余變形的應(yīng)力值為其屈服強度,。
大多數(shù)金屬材料都可以通過加工硬化，合金化,，熱處理等,，來提高屈服強度，以適應(yīng)不同的應(yīng)用,。
抗拉強度：是材料在拉斷前承受的最大應(yīng)力,。是金屬由均勻塑性變形，向局部集中塑性變形過渡的臨界值,，也是金屬在靜拉伸條件下的最大承載能力,。
對于塑性材料，它表征材料最大均勻塑性變形的抗力,，拉伸部件在承受最大拉應(yīng)力之前,，變形是均勻一致的,，但超出之后,，金屬開始出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象，即產(chǎn)生集中變形,。
對于沒有或只有很小塑性變形的脆性材料,，它反映了材料的斷裂抗力。
剛度（Stiffness）：
剛度是指某構(gòu)件或結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力,，即引起單位變形時所需要的力,，一般是針對構(gòu)件或結(jié)構(gòu)而言的。
它的大小不僅與材料本身的性質(zhì),，比如彈性模量有關(guān),，而且與構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的截面和形狀有關(guān)。
在應(yīng)力－應(yīng)變圖中,，彈性模量指的是彈性變形階段線段的斜率,，即引起單位彈性變形所需要的應(yīng)力，它用來表征材料的剛性。
彈性模量：比例變形階段E=σ/ε
剛度在數(shù)值上等于使該點產(chǎn)生單位位移所需的力,。
比如,，結(jié)構(gòu)上某處剛度為100N/mm，則使該處產(chǎn)生1mm位移就需要100N的力,。
剛度在工程實踐中,，是經(jīng)常用到的概念，它和精度,，結(jié)構(gòu)的動態(tài)性能等息息相關(guān),。
例如，機床主軸要有足夠的剛度,，以便在切削,、加工時，徑向受力變形極小,，從而保證加工尺寸精度,、形狀精度等。
再比如,，懸臂機械手臂,，也要求有較好的剛度，這樣才能保證末端執(zhí)行機構(gòu)在取放物料時,，不會引入過大的誤差,，包括靜態(tài)和動態(tài)誤差。
提高剛度的措施有：提高截面尺寸面積,，合理的支撐和跨度,。截面形狀的優(yōu)化，材料調(diào)質(zhì)熱處理等,。
強度和剛性的區(qū)別：
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強度和剛性的區(qū)別
為了形象地理解強度和剛性的區(qū)別,，舉個玻璃和彈簧的例子，如上圖,。
玻璃在外力作用下,，不容易變形，但是容易碎掉,，所以它剛性大,，但強度低。
彈簧在外力作用下,，容易變形,，但是不容易破壞，所以它強度高,，但是剛性差,。
彈性（Elasticity）：
材料受外力之后,，會發(fā)生變形。
其變形可分為彈性變形和塑性變形,。
彈性變形的含義是,，雖然在外力作用下材料發(fā)生形變，但是當(dāng)外力除去后,，形變可以恢復(fù),。
塑性變形則恰恰相反：在外力作用下材料發(fā)生形變，即使當(dāng)外力除去后,，形變也無法恢復(fù),。
藍色區(qū)域是彈性變形區(qū)域，粉色區(qū)域是塑性變形區(qū)域
彈性變形示意圖,，變形可以完全恢復(fù)
塑性變形示意圖,，變形不可以完全恢復(fù)
在外力作用下，材料首先發(fā)生彈性變形,，但是當(dāng)外力超過一定限度后,，就會發(fā)生塑性變形。
這個外力限度,，對應(yīng)著應(yīng)力－應(yīng)變圖中的屈服極限,，當(dāng)載荷所引起的應(yīng)力超過屈服強度，材料就會發(fā)生塑性變形,。
材料彈性好,，這個限度值就大，彈性不好這個限度值就很小,。
材料在外力作用下,，不發(fā)生塑性變形的能力就是彈性。
可塑性（Plasticity）：
可塑性定義為,，材料在外載荷作用下,，經(jīng)受一定程度的永久變形，而不會破裂或破壞的能力,。
當(dāng)材料受力超過彈性范圍時,，就會出現(xiàn)塑性變形,。
對于金屬材料,，僅在小于約0.005的應(yīng)變下發(fā)生彈性變形，此后就會發(fā)生塑性變形,，即不可恢復(fù)原來形狀的變形,，此時應(yīng)力－應(yīng)變的胡克定律不再有效。
在原子水平上,，塑性變形是由滑移引起的,，其中位錯運動破壞了原子鍵,，并形成了新的鍵。
塑性變形示意圖
材料的這種特性,，在成型,，擠壓以及許多其他熱加工，或冷加工過程中很重要,。
可塑性通常用伸長率,，或者斷面收縮率來表示。
該性質(zhì)通常隨著材料溫度的升高而增加,。
比如粘土,，鉛等材料在室溫下具有可塑性，而鋼在鍛造溫度下才有可塑性,。
低碳鋼可塑性好,，一般通過沖壓、拉拔,、搓滾加工,。
提高塑性能力一般是退火熱處理。
硬度（Hardness）：
硬度是材料抵抗局部塑性變形的能力,。
在大多數(shù)情況下,，局部變形是由于機械壓痕或磨損引起的。
所以,，這個性質(zhì)通常包括很多含義,，比如材料抵抗刮擦，切割,，磨損,，壓痕，滲透等的能力,。
直觀地理解,，硬度就是一種金屬去切割另一種金屬的能力。
更硬的金屬,，通�,？梢郧懈浀慕饘伲蛘呖梢栽诟浀慕饘俦砻孀鰤汉�,。
例如,，刀具硬度高，才能切削金屬材料,。
如果材料非常硬（淬火后）,，就需要磨削加工了，因為砂輪的磨料（磨粒）硬度更高,。
提高金屬材料的硬度,，可以用淬火,，低碳鋼需要滲碳淬火（表面硬），中碳鋼,、高碳鋼可以直接淬火,。
常見的硬度測試方法有四種：
（1）布氏硬度測試
在設(shè)定的時間內(nèi)，以恒定的作用力,，將硬質(zhì)合金球壓入測試材料的表面,，測量壓痕直徑，換算得到壓痕表面積,，然后用力除以壓痕面積,，得到布氏硬度值。此法是第一個廣泛應(yīng)用于金屬硬度測試的方法,，但會留下較大壓痕,，且測試時間長，實用于粗糙表面測量,。
布氏硬度測試方法
布氏硬度表示方法
（2）洛氏硬度測試
用錐角為120度的金剛石壓頭,，或球形壓頭，以不同的力,，分階段性壓入被測表面,，測量壓入深度，并以此來表示硬度的大小,，壓入越深,，表示硬度越小。
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洛氏硬度測試方法
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洛氏硬度測試壓頭和讀數(shù)表
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洛氏硬度表示方法
（3）維氏硬度測試
和布氏硬度測試方法雷同,，只不過維氏測試壓頭,，是夾角為136°的金剛石正四棱錐。通過測量壓痕對角線的長度,，計算壓痕表面積,，再用力除以表面積，得到硬度值,。用于較小或較薄的材料測試,。
維氏硬度測試方法
維氏硬度表示方法
（4）努氏硬度測試
該過程與維氏硬度測試相同，但使用菱形壓頭和顯微鏡測量系統(tǒng)測量壓痕長,，寬,，深等信息。努氏硬度測試,，適用于載荷小于或等于1kgf的小而薄的零件,。
幾種硬度測試方法對比：
常用的幾種硬度測試
不同的硬度測試歸納
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幾種硬度測試的優(yōu)缺點
強度和硬度的關(guān)系：
對于金屬，硬度和強度通常彼此相關(guān),，硬度越高,，強度越大，有研究結(jié)果顯示,，對于合金鋼,，抗拉強度和布氏硬度之間有如下的關(guān)系：TS(MPa) = 3.45 × HB。
硬度和抗拉強度的關(guān)系
但是它們確實是材料的不同屬性,。例如,，玻璃具有高硬度，但是強度和韌性非常低,，所以容易破裂,。
另外，硬度并不能表征材料對沖擊力的反應(yīng),。比如,，即使鉆石是最堅硬的材料之一，但用大錘砸鉆石,，還是很容易將其砸碎,。
延展性：
延展性包含延性（Ductility）和展性（Malleability）。
延性（Ductility）：
指的是金屬在拉伸應(yīng)力作用下,，可以改變形狀,，發(fā)生塑性變形，而不發(fā)生斷裂的能力,。
簡單來說,，拉伸延展，是指金屬可以拉成細線,，例如銅線,。
伸長率超過5%的材料稱為延性材料，小于5％的材料稱為脆性材料,。
在工程實踐中,，通常使用的延性材料包括：低碳鋼，銅,，鋁,，鎳，鋅,，錫等,。
延性和晶胞結(jié)構(gòu)的關(guān)系：面心立方>體心立方>密排六方
展性（Malleability）：
指的是金屬在壓縮應(yīng)力作用下，可以改變形狀,，發(fā)生塑性變形而不破壞的能力,。
壓簡單理解，延展是材料在施加壓力的情況下,，被壓成薄片,，而不會因熱或冷加工手段破裂的能力,。
這種性質(zhì)，允許將材料軋制或錘打成薄片,。
在工程實踐中,，通常使用的展性材料是鉛，軟鋼,，鍛鐵,，銅和鋁。
延展性影響因素：延性取決于材料的晶粒尺寸,，展性取決于晶體結(jié)構(gòu),。
較小的晶粒尺寸，因為阻力大,，而使晶粒位錯運動更困難,，所以，延性降低,，反之亦然,，晶粒較大時，延性變高,。
面心立方晶胞：有4個滑移面,，3個滑移方向
體心立方晶胞：有6個滑移面，2個滑移方向
密排六方晶胞：有1個滑移面,，3個滑移方向
體心和面心立方晶胞滑移示意圖
晶胞結(jié)構(gòu)和延展性的關(guān)系
大多數(shù)延性金屬,，也具有展性。
例如金和銀,，是延性和展性最好的兩種金屬,。
但是，并不是所有金屬,，都展示出兩種延展性,。
例如，金有很好的延展性,，這也是為什么,，金在珠寶中很流行，可以做成各種形狀,。但是鉛和鑄鐵,，展性很好，但是延性很差,。
其他有很好延性的金屬,，比如金，銀，鐵,，銅,，鋁，錫和鋰,。但是,，銻和鉍展性就差,，因為施加壓力時,，它們的原子不會排列在一起，因此,，材料更硬,，更脆。
純度也會影響延展性,，因為成分不純,，所以合金有很高的延展性。
大多數(shù)金屬,，隨著溫度的增加,， 延展性也增加，但是鉛和錫則剛剛相反,，隨溫度的增加延展性降低,。
延性和展性對比
脆性（Brittleness）：
材料在外力作用下（如拉伸、沖擊等）,，僅產(chǎn)生很小的變形即斷裂破壞的性質(zhì),。
脆性是和延展性相反的特性。
脆性材料在承受拉伸載荷時,，會突然斷裂而不會產(chǎn)生任何明顯的伸長率,。
負載行為下，伸長率小于5％的材料被稱為脆性材料,，例如玻璃,，鑄鐵，黃銅和陶瓷等,。
延性材料和脆性材料應(yīng)力應(yīng)變圖
金屬材料在低溫下容易致脆,，即所謂的“冷脆”現(xiàn)象，如碳鋼,，電影中常見使用液氮冷卻金屬后開鎖,，就是應(yīng)用的這個原理。
另一個很流行的例子,，是對泰坦尼克號沉沒原因的猜測：有許多推測沉船的原因,，其中有一個原因是冷水對船體的影響，天氣太冷，達到了金屬由延性向脆性過渡的溫度Ductile-to-Brittle Transition Temperature (DBTT),，從而增加了金屬的脆性,，并使其更易于損壞。
脆性和延性斷裂對比
延性和脆性失效對比
延性和脆性轉(zhuǎn)變溫度曲線
泰坦尼克號沉沒及自由號輪船斷裂
延展性是用于建造反應(yīng)堆部件（例如反應(yīng)堆容器）的鋼的基本要求,。因此,，DBTT在這些容器的操作中具有重要意義，在這種情況下,，晶粒的尺寸決定了金屬的性能,。
例如，較小的晶粒尺寸會提高抗拉強度,，但這往往會增加延展性并導(dǎo)致DBTT降低,。晶粒大小在反應(yīng)堆容器的規(guī)格和制造中通過熱處理來控制。還可以通過在低碳鋼中少量添加某些合金元素（如鎳和錳）來降低DBTT,。
韌性（Toughness）：
韌性的含義是,，材料在實際斷裂或破壞發(fā)生之前，可以吸收的能量的多少,，它是材料承受彈性變形和塑性變形的能力,。
在應(yīng)力應(yīng)變曲線圖中，是曲線在斷裂點以下與橫軸圍成的面積,，面積越大,，韌性越強。
韌性用面積表示＝σε＝(F/S0)*(ΔL/L0)=(F*ΔL)/(S0*L0)=W/V=能量／體積
韌性對比：金屬>陶瓷>增強聚合物
韌性測試方法：K=mg(H-h)
韌性測試試樣
延性試樣斷裂
脆性試樣斷裂
金屬材料在沖擊力的作用下,，抵抗破壞的能力叫沖擊韌性,，也叫沖擊強度。
例如,，如果將負載突然施加到一塊低碳鋼板和一塊玻璃上,，那么在發(fā)生故障之前，低碳鋼將吸收更多的能量,，所以低碳鋼比玻璃更有韌性,。
韌性的測試方法是用擺錘法，把擺錘放在初始高度H,，然后放下讓擺錘敲擊試樣,，最后能夠到達的高度為h，由擺錘的能量損失可以計算出材料的韌性K＝mg(H-h),。
一般地,，強度高，伴隨著硬度高,，即材料“發(fā)脆”,，容易發(fā)生脆性斷裂,，不耐沖擊。提高韌性的熱處理方法,，中碳鋼可以調(diào)質(zhì)處理,。低碳鋼滲碳淬火。
彈性能／彈性比功（Resilience）：
為了了解彈性能,，我們以彈簧為例,。
在彈簧上施加一些載荷，使其變形并在其中存儲一些能量,，如果我們移除了該載荷,，彈簧就恢復(fù)了其原始形狀。
所以,，彈性能是材料在發(fā)生彈性變形時吸收能量,，并在卸載時返回能量的能力,。
材料的這種特性在制造減震器,，以及彈簧時很重要。
在應(yīng)力－應(yīng)變曲線圖中,，材料的彈性能,，用彈性區(qū)域下方的面積表示。
彈性能/彈性比功
如果用E表示材料的彈性模量,，S0表示材料的彈性極限（胡克定律的極限應(yīng)力）,， Ur表示彈性能。
那么,，有如下的彈性能計算公式：Ur＝S0^2/(2E),。
通過此式可見，要想提高彈性能,，需要提高材料的彈性極限S0,，這也是為什么，在制造彈簧的時候,，熱處理非常重要,，因為它可以提高彈性極限，進而提高應(yīng)變能,。
下表列出了一些材料的彈性模量,，彈性極限，以及彈性能,。
幾種材料的彈性能
強度,，彈性變形，塑性變形,，延展性,，彈性能,，韌性的關(guān)系：
材料抵抗外力不斷裂的能力叫強度，強度越高抗力越大,，例如鋼,，陶瓷。
材料在外力作用下,，會發(fā)生變形,，先發(fā)生彈性變形，再發(fā)生塑性變形,，最后斷裂,。
彈性變形就是去掉外力后，還能恢復(fù)到原來形態(tài),，塑性變形就是去掉外力后,，不能恢復(fù)到原來狀態(tài)。
如果是受拉力作用,，尺寸會增大,，受壓，尺寸會變小,，整個塑性變形階段增大的尺寸,，與原來尺寸的比值就是延展性，而塑性變形階段消耗的能量就是韌性,。
塑性好,，延性也好，他們表達的是一個意思,，都表示材料塑性變形能力,。
塑性好，就能承受很大的變形而不斷裂,，如銅,，橡皮泥，但強度不一定高,。
彈性好,，就是彈性變形能力強，例如橡膠,，橡皮筋等,。
同樣是描述材料變形能力的，但是彈性好,，強度也不一定高,，即承受的外力不一定很大，比如橡膠很容易在局部壓壞,。
材料從抵抗外力到斷裂過程中,，消耗掉的能量就是韌性,，該定義的重點應(yīng)放在斷裂前吸收能量的能力上，包括了彈性變形階段和塑性變形階段的共同消耗的能量,，韌性越好,，從外力作用到斷裂過程消耗的能量越多。
回想一下,，延展性是衡量某些部件在斷裂之前發(fā)生塑性變形的量度,，但是僅僅因為材料具有延展性并不能使其堅韌。
所以,，韌性是體現(xiàn)材料強度與塑性的一個綜合指標,，韌性好的材料，有著較高的強度和較好的的塑性,，可以認為是有著較高的屈服強度,，同時又有較高的延展性。
所以,，韌性的關(guān)鍵是強度和延展性的良好結(jié)合,。
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強壯（強度），脆性,，延展性,，塑性材料的對比
塑料：強度，脆性,，延展性，塑性材料的對比
高中低碳鋼：強度,，韌性,，延展性對比
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剛度，強度,，韌性之間的區(qū)別
彈性能和韌性的含義對比
彈性能和韌性的對比
延性和脆性對比
彈性和可塑性的對比
幾種材料的彈性能及韌性
幾種材料的參數(shù)對比：屈服強度,，抗拉強度，彈性模量及價格
從應(yīng)力-應(yīng)變曲線上說,，縱坐標和橫坐標都大的情況下,，韌性最好，縱坐標（應(yīng)力）要想增大,，就是要強度高,，橫坐標增大就是塑性好，因此,，可以說如果一個材料的強度和塑性都好,，那么它的韌性肯定非常好。
但是從材料微結(jié)構(gòu)上來講,，同時增加材料的強度和塑性是一個矛盾體,，要想提高強度,，希望原子間的結(jié)合力越大越好，但是要想增加塑性,，反而不希望原子力太大,，因此，如何同時提高材料的強度和韌性,，是材料界始終面臨的最大挑戰(zhàn),。
蠕變（Creep）：
當(dāng)金屬零件在高溫下，長時間承受恒定應(yīng)力時,，它將經(jīng)歷緩慢且永久的變形,，稱為蠕變。
因此,，蠕變是金屬在恒定應(yīng)力下的緩慢塑性變形,，在靜應(yīng)力下會發(fā)生蠕變并導(dǎo)致破壞，此應(yīng)力遠小于通過快速加載而使樣品失效的應(yīng)力,。
也就是說,，即使初期應(yīng)力很小，但是在高溫下,，經(jīng)過長時間的暴露,，材料抵抗破壞的能力下降。
在設(shè)計內(nèi)燃機,，鍋爐和渦輪機時會考慮此屬性,。
蠕變分為三個階段。
第一階段,，材料迅速伸長,，但伸長速度降低。
第二階段,，伸長率是恒定的,。
第三階段，伸長率迅速增加,，直到材料斷裂,。
蠕變的三個階段
蠕變應(yīng)力應(yīng)變曲線
溫度對蠕變的影響
蠕變圖：Rp1/10,000h/400°C＝170 N/mm2表示材料在170 N /mm2的應(yīng)力，和400°C的溫度下,，承受10000小時,，塑性伸長1％。Rm/10,000h/500°C＝74 N /mm2意味著該材料在破裂之前,，可以在500°C的溫度下,，承受74 N /mm2的應(yīng)力共10000小時。
蠕變速率是材料應(yīng)力值,、溫度和暴露時間的函數(shù),。
在高溫下會發(fā)生相當(dāng)大的蠕變變形,，從而導(dǎo)致機器和結(jié)構(gòu)損壞。
因此,，在高溫下工作的熱交換器,，蒸汽鍋爐和加壓高溫管道，噴氣發(fā)動機和其他負載設(shè)備的設(shè)計和操作中,，應(yīng)考慮到這種現(xiàn)象,。
軟金屬（鉛，錫）在室溫下可能會蠕變,。
在室溫下,，在低于屈服點的任何應(yīng)力下，蠕變都可以忽略不計,。
但在高溫下,，機器和結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要考慮蠕變強度,。
使用具有大晶粒的金屬可以減少蠕變,，因為發(fā)生的晶界滑動較少，另外添加特定合金元素的合金,，比如基于鈷,、鎳和鐵的合金，可以消除微結(jié)構(gòu)空位,，從而避免蠕變,。
疲勞（Fatigue）：
承受交變載荷的零件，工作時的應(yīng)力小于屈服極限,，但是經(jīng)過一定的周期次數(shù)后發(fā)生斷裂,，這種現(xiàn)象稱為疲勞斷裂。
當(dāng)應(yīng)力小于某值時,，材料在無限多次交變載荷作用下，也不會產(chǎn)生破壞,，稱這時的壓力為疲勞強度或疲勞極限,。
疲勞破壞是機械零件失效的主要原因之一。
據(jù)統(tǒng)計,，在機械零件失效中,，大約有80%以上屬于疲勞破壞，而且疲勞破壞前沒有明顯的變形,，所以疲勞破壞經(jīng)常造成重大事故,。
所以對于軸、齒輪,、葉片,、彈簧等承受交變載荷的零件,，要選擇疲勞強度較好的材料來制造。
疲勞測試試驗臺
應(yīng)力周期：σm表示平均應(yīng)力,，σa表示應(yīng)力幅,，σmin表示最小應(yīng)力，σmax表示最大應(yīng)力
加載條件：應(yīng)力比R=σmin/σmax
疲勞周期曲線,，Nf表示疲勞壽命,，σf表示疲勞極限
疲勞曲線
平均應(yīng)力對疲勞壽命的影響：平均應(yīng)力越大，壽命越小
體心立方材料有耐疲勞性能,，面心立方材料沒有耐疲勞性能
疲勞斷裂應(yīng)力機理
可加工性（Machinability）：
可加工性是指金屬等材料,，易于切割，鉆孔,，研磨,，成形等。
具有良好可加工性的材料,，可以用相對較小的功率和低成本進行切割,，不會過多地消耗刀具。
通常硬度,，抗拉強度,，微觀結(jié)構(gòu)，化學(xué)成分,，刀具參數(shù)（刀具幾何參數(shù),，材料，壽命等）,，切削參數(shù)（切削速度,，進給量，切削液等）,，固定方式等都會影響加工性,。
比如常用的鋁材AL6061-T6，比較軟,，容易切削和鉆孔,。
再比如304不銹鋼，加工時粘刀具,，它的加工性就不如303不銹鋼（與AISI304相比,，AISI303添加了硫和磷）。
提高可加工性的一些添加元素
合金元素的存在,，對可切削性的影響,，遠大于硬度對可切削性的影響。
比如，少量的硫和鉛合金元素（小于0.2％）,，可以改善可切削性,，而機械性能沒有明顯變化。雖然從歷史上看,，硫和鉛一直是最常見的添加劑,，但是由于環(huán)境原因，鉍和錫越來越受歡迎,。
這些添加劑,，可以通過潤滑刀具的切削界面，降低材料的剪切強度或增加切削的脆性來起作用,。
另外,，粗晶粒鋼比細晶粒鋼具有更好的切削加工性，因為細晶粒將具有更好的強度和硬度,。
耐熱鋼和高溫合金通常顯示出差的可加工性,，因為導(dǎo)熱系數(shù)低，會在切削區(qū)域積聚熱量,，最終會降低刀具壽命,。
下面是一些常用材料的可加工性：
（1） 鋼材
鋼中的碳含量極大地影響了其機械加工性。
高碳鋼很難加工,，因為它們堅韌并且可能包含碳化物,，鋼中存在的硬質(zhì)合金會磨損切削刀具。
另一方面,，低碳鋼太麻煩了,，因為它們太軟了，低碳鋼會“粘”在切削刀具上,，導(dǎo)致廢削堆積,，縮短了刀具壽命。因此,，中碳鋼（碳含量約為0.3％）是最佳切削性能的選擇,。
鉻，鉬和其他合金元素通常添加到鋼中以提高強度,。但是,，大多數(shù)這些元素會降低可加工性。如果存在夾雜物（氧化物）,，則會降低其切削性。
（2）不銹鋼
與普通碳鋼相比,，不銹鋼的可加工性較差,，因為它們更堅硬，更粘刀具,，并且往往會非�,？焖俚赜不�,。
稍微硬化鋼可以降低其膠粘性，使其更容易切割,。
由于添加了硫和磷,，AISI303和AISI416更易于加工。
（3）鋁
為了獲得適當(dāng)?shù)那邢餍裕梢允褂酶咔邢魉俣�,，高前角和高后角�?/font>
鋁合金2007,、2011和6020具有特別好的切削性。
（4）熱塑性塑料
熱塑性塑料難于加工,，因為它們的導(dǎo)熱系數(shù)很差,。
這會在切削區(qū)域中積聚熱量，從而降低刀具壽命,，并局部熔化塑料,。
（5）復(fù)合材料
復(fù)合材料通常具有最差的可加工性，因為它們結(jié)合了塑料樹脂的差導(dǎo)熱性和陶瓷的堅硬耐磨性,。
不銹鋼,，工具鋼及鋁合金的可加工性：分數(shù)越大越容易加工
碳鋼和合金鋼的可加工性
塑料的可加工性
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|WXB4006發(fā)表于 10-20 08:05好文章！學(xué)習(xí)了,。
|zxflyc發(fā)表于 10-20 08:28把我丟了n年的東西撿回來了。好文章
|沐公沭陽發(fā)表于 10-20 09:15系統(tǒng)
|遠行的勇氣發(fā)表于 10-20 09:33好文章，圖文并茂,！
|加肥貓devil發(fā)表于 10-20 10:10這個資料不錯，收藏保存,，多謝分享
|無敵老大發(fā)表于 10-20 10:47好好學(xué)習(xí),，天天向上,！
|sankyowuhan發(fā)表于 10-20 10:57好東西,！不過概念太多了,，反倒有點分不清了<img class="emotion" src="http://97307.cn/static/image/smiley/default/lol.gif" smilieid="12 border=" 0"="" alt="">
|逄斌1發(fā)表于 10-20 15:37好文章，我這種小白的福音吶<img class="emotion" src="http://97307.cn/static/image/smiley/default/victory.gif" smilieid="14 border=" 0"="" alt="">
|遠祥發(fā)表于 10-20 20:11感謝樓主分享，這對于材料知識的掌握和升華有莫大的幫助,！
|105798572發(fā)表于 10-21 08:53贊，樓主的公眾號里也有不少干貨<img class="emotion" src="http://97307.cn/static/image/smiley/default/smile.gif" smilieid="1 border=" 0"="" alt="">
|無葉123654發(fā)表于 10-21 09:43博學(xué)多才的小伙子,，加油!
|向宏發(fā)表于 10-21 12:46感謝大俠分享,，大家一起漲知識
|babty發(fā)表于 10-21 13:51好好學(xué)習(xí)。天天向上,。<br>
|果果大王a發(fā)表于 10-21 14:41如此有耐心的些這樣的一個帖子，佩服
|楓色冰寒發(fā)表于 10-21 17:38一如既往的好
|王二小6發(fā)表于 10-21 19:02資料不錯,，給樓主點個贊,。東西就要系統(tǒng)，成體系的學(xué)習(xí)才能搞明白
|探索流星發(fā)表于 10-22 08:16謝謝分享,！
|ZenoWu發(fā)表于 10-22 17:20贊一個<br>
|54mxc發(fā)表于 10-23 11:20好東西!謝謝分享!
|lincaox發(fā)表于 10-26 08:11好文章,！學(xué)習(xí)了,。太喜歡了
|abudu92發(fā)表于 11-04 13:23很直觀的講解了一些概念性的東西，讓人一看就懂,，好文章
|大內(nèi)_高手發(fā)表于 10-27 15:59好文章,，收藏了！
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