做靶材的材料人需要了解的金属材料的力学性能有哪些?

做靶材时常见的金属材料的力学性能是什么?

当谈到做靶材的材料,理解金属材料的力学性能是非常关键的。这些性能包括:

    强度:包括抗拉强度、压缩强度和剪切强度。这决定了材料在不同力作用下能承受多少应力而不发生永久形变。

    硬度:硬度反映了材料抵抗外物质压入其表面的能力。高硬度的材料作为靶材意味着它们更不容易因撞击而磨损或变形。

    韧性:这指的是材料在断裂前能吸收多少能量,即抵抗冲击加载的能力。高韧性的材料在撞击下不容易断裂。

    延展性:这是指材料在断裂前能被拉长的程度。虽然靶材的延展性不是主要考虑因素,但它影响材料加工和成形的过程。

    疲劳强度:这是材料在反复应力作用下抵抗疲劳破坏的能力。考虑到靶材在使用中可能会经历周期性的载荷,这一点也很重要。

    那么,做靶材时常见的金属材料及其力学性能大致如下:

    钨(W):极高的熔点和硬度,强度高,但延展性较低。

    钽(Ta):良好的延展性和韧性,高强度,适用于高能环境。

    钛(Ti):轻质,高强度,良好的耐腐蚀性,但成本较高。

    铜(Cu):良好的导电性和热导性,延展性好,但硬度较低。

每种材料的选用都取决于具体的应用需求和成本考虑。理解这些力学性能对于选择合适的靶材材料至关重要。

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第1个回答  2021-09-03
金属材料的力学性能
力学性能是指金属在外力作用,抵抗塑性变形和断裂的能力,金属材料的力学性能包括强度、屈服点、抗拉强度、延伸率、断面收缩率、硬度、冲击韧性等.
强度,材料在外力(载荷)作用下,抵抗变形和断裂的能力.材料单位面积受载荷称应力.
屈服点(σs),称屈服强度,指材料在拉抻过程中,材料所受应力达到某一临界值时,载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L.时应力值,单位用牛顿/毫米2(N/mm2)表示.材料的屈服点是机械设计的主要依据之一,是评定金属材料质量的重要指标.
抗拉强度(σb)也叫强度极限,指材料在拉断前承受最大应力值.单位用牛顿/毫米2(N/mm2)表示.如铝锂合金抗拉强度可达689.5MPa.
延伸率(δ),金属材料在拉伸断裂后,总伸长与原始标距长度的百分比.工程上常将δ≥5%的材料称为塑性材料,如常温静载的低碳钢、铝、铜等;而把δ≤5%的材料称为脆性材料,如常温静载下的铸铁、玻璃、陶瓷等.
断面收缩率(Ψ),金属材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比.
冲击韧性(αk),金属材料抵抗冲击载荷的能力,单位为焦耳/厘米2(J/cm2).用公式表示:
αk=Ak/F(J/cm2)
Ak---冲击试样所消耗的功,J;F---试样断口处横截面积,cm2.αk值越大,材料的韧性越好,在受到冲击时不容易断裂;反之,越大脆性.金属材料的冲击韧度、与温度有关,温度越低,冲击韧度值越小.
硬度,指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力,常用硬度按其范围测定分布氏硬度(HBS、HBW)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度(HV);在生产中常用的是布氏硬度和洛氏硬度,维氏硬度试验是用来测定显微组织的硬度。