鋼鐵的物理力學(xué)性能和機(jī)械性能0001

1、鋼鐵的物理力學(xué)性能和機(jī)械性能fangjym 的 鋼鐵的物理力學(xué)性能和機(jī)械性能鋼材的主要機(jī)械性能 (也叫力學(xué)性能 )通常是指鋼材在標(biāo)準(zhǔn)條件下均勻拉伸 .冷彎和沖擊 等.單獨(dú)作用下所顯示的各種機(jī)械性能。鋼材通常有五大主要的機(jī)械性能指標(biāo)： 通過(guò)一次拉伸試驗(yàn)可得到抗拉強(qiáng)度，伸長(zhǎng)率和屈服點(diǎn)三項(xiàng)基本性能； 通過(guò)冷彎試驗(yàn)可得到鋼材的冷彎性能；通過(guò)沖擊韌性試驗(yàn)可得到?jīng)_擊韌性。1. 屈服點(diǎn) (s) 鋼材或試樣在拉伸時(shí)，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)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(chēng)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， Fo為試樣斷面積，則屈服點(diǎn)

2、s= Ps/Fo(MPa)，MPa稱(chēng) 為兆帕等于 N(牛頓)/mm2，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡 =N/m2)2. 屈服強(qiáng)度 ( 0.2)有的金屬材料的屈服點(diǎn)極不明顯， 在測(cè)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(zhǎng)度的 0.2%)時(shí)的應(yīng)力，稱(chēng)為條件屈 服強(qiáng)度或簡(jiǎn)稱(chēng)屈服強(qiáng)度 0.2 。3. 抗拉強(qiáng)度 ( b) 材料在拉伸過(guò)程中，從開(kāi)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， Fo為試樣截面面積， 則抗拉強(qiáng)度 b= Pb/Fo (MPa

3、)4. 伸長(zhǎng)率 ( s) 材料在拉斷后，其塑性伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與原試樣長(zhǎng)度的百分比叫伸長(zhǎng)率或延伸率。5. 屈強(qiáng)比( s/ b)鋼材的屈服點(diǎn) (屈服強(qiáng)度 )與抗拉強(qiáng)度的比值，稱(chēng)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。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

4、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) ，單位為公斤力 /mm2 (N/mm2) 。洛氏硬度 (HR)當(dāng) HB450 或者試樣過(guò)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(cè)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(lái)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

5、、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)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) 脆性：用于描述材料在未施加明顯外力以及沒(méi)有明顯變形的情況下發(fā)生斷裂的性能。 耐壓強(qiáng)力：施加于材料上使其長(zhǎng)度變短，截面積變大的外力，與拉伸強(qiáng)力相對(duì)應(yīng)。 傳導(dǎo)性：材料傳輸熱能或者電能的速度。 蠕變：材料在壓力條件下產(chǎn)生緩慢的變形量。 延展性：是金屬受外力變形，當(dāng)外力消除之后又恢復(fù)其原有形狀的一中性質(zhì)。 疲勞強(qiáng)度：材料承受重復(fù)作用外力的能

6、力。 燃燒點(diǎn)：金屬或其蒸氣開(kāi)始燃燒的最低溫度點(diǎn)。 吸濕：易于吸收并且保持水分的金屬。 沖擊強(qiáng)度：金屬吸收突然撞擊能量的能力。 柔韌性：在壓力條件下材料容易發(fā)生永久性變形而不斷裂的能力。 可塑性：材料在較低壓力條件下容易發(fā)生永久性變形的能力。 多孔性：材料內(nèi)部空隙的體積占據(jù)材料整體體積的比率。 切變強(qiáng)度：兩股方向相反的外力同時(shí)施加于材料表面，使其中一部分與另一部分相互 滑移，材料發(fā)生斷裂時(shí)的外力大小即為該材料的切變強(qiáng)度。 比重：一定體積材料的重量與相同體積四攝氏度的水的重量之比。 比熱：加熱 1 克某種金屬使其溫度升高一攝氏度所需要的能量。 硬挺性：材料承受變形的能力，以壓力與變形位移為平定基礎(chǔ)

7、。 靜強(qiáng)度：材料承受導(dǎo)致變形的外加應(yīng)力的能力。 應(yīng)力：拉伸應(yīng)力，壓縮應(yīng)力以及剪切應(yīng)力都是外部施加于材料，導(dǎo)致材料斷裂的作用 力。拉伸強(qiáng)度：材料被拉伸所能承受的最大作用力。與壓縮強(qiáng)度對(duì)應(yīng)熱脹率：溫度變化與材料規(guī)格變化之間的比率。韌性：材料吸收沖擊能量而不斷裂的能力。 原材料機(jī)械性能表 鑄件、棒材、銅合金的原材料化學(xué)成份 ,機(jī)械性能表鑄件化學(xué)成份、機(jī)械性能表材料牌號(hào)受檢 項(xiàng) 目技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)號(hào)CF3304LZG00Cr18Ni10化學(xué) 成 份CMnSiSPCrNiGB12230-20050.031.520.040.0417-218-12機(jī)械性能bs 48520635CF8304ZG0Cr18Ni9化

8、 學(xué) 成 份CMnSiSPCrNiGB12230-20050.081.520.040.0418-218-11機(jī)b s 械性能48520635CF3M316LZG00Cr17Ni14Mo2Ti化學(xué)成份CMnSiSPCrNiMoGB12230-20050.031.51.50.040.0417-219-132-3機(jī)械性能bs 48520635CF8M316ZG0Cr18化學(xué)成份CMnSiSPCrNiMoGB12230-20050.081.51.50.040.0418-219-122-3機(jī)bs Ni12Mo2TI械性能48520635化學(xué)成份CMnSiSPCrNiMoGB12230-2005長(zhǎng)率%、斷

9、面收縮率%、k :J/cm2鑄件化學(xué)成份、機(jī)械性能表材料牌號(hào)受檢 項(xiàng) 目技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)號(hào)德DINGG20化學(xué) 成 份CMnSiSPHT200德W-N0.60203.13.41.51.80.120.15GB12226-2005法NFFGL200機(jī)械b日FC20性JIS能200HT250德GG25化CMnSiSPGB12226-20DIN學(xué)5德成NW- r.0.6025份法機(jī)bFN械日性SJ能德CMnSiSPgRNDI)德3.62.320.020.0320NW-5080QT 18r.3.82.7250.05300GB 5法機(jī)b s kHBFN81械日) D C F性能4002502181130SJ0

10、81德化CMnSiSPMgRNDI學(xué)Q德成4320726030001NW-份9350300700105r.3.0010法機(jī) b s BHNF械性160日FCD50能45031010JIS210化CrMoCuCMnSi SPNiV學(xué)成0.040.40.20.00.301.000.060.400.500.5份5053GB12229-8WCB機(jī)b9s械性4852502235能表中單位： (1)化學(xué)成份 % (2)力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度 b:MPa 、屈服強(qiáng)度 s:MPa 、延長(zhǎng)率 %、斷面收縮率 %、k :J/cm2棒材化學(xué)成份、機(jī)械性能表材料牌號(hào)受檢項(xiàng)目技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)號(hào)410化CMnSiSPCrNiGB

11、1220-921Cr13學(xué)成份0.151.001.000.0300.03511.513.50.60機(jī)械性能b 0.2 kHB 5403452555781594202Cr13化學(xué) 成 份CMnSiSPCrNiGB1220-920.160.251.001.000.0300.03512.014.00.60機(jī)械 性 能b 0.2 kHB6354402050631923040Cr19Ni9化 學(xué) 成 份機(jī)CMnSiSPCrNiNASTM A276-920.082.000.750.0300.0458.010.50.10b0.2kHBHRC械性能5152054020192304L0Cr19Ni11化 學(xué) 成

12、 份CSi MnSPCrNiNASTMA240-92b0.030.752.000.0300.0450.10機(jī)械性能 b 0.2 kHBHRCHV48517040201923160Cr17Ni12Mo2化 學(xué) 成 份CSi MnSPCrNiNM oASTMA240-92b0.080.752.000.0300.04516.018.010.014.00.1023機(jī)械性能 b 0.2 kHBHRC5152054021795表中單位： (1)化學(xué)成份 % (2)力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度 b:MPa 、屈服強(qiáng)度 s:MPa 、延 伸率 %、收縮率 % 、k :J/cm2棒材化學(xué)成份、機(jī)械性能表材料牌號(hào)受檢 項(xiàng)

13、目技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)號(hào)化CMnSi SPCrNiNMo學(xué)10.0成0.030.0416.0 0.10.032.000.7523316L00Cr17Ni14Mo份0518.014.00GB1220-92機(jī)0.2HRC2 b kHB械性能4851704021795化CMnSi SPCrNiCuNb學(xué)成0.07110.030.0415.517.35350.150.417-4PH份55UNS S1740機(jī)0.20 b 械性能Q235化CMnPSSiCrNiCu學(xué)0.140.30.040.050.30 0.30 00.30 0.30份0.220.65s375 性22525460化C學(xué)Mn Si S P CrN

14、i0.2 0.2性能 化C 學(xué)Mn Si SP CrNi 表中單位： (1)化學(xué)成份 % (2)力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度 b:MPa 、屈服強(qiáng)度 s:MPa 、延伸率 %、收縮率 %、k :J/cm2鑄件化學(xué)成份、機(jī)械性能表材料牌號(hào)受檢 項(xiàng) 目技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)號(hào)德DIN化學(xué)CMnSi SPCrNi1Cr13英 BS成份0.151.001.000.0300.03511.5 13.50.60GB12226-2005美國(guó)410法 NF機(jī)械 b 0.2 k HB日 JIS性能540345255578159德DIN化學(xué)CMnSiSPCrNi2Cr13德W-Nr.成份0.160.251.001.000.0300.0

15、3512.0 14.00.60GB12226-2005法 NF機(jī)b 0.2 k HB日 JIS械性能635440205063192德GB12230-2005NDIr.N 德 W-FN 法機(jī)械性能S 日N 德D化學(xué) 成 份r.N 德 W-FN 法機(jī)械性能S 日N 德D化學(xué) 成 份5r.N 德 W-FN 法機(jī)械性能S 日表中單位： (1)化學(xué)成份 % (2)力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度 b:MPa 、屈服強(qiáng)度 s:MPa 、延 長(zhǎng)率 %、斷面收縮率 %、k :J/cm2銅合金化學(xué)成份、機(jī)械性能表材料牌號(hào)受檢 項(xiàng) 目技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)號(hào)9-2 鋁青銅ZCuAl9Mn2化 學(xué) 成 份 機(jī) 械 性 能Al MnSbSi

16、 PAsShZnGB/T12225-89Al 和 Mn 為主 要元素 其余為雜質(zhì)， 總和 2.5 剩余為銅8.010.01.52.50.050.20.10.050.21.5*bHBWS390J44020S83 J935 010-3 鋁青銅 ZCuAl10Fe 3化 學(xué) 成 份Al FeSbNiShZnPbMnGB/T12225-8 9Al 和 Fe 為主 要元素 其余為雜質(zhì)，8.511.02.04.00.053.0*0.30.40.21.0*機(jī)械b 0.2 HBWS49J54S18 J2013 15S89 J108QAl9-49-2 鋁青銅QAl9-2性能000000化學(xué) 成 份SnAlZnMnFePbSiP0.18101.00.5240.010.10.01b 0.2 為含鐵的鋁青銅。有高的強(qiáng)9-4 鋁青銅度和減摩性，良好的耐蝕性，機(jī)化Al學(xué)成810份0.2 總和 5.0剩余為銅GB5233-85Cu 為余量熱態(tài)下壓力加工性良好，可電焊和氣焊，但釬焊性不好，可用作高錫耐磨青銅的代用Si1.01