强度、硬度、刚度：材料在外力影响下的不同特性解析？

【1】强度

材料在外力作用下，抵抗断裂、过度变形和破坏的能力，可以用一个数值来表示。这个数值通常是在材料达到某种不良状态时，所需要施加的力或能量的量度。不同的性能水平对应着不同的数值。常见的性能指标包括抗压能力、抗拉能力、屈服能力、弯曲能力、剪切能力等。

【2】硬度

指的是材料局部抵御硬物压入其表面的性能，可以体现材料抗磨损能力的高低。通常情况下，材料强度越大，抑制塑性变形的效果就越强，硬度指标也就相应提升，反之亦然。硬度依据测试方式的不同，分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、里氏硬度等多种类型，其中布氏和洛氏两种测试方法应用最为广泛。

【3】刚度

刚度的含义是物体发生一单位形变时所需施加的外力大小，它反映了材料或构件抵抗弹性形变的能力。刚度与柔度成反比，同时与弹性模量和剪切模量正相关。其计算公式为：k=P/δ，其中P表示施加在结构上的恒定力，δ代表该力引起的形变，刚度的国际计量单位为牛顿每米（N/m）。

【4】弹性

这种能力指的是物质在改变形态后依然能复原初始状态的性质。一般情况下，物体在发生塑性形变之前，或者说在脆性材料出现断裂之前，其弹性表现越好，意味着它在弹性形变过程中的比例、范围或能量吸收能力越强。

【5】塑性

就是那种变化后无法复原的特质。通常说的可塑性强，就是能随意改变形态。如果物质的塑形性能优越，那么弹性往往较差（不包括那种用极大力量，所有弹性都可忽略，直接发生塑性变形的情况）。比如在橡皮泥上留下手印，手一移开，它就立刻恢复原样，这就说明它的塑形能力不足。一般情况下，弹性与塑性之间存在着此消彼长的关系。塑性程度多用断裂后的延伸量和截面缩减程度来衡量，例如某些铸钢产品以及需要具备抗撕裂功能的钢材，都必须附带其截面缩减程度的检测报告。

【6】延性

在变形发生但破坏尚未到来之际，材料在受力过程中所体现的变形特性以及耗散能量的本领。形变幅度越高，能量耗散就越显著，这指的是材料或构件承受单位形变时，所需施加的力道更强，作用时间也更长。延展性与断裂性是两种截然不同的性质。

【7】韧性

材料在承受变形及断裂时（直至损毁前）所展现的蓄能特性。举例来说，若需弄断铁丝，常见操作是，针对某处，交替向内向外弯曲，如此反复多次，直至断裂。每次弯曲所耗费的力道，均计入该材料的抗弯能力。