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材料的指标

刚度、强度和硬度都是材料的力学性能（或称机械性能）指标，为了理解三者的意义，我们首先要知道：

  • 弹性变形：当外力去掉后能恢复到原来的形状和尺寸的变形。
  • 塑性变形：当外力去掉后不能恢复到原来的形状和尺寸的变形。

接下来，再来理解刚度、强度和硬度，就比较容易了：

  • 刚度：金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
    • 意义：某些零件的弹性变形量超过一定数值后，会影响机器工作质量，如机床的主轴、导轨、丝杠等。
    • 衡量：单位变形所需的力或力矩来表示，
    • 大小取决于零件的几何形状和材料种类（即材料的弹性模量）。
  • 强度：金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
    • 强度是衡量零件本身承载能力（即抵抗失效能力）的重要指标，是机械零部件首先应满足的基本要求。
    • 按外力作用的性质不同，主要有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等，工程常用的是屈服强度和抗拉强度，这两个强度指标可通过拉伸试验测出。
    • 还可以分为静强度、疲劳强度（弯曲疲劳和接触疲劳等）、断裂强度、冲击强度、高温和低温强度、在腐蚀条件下的强度和蠕变、胶合强度等项目。
  • 硬度：金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。
    • 意义：既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。
    • 分类：布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法。
    • 硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）、划痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及显微硬度、高温硬度等多种方法。
    • 硬度是一项综合力学性能指标，一般硬度高的材料，其强度也高。金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。

来一个简单的总结：

  • 延展性的能力叫韧性；韧度的典型指标是延伸率A(%)；
  • 抗拉抗压能力叫强度；强度的典型指标是屈服强度Rp0.2(MPa)和抗拉强度Rm(MPa)；
  • 工件的抗变形能力叫刚度；刚度的典型指标是弹性模量E(MPa)；
  • 抗磨损能力叫硬度；硬度的典型指标是洛氏硬度HRB。

服装面料

天然纤维

  1. 丝（丝绸、蚕丝）。
    • 公认的高级纤维。外观华丽、缎面光泽、穿着摩擦力低、容易褶皱、不保暖、易掉色、强度低。
    • 桑蚕丝（江浙一带）。光泽度好、强度低。
    • 柞蚕丝（河南、辽宁地区）。相比光泽度逊色、强度高。
    • 天丝不是丝，而是木材的提取物。
  2. 麻
    • 人类最早使用的植物纤维
    • 亚麻（L，Linen）。更细腻，面料更柔软，主要产地欧洲。主要用于服装。
    • 苎麻（Ram，Ramie）。更坚韧，面料更厚实，面料颗粒感强，主要产地长江中下游。主要用于渔网、帐篷。
    • 麻纤维耐用。亚麻面料透气清爽，用于夏衣，非常易皱，出汗不粘皮肤。亚麻也曾代表高端。麻曾经代表清贫。
  3. 棉（C，Cotton）。
    • 广泛使用。细绒棉、长绒棉、海岛棉。主要产地：新疆、埃及。海岛棉只生产于美洲的西印度群岛。
    • 细绒棉、长绒棉、海岛棉。光泽度、面料强度、品质递增。
    • 亲肤、保温、透气、容易变形、虫蛀。
  4. 毛
    • 羊毛（W，Wool）。来自绵羊
    • 羊绒（CA，Cashmere）。来自山羊。柔软度、保温性、价格比羊毛高。
    • 澳大利亚：细支羊毛，用于服装。新西兰：粗支羊毛，用于羊毛毯、羊毛被。羊绒：内蒙古、新疆，国际顶级质量。
    • 聚温、吸水。羽绒服出现之前，御寒的首选。回弹、自洁、阻燃。易虫蛀、缩水、起球。