2章工程材料的低温性能.pdf

第2章：工程材料的低温性能 2.1 机械强度 2.2 热性能 2.3 电磁性能 2.4 低温液体的性质 2.1 机械强度 极限强度σ和屈服强度σ y u 疲劳强度σf 冲击强度 硬度和延展性 弹性模量 返回 2.1 机械强度-σ 、σu y 极限强度σ和屈服强度σu y 1 极限强度σ ：在拉伸试验中，当应力增加 y 到某一定值时，应变会随应力增加而急剧上 升，该特定应力值定义为材料的屈服强度； 2 屈服强度σu ： （对另一些材料，在应变-应 力曲线中不存在该特定应力，这时屈服强度 被定义为：在拉伸实验中使材料发生永久变 形0.2% （有时是0.1% ）所需的应力）在拉伸 实验中加在材料上的最大的标称应力值。 当温度下降时，材料的屈服强度增加。 返回 2.1 机械强度-σ f 疲劳强度σf 在某一给定的次数下，材料发生破损所需的 应力称为疲劳强度。 温度降低时，材料的疲劳强度将增加。 返回 2.1 机械强度 冲击强度 测试方法：摆锤式、悬臂式；提供了测量物 体抵抗冲击载荷的方法。 定义：当材料被突然加上的力所折断时，材 料将吸收的能量为冲击强度。（单位是能量 单位J ） 材料在低温下会变得很脆。 返回 2.1 机械强度 硬度和延展性 延展性：材料的延展性可用试件在简单拉伸实验 中被拉断时的伸长率或截面积减少率来描述。脆 性和塑性的分界为5%或0.05cm/cm 。 大多数材料在低温下延展性会急剧下降。 硬度：金属材料的硬度可用标准硬度试验压头在 材料表面的刻痕来测量。 硬度随温度的降低而增大。 返回 2.1 机械强度 弹性模量 杨氏模量E ：等温时，弹性限度内拉伸应力的变 化量与应变的变化量之比值。 剪切模量G：等温时，弹性限度内剪切应力的变 化量与应变的变化量之比值。 体模量B：等温时，压力的变化量与体积的变化 量之比值。 温度下降时，弹性模量增大。 返回 2.2 热性能 热导率 单位面积的传热速率除以传热方向上的温 度梯度。 比热容 为使单位质量的物体温度上升1度所需的能 量。 返回 2.3 电磁性能 电导率 单位截面上的电流除以电流方向上的电压梯 度。 电阻率是电导率的倒数。 超导电性 超导电性是指电阻很低，由于电阻极低，将 会