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鋼材機(jī)械性能知識
鋼材包括鋼材構(gòu)件品質(zhì)檢測有很多種項(xiàng)目,包括拉伸測試、彎曲疲勞測試、抗壓/折測試、耐腐蝕測試。下面由小編為大家整理的鋼材機(jī)械性能知識,歡迎大家閱讀瀏覽。
鋼材機(jī)械性能
1.屈服點(diǎn)(σs)
鋼材或試樣在拉伸時(shí),當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限,即使應(yīng)力不再增加,而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形,稱此現(xiàn)象為屈服,而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力值即為屈服點(diǎn)。設(shè)Ps為屈服點(diǎn)s處的外力,F(xiàn)o為試樣斷面積,則屈服點(diǎn)σs =Ps/Fo(MPa)
2.屈服強(qiáng)度(σ0.2)
有的金屬材料的屈服點(diǎn)極不明顯,在測量上有困難,因此為了衡量材料的屈服特性,規(guī)定產(chǎn)生永久殘余塑性變形等于一定值(一般為原長度的0.2%)時(shí)的應(yīng)力,稱為條件屈服強(qiáng)度或簡稱屈服強(qiáng)度σ0.2。
3.抗拉強(qiáng)度(σb)
材料在拉伸過程中,從開始到發(fā)生斷裂時(shí)所達(dá)到的最大應(yīng)力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強(qiáng)度相應(yīng)的還有抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等。設(shè)Pb為材料被拉斷前達(dá)到的最大拉力,F(xiàn)o為試樣截面面積,則抗拉強(qiáng)度σb= Pb/Fo(MPa)。
4.伸長率(δs)
材料在拉斷后,其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。
5.屈強(qiáng)比(σs/σb)
鋼材的屈服點(diǎn)(屈服強(qiáng)度)與抗拉強(qiáng)度的比值,稱為屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比越大,結(jié)構(gòu)零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強(qiáng)比為0.6-0.65,低合金結(jié)構(gòu)鋼為0.65-0.75合金結(jié)構(gòu)鋼為0.84-0.86。
6.硬度
硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。
l 布氏硬度(HB)
以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時(shí)間,去載后,負(fù)荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB)。
l 洛氏硬度(HR)
當(dāng)HB>450或者試樣過小時(shí),不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同,分三種不同的標(biāo)度來表示:
HRA:是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。
HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。
HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。
l 維氏硬度(HV)
以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度值(HV)
黑色金屬和有色金屬
1、黑色金屬
是指鐵和鐵的合金。如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。鋼和生鐵都是以鐵為基礎(chǔ),以碳為主要添加元素的合金,統(tǒng)稱為鐵碳合金。
生鐵是指把鐵礦石放到高爐中冶煉而成的產(chǎn)品,主要用來煉鋼和制造鑄件。
把鑄造生鐵放在熔鐵爐中熔煉,即得到鑄鐵(液狀,含碳量大于2.11%的鐵碳合金),把液狀鑄鐵澆鑄成鑄件,這種鑄鐵叫鑄鐵件。
鐵合金是由鐵與硅、錳、鉻、鈦等元素組成的合金,鐵合金是煉鋼的原料之一,在煉鋼時(shí)做鋼的脫氧劑和合金元素添加劑用。
含碳量低于2.11%的鐵碳合金稱為鋼,把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內(nèi)按一定工藝熔煉,即得到鋼。鋼的產(chǎn)品有鋼錠、連鑄坯和直接鑄成各種鋼鑄件等。通常所講的鋼,一般是指軋制成各種鋼材的鋼。
2、有色金屬
又稱非鐵金屬,指除黑色金屬外的金屬和合金,如銅、錫、鉛、鋅、鋁以及黃銅、青銅、鋁合金和軸承合金等。另外在工業(yè)上還采用鉻、鎳、錳、鉬、鈷、釩、鎢、鈦等,這些金屬主要用作合金附加物,以改善金屬的性能,其中鎢、鈦、鉬等多用以生產(chǎn)刀具用的硬質(zhì)合金。以上這些有色金屬都稱為工業(yè)用金屬,此外還有貴重金屬:鉑、金、銀等和稀有金屬,包括放射性的鈾、鐳等。
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