鋼的力學(xué)性能
1、拉力試驗(yàn)
按標(biāo)準(zhǔn)制備的拉力試樣,安裝在拉力試驗(yàn)機(jī)的夾頭內(nèi),對試樣緩慢施加單軸向拉伸應(yīng)力,直至試樣被拉斷為止的試驗(yàn)稱作拉力試驗(yàn)。
(1)強(qiáng)度:金屬材料在外力作用下,抵抗變形和斷裂的能力叫強(qiáng)度。強(qiáng)度指標(biāo)包括:比例極限、彈性極限、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等。
?。?)比例極限:對金屬施加拉力,金屬存在著力與變形成直線比例的階段,而這個(gè)階段的最大極限負(fù)荷Pp除以試樣的原橫截面積即為比例極限,用σ p表示。
(3)彈性極限:金屬受外力作用發(fā)生了變形,外力去掉后,能完全恢復(fù)原來的形狀,這種變形稱為彈性變形。金屬能保持彈性變形的最大應(yīng)力稱為 彈性極限,用σe表示。
?。?)抗拉強(qiáng)度:試樣拉伸時(shí),在拉斷前所承受的最大負(fù)荷除以原橫截面積所得的應(yīng)力,稱作抗拉強(qiáng)度,用σb表示。當(dāng)材料所受的外應(yīng)力大于其抗拉 強(qiáng)度時(shí),將會發(fā)生斷裂。因此σb越高,則表示它能承受愈大的外應(yīng)力而不致于斷裂。
國外標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)鋼常按抗拉強(qiáng)度來分類,如SS400,其中400即表示σb的最小值為400MPa超高強(qiáng)度鋼是指σb≥1373 Mpa的鋼。
?。?)屈強(qiáng)比:屈強(qiáng)比即屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度之比值(σs/σb)。屈服比值越高,則該材料的強(qiáng)度愈高,屈強(qiáng)比值愈低則塑性愈佳,沖壓成形性愈好。如深沖鋼板的屈強(qiáng)比值為≤0.65。
彈簧鋼一般均在彈性極限范圍內(nèi)服役,受載荷時(shí)不允許產(chǎn)生塑性變形,因此要求彈簧鋼經(jīng)淬火、回火后具有盡可能高的彈性極限和屈強(qiáng)比值(σs/σb≥0.90)此外疲勞壽命與抗拉強(qiáng)度及表面質(zhì)量往往有很大關(guān)聯(lián)。
?。?)塑性:金屬材料在受力破壞前可以經(jīng)受永久變形的性能稱為塑性。塑性指標(biāo)通常伸長率和斷面收縮率表示。伸長率與斷面收縮率越高,則塑性越好。
2、沖擊韌性
用一定尺寸和形狀的金屬試樣,在規(guī)定類型的沖擊試驗(yàn)上受沖擊負(fù)荷折斷時(shí),試樣刻槽處單位橫截面上所消耗的沖擊功,稱為沖擊 韌性以αk表示。目前常用的10×10×55mm,帶2 mm深的V形缺口夏氏沖擊試樣,標(biāo)準(zhǔn)上直接采用沖擊功(J焦耳值)AK,而不是采用αK值。因?yàn)閱挝?面積上的沖擊功并無實(shí)際意義。沖擊功對于檢查金屬材料在不同溫度下的脆性轉(zhuǎn)化最為敏感,而實(shí)際服役條件下的災(zāi)難性破斷事故,往往與材料的沖擊功及服役溫 度有關(guān)。 因此在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中常常規(guī)定某一溫度時(shí)的沖擊功值為多少 、還規(guī)定FATT(斷口面積轉(zhuǎn)化溫度)要低于某一溫度的技術(shù)條件。所謂FATT,即一組在不同溫度下的沖擊試樣沖斷后,對沖擊斷口進(jìn)行評定,當(dāng)脆性斷裂占總面積的50%時(shí)所對應(yīng)的溫度。由于鋼板厚度的影響,對厚度≤10mm的鋼板,可取得3/4小尺寸沖擊試樣(7.5×10×55mm)或1/2小尺寸沖擊試樣(5×10×55mm)。但是一定要注意,同規(guī)格及同一溫度下的沖擊功值才可相互比較。只有在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下,才可按標(biāo)準(zhǔn)的換算方法,折算 成標(biāo)準(zhǔn)沖擊試樣的沖擊功,再相互比較。
3、硬度試驗(yàn)
金屬材料抵抗壓頭(淬硬的鋼球或具有1200圓錐或角錐的金剛石壓頭)壓陷表面的能力稱為硬度。 根據(jù)試驗(yàn)方法和適用范圍的不同,硬度可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度以及顯微硬度、高溫硬度等。冶金產(chǎn)品常用的是布氏硬度和洛氏硬度。
4、寶鋼企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(Q/BQB)
寶鋼企標(biāo)中的鋼號大致可分為三個(gè)來源: 即從日本JIS標(biāo)準(zhǔn)、德國DIN標(biāo)準(zhǔn)移植及自行開發(fā)研制的鋼號。從日本JIS標(biāo)準(zhǔn)中移植來的鋼號,一般首位常為S(Steel);從DIN標(biāo)準(zhǔn)移植來的鋼號,一般常以ST開頭(Stahl德文中的“鋼”); 寶鋼自行開發(fā)研制的鋼號,一般首位常以寶鋼的拼音首位B開頭。
5、結(jié)構(gòu)用熱連軋、冷連軋鋼板及鋼帶
結(jié)構(gòu)鋼一般按強(qiáng)度分類,在鋼號中的數(shù)字往往代表抗拉強(qiáng)度的最低值。由于該類鋼常用于制作結(jié)構(gòu)件,因此稱作為結(jié)構(gòu)鋼。結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)化機(jī)制傾向于降碳增錳固溶強(qiáng)化鐵素體、細(xì)化珠光體和添加微合金的析出強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化,以確保在提高強(qiáng) 度的同時(shí)仍保持較好的韌、塑指標(biāo)并兼具良好的焊接性能。
—本文摘自網(wǎng)絡(luò)
鋼鐵知識入門(三)
發(fā)布時(shí)間:2013年03月04日 點(diǎn)擊數(shù):
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