1.使用性能 为了保证机械零件、设备、结构件等能正常工作材料所具备的性能

2.主要有力学性能（强度 硬度 弹性模量（刚度）、塑性等），物理性能（密度、熔点、导热性、热膨胀性等），化学性能（耐蚀性、热稳定性等）使用性能决定了材料的应用范围，使用安全可靠使用寿命。

3.工艺性能 即材料在被制成机械零件、设备、结构件的过程中各种冷、热加工的性能，例如铸造、焊接、热处理、压力加工、切削加工等方面的性能。工艺性能对制造成本、生产效率、产品质量有重要的影响。

1.1材料力学的基础知识

材料子在外力作用下所表现的一些性能称为材料的力学性能

承压类设备主要的力学性能指标有强度、硬度、塑性、冲击韧性等。这些都可以通过力学性能试验测定。

1.1.1应力与应变

内力是指内部之间相互作用的力。材料在未受外力作用时，其内部各个质点之间本来既有相互平衡的力在作用。以保持原有形状。当受外力作用时，原来的平衡力被打破，材料发生形变，其内部各个质点也相应发生位置改变。材料在外力作用下产生的的附加内力，称为内力。

物体内某处的线段在变形后长度的改变值与线段原长之比称之为线应变。

设杆的原长为L,受拉力P作用而边长后，其长度为L1，则杆的纵向伸长量为L3=L-L1，其内部任何一份截面单位面积的内力大小称之为应力。方向垂直于截面的应力称为正应力。正应力可分为拉应力和压应力两种。如果应力是由于在工作中产生的称之为工作应力。

1.1.2强度

金属的强度时指金属抵抗永久变形和断裂的能力。

材料强度指标可以通过拉伸试验检测出。

把一定的尺寸和形状的金属式样装夹在试验机上，然后对式样逐渐施加拉伸载荷，直到把式样拉断为止，根据式样在拉伸过程中受的载荷和产生的变形量之间关系，可悔值p2 1-3图

随着碳的增加，材料抗拉强度增大，在工程中，高碳钢、铸铁、以及大多数合金钢，屈服现象不明显，工程上固定发生谋以微量塑性变形时的应力作为该材料的屈服点，例如材料塑性伸长0.2%作为屈服点，其屈服点用RP0.2表示。

P3 1-4图

第一阶段 Oa弹性变形阶段

即曲线o-a段，在此段若加载不超过a点的应力值，卸载后试件的变形可完全消失，故 a点的应力值为材料的值产生弹性形变时的最高限，为弹性极限。用Qe表示曲线o-a为直线，在此段内应力于应变成正比，即材料符合虎克定律。线弹性阶段。其中a点为比例极限。

第二阶段a-b滞弹性阶段

此阶段仍为弹性形变，变形依然可逆，但非线性，应力于应变不成比例，对于金属此阶段很短。

第三阶段屈服前微塑性变形阶段

当超过b点进bc阶段前，开始出现微小塑性变形，此阶段不长，而且不容易与滞弹性变形阶段准确区分。

第四阶段cde

在此阶段，塑性屈服变形不连续，c点作为不连续的开始，时屈服应变的暴发性增加的点。屈服应变突然增加，c点对应的应力称之为上屈服点。用ReH,

单位为MPa

第五阶段ef阶段均匀塑性变形阶段

进入此阶段，随着变形量的增加，金属不断强化，称之为变硬化，表现为ef曲线光滑单调上升，但宏观上变形时均匀的，

第六阶段 局部塑性变形

拉伸到达最高时，此时最弱截面积中心处附近产生微笑裂纹。并迅速扩展。

抗拉强度Rm屈服强度ReH是评价材料强度性能的两个重要指标。

一般监护结构都是在弹性状态下工作的，不允许发生塑性变形，所以机械中才有抗拉强度和屈服强度作为强度指标，并加上适当的的安全系数，但由于抗拉强度Rm测定比较方便和准确，所以机械涉及中才有Rm，但需要较大的安全系数，

一般机械中以屈服强度为指标时 安全系数n=1.5-2.0采用抗拉强度作为指标时，安全系数为Nb=1.5-2.0.我国现行锅炉压力容器规范涉及强度系数为Ns=1.5,Nb=2,7.