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金属材料的弹性模量

浏览数量: 5     作者: 本站编辑     发布时间: 2022-08-08      来源: 本站

一般地讲,对弹性体施加一个外界作用力,弹性体会发生形状的改变(称为"形变"),"弹性模量"的一般定义是:单向应力状态下应力除以该方向的应变

材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。弹性模量"是描述物质弹性的一个物理量,是一个统称,表示方法可以是"杨氏模量"、"剪切模量"、"体积模量"等。


弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。


金属材料的弹性模量与热处理有关系,但影响不大。弹性模量是工程材料重要的性能参数,从宏观角度来说,弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度,从微观角度来说,则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量,如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。因合金成分不同、热处理状态不同、冷塑性变形不同等,金属材料的杨氏模量值会有5%或者更大的波动。但是总体来说,金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标,合金化、热处理(纤维组织)、冷塑性变形等对弹性模量的影响较小,温度、加载速率等外在因素对其影响也不大。


1.常见的金属材料中,钢铁的弹性模量最gao,可达~200GPa,其中高铬的轴承钢可达~210GPa,一般来说钢材之间相差不大,而且不随热处理改变;
2.铝合金一般~100GPa,铜合金及钛合金低于~130GPa;
3.如果~200GPa不能满足你的需求的话,那只有去找复合材料或是陶瓷了,氧化铝陶瓷材料可达460~480GPa。

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