钢材的力学性能

导读:钢材的力学性能,形的性能称为塑性,B质量论谈钢材的力学性能含碳2%以下的铁碳合金称为钢。炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求,调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内,并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允许限量之下。炼钢过程实质上是一个氧化过程,炉料中过剩的碳被氧化,燃烧生成CO气体逸出,其它Si、P、Mn等氧化后进入炉渣中。S部分进入炼渣中,部分则生成SO2排出。当钢水成份和温度达到工艺

钢材的力学性能

B质量论谈

钢材的力学性能

含碳2%以下的铁碳合金称为钢。炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求,调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内,并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允许限量之下。炼钢过程实质上是一个氧化过程,炉料中过剩的碳被氧化,燃烧生成CO气体逸出,其它Si、P、Mn等氧化后进入炉渣中。S部分进入炼渣中,部分则生成SO2排出。当钢水成份和温度达到工艺要求后,即可出钢。为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份,可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。

1、拉力试验

按标准制备的拉力试样,安装在拉力试验机的夹头内,对试样缓慢施加单轴向拉伸应力,直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。

(1)强度

金属材料在外力作用下,抵抗变形和断

裂的能力叫强度。强度指标包括:比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。

(2)比例极限

对金属施加拉力,金属存在着力与

变形成直线比例的阶段,而这个阶段的最大极限负荷Pp除以试样的原横截面积即为比例极限,用σP表示。

(3)弹性极限

金属受外力作用发生了变形,外力

去掉后,能完全恢复原来的形状,这种变形称为弹性变形。金属能保持弹性变形的最大应力称为弹性极限,用σe表示。

(4)抗拉强度

试样拉伸时,在拉断前所承受的最大

负荷除以原横截面积所得的应力,称作抗拉强度,用σb表示。当材料所受的外应力大于其抗拉强度时,将会发生断裂。因此σb越高,则表示它能承受愈大的外应力而不致于断裂。

国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类,如SS400,其中400即表示σb的最小值为400MPa,超高强度钢是指σb≥1373MPa的钢。

(5)屈强比

屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值

(σS/σb)。屈服比值越高,则该材料的强度愈高,屈强比值愈低则塑性愈佳,冲压成形性愈好。如深冲钢板的屈强比值为≤0.65。弹簧钢一般均在弹性极限范围内服役,受载荷时不允许产生塑性变形,因此要求弹簧钢经淬火、回火后具有尽可能高的弹性极限和屈强比值(σS/σb≥0.90)。此外,疲劳寿命与抗拉强度及表面质

4

□谷迎春王立伟

量往往有很大关联。

(6)塑性

金属材料在受力破坏前可以经受永久变

形的性能称为塑性。塑性指标通常用伸长率和断面收缩率表示。伸长率与断面收缩率越高,则塑性越好。

2、冲击韧性

用一定尺寸和形状的金属试样,在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时,试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功,称为冲击韧性以αk表示。

目前常用的10mm×10mm×55mm、带2mm深的V形缺口夏氏冲击试样,标准上直接采用冲击功AK,而不是采用αk值。因为单位面积上的冲击功并无实际意义。

冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感,而实际服役条件下的灾难性破断事故,往往与材料的冲击功及服役温度有关。因此在有关标准中常常规定某一温度时的冲击功值为多少、还规定FATT)要低于某一温度的技术条件。所谓FATT,即一组在不同温度下的冲击试样冲断后,对冲击断口进行评定,当脆性断裂占总面积的50%时所对应的温度。由于钢板厚度的影响,对厚度≤10mm的钢板,可取得3/4小尺寸冲击试样(7.5mm×10mm×55mm)或1/2小尺寸冲击试样(5mm×10mm×55mm)。但是一定要注意,同规格及同温度下的冲击功值才可相互比较。只有在标准规定的条件下,才可按标准的换算方法,折算成标准冲击试样的冲击功,再相互比较。

3、硬度试验

金属材料抵抗压头(淬硬的钢球或具有1200圆锥或角锥的金刚石压头)压陷表面的能力称为硬度。根据试验方法和适用范围的不同,硬度可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度以及显微硬度、高温硬度等。冶金产品常用的是布氏硬度和洛氏硬度。

4、宝钢企业标准(Q/BQB)

宝钢企标中的钢号大致可分为3个来源:即从日本JIS标准、德国DIN标准移植及自行开发研制的钢号。从日本JIS标准中移植来的钢号,一般首位常为S(Steel);从DIN标准移植来的钢号,一般常以ST开头(Stahl德文中的“钢”);宝钢自行开发研制的钢号,一般首位常以宝钢的拼音首位B开头。(作者单位:辽阳县产品质量监督检验所)

(断口面积转化温度

五星文库wxphp.com包含总结汇报、旅游景点、专业文献、应用文书、IT计算机、党团工作、资格考试、工作范文、出国留学、word文档、考试资料、外语学习、行业论文、文档下载以及钢材的力学性能等内容。