試述衡量鋼材力學效能的好壞的常用指標有哪些

2021-03-04 04:53:33 字數 5183 閱讀 9756

1樓:匿名使用者

鋼材常見的力學效能通俗解釋歸為四項,即:強度、硬度、塑性、韌性。簡單的可這樣解釋:

強度,是指材料抵抗變形或斷裂的能力。有二種:屈服強度σb、抗拉強度σs。強度指標是衡量結構鋼的重要指標,強度越高說明鋼材承受的力(也叫載荷)越大;

硬度,是指材料表面抵抗硬物壓人的能力。常見有三種:布氏硬度hbs、洛氏硬度hrc、維氏硬度hv。硬度是衡量鋼材表面變形能力的指標,硬度越高,說明鋼的耐磨性越好;即不容易磨損;

塑性,是指材料產生變形而不斷裂的能力。有兩種表示方法:伸長率δ、斷面收縮率ψ。塑性是衡量鋼材成型能力的指標,塑性越高,說明鋼材的延展性越好,即容易拉絲或軋板;

韌性也叫衝擊韌性,是指材料抵抗衝擊變形的能力,表示方法為衝擊值αk。衝擊韌性是衡量鋼材抗衝擊能力的指標,數值越高,說明鋼材抵抗運動載荷的能力越強。

一般情況下,強度低的鋼材,硬度也低,塑性和韌性就高,例如鋼板、型材,就是由強度較低的鋼材生產的;而強度較高的鋼材,硬度也高,但塑性和韌性就差,例如生產機械零件的中碳鋼、高碳鋼,就很少看到軋成板或拉成絲。

在鋼結構設計中,衡量鋼材力學效能好壞的三項重要指標及其作用是什麼?

2樓:匿名使用者

衡量鋼材力學效能好壞的三項重要指標為:

1. 屈服強度(或屈服點);2. 抗拉強度;3. 伸長率。

其作用:

1. 屈服強度:是衡量鋼結構的承載能力和確定強度設計值的重要指標。

2. 抗拉強度:是衡量鋼材抵抗拉斷的效能指標,它不僅是一般強度的指標,而且直接反映鋼材內部組織的優劣,並與疲勞強度有著密切的關係。

3. 伸長率:是衡量鋼材塑性效能的指標

3樓:寂落寒林

fy屈服強度

fu抗拉強度

延伸率(伸長率)

4樓:匿名使用者

屈服點,抗拉強度,伸長率

5樓:魏袖鼎

屈服強度、抗拉強度、衝擊功

q420d鋼材應該保證的力學效能指標有哪些

6樓:上海秉爭金屬材料

q420d適應於電力鐵塔、各類起重吊車、重型汽車、石油井架、高溫風機、大型電鏟、自卸車及鑽機、煤礦液壓支架、鋼結構等

【抗拉強度】(σb/mpa)

520~680

【伸長率】(δ5/%)

等級 δ5/%

a ≧18

b ≧18

c ≧19

d ≧19

e ≧19

【屈服點】(σs/mpa)

厚度(直徑、邊長)/mm ≦16 >16~35 >35~50 >50~100

σs/mpa ≧420 ≧400 ≧380 ≧360【衝擊吸收功】(akv(縱向)/j)

q420d -20℃

等級溫度 +20℃ 0℃ -20℃ -40℃ab ≧34

c ≧34

d ≧34

e ≧27

衡量鋼材力學效能的常用指標有哪

7樓:匿名使用者

鋼材的力學效能是指標準條件下鋼材的屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎效能和衝擊韌性等,也稱機械效能。

1. 屈服強度

鋼材單向拉伸應力—應變曲線中屈服平台對應的強度稱為屈服強度,也稱屈服點,是建築鋼材的乙個重要力學特徵。屈服點是彈性變形的終點,而且在較大變形範圍內應力不會增加,形成理想的彈塑性模型。低碳鋼和低合金鋼都具有明顯的屈服平台,而熱處理鋼材和高碳鋼則沒有。

2. 抗拉強度

單向拉伸應力—應變曲線中最高點所對應的強度,稱為抗拉強度,它是鋼材所能承受的最大應力值。由於鋼材屈服後具有較大的殘餘變形,已超出結構正常使用範疇,因此抗拉強度只能作為結構的安全儲備。

3. 伸長率

伸長率是試件斷裂時的永久變形與原標定長度的百分比。伸長率代表鋼材斷裂前具有的塑性變形能力,這種能力使得結構製造時,鋼材即使經受剪下、沖壓、彎曲及捶擊作用產生區域性屈服而無明顯破壞。伸長率越大,鋼材的塑性和延性越好。

屈服強度、抗拉強度、伸長率是鋼材的三個重要力學效能指標。鋼結構中所有鋼材都應滿足規範對這三個指標的規定。

4. 冷彎效能

根據試樣厚度,在常溫條件下按照規定的彎心直徑將試樣彎曲180°,其表面無裂紋和分層即為冷彎合格。冷彎效能是一項綜合指標,冷彎合格一方面表示鋼材的塑性變形能力符合要求,另一方面也表示鋼材的冶金質量(顆粒結晶及非金屬夾雜等)符合要求。重要結構中需要鋼材有良好的冷、熱加工工藝效能時,應有冷彎試驗合格保證。

5. 衝擊韌性

衝擊韌性是鋼材抵抗衝擊荷載的能力,它用鋼材斷裂時所吸收的總能量來衡量。單向拉伸試驗所表現的鋼材效能都是靜力效能,韌性則是動力效能。韌性是鋼材強度、塑性的綜合指標,韌性越低則發生脆性破壞的可能性越大。

韌性值受溫度影響很大,當溫度低於某一值時將急劇下降,因此應根據相應溫度提出要求。

衡量鋼材力學效能的四大指標是什麼

8樓:如之人兮

鋼材常見的力學效能通俗解釋歸為四項,即:強度、硬度、塑性、韌性。

1.屈服點(σs)

鋼材或試樣在拉伸時,當應力超過彈性極限,即使應力不再增加,而鋼材或試樣仍繼續發生明顯的塑性變形,稱此現象為屈服,而產生屈服現象時的最小應力值即為屈服點。設ps為屈服點s處的外力,fo為試樣斷面積,則屈服點σs =ps/fo(mpa)

2.屈服強度(σ0.2)

有的金屬材料的屈服點極不明顯,在測量上有困難,因此為了衡量材料的屈服特性,規定產生永久殘餘塑性變形等於一定值(一般為原長度的0.2%)時的應力,稱為條件屈服強度或簡稱屈服強度σ0.2。

3.抗拉強度(σb)

材料在拉伸過程中,從開始到發生斷裂時所達到的最大應力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強度相應的還有抗壓強度、抗彎強度等。

設pb為材料被拉斷前達到的最大拉力,fo為試樣截面面積,則抗拉強度σb= pb/fo(mpa)。

4.伸長率(δs)

材料在拉斷後,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.屈強比(σs/σb)

鋼材的屈服點(屈服強度)與抗拉強度的比值,稱為屈強比。屈強比越大,結構零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強比為0.6-0.

65,低合金結構鋼為0.65-0.75合金結構鋼為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效能指標之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。

拓展資料:

材料的力學效能是指材料在不同環境(溫度、介質、濕度)下,承受各種外加載荷(拉伸、壓縮、彎曲、扭轉、衝擊、交變應力等)時所表現出的力學特徵 。

一般來說金屬的力學效能分為十種:

1.脆性 脆性是指材料在損壞之前沒有發生塑性變形的一種特性。它與韌性和塑性相反。

脆性材料沒有屈服點,有斷裂強度和極限強度,並且二者幾乎一樣。鑄鐵、陶瓷、混凝土及石頭都是脆性材料。與其他許多任務程材料相比,脆性材料在拉伸方面的效能較弱,對脆性材料通常採用壓縮試驗進行評定。

2.強度:金屬材料在靜載荷作用下抵抗永久變形或斷裂的能力.

同時,它也可以定義為比例極限、屈服強度、斷裂強度或極限強度。沒有乙個確切的單一引數能夠準確定義這個特性。因為金屬的行為隨著應力種類的變化和它應用形式的變化而變化。

強度是乙個很常用的術語。

3.塑性:金屬材料在載荷作用下產生永久變形而不破壞的能力.塑性變形發生在金屬材料承受的應力超過彈性極限並且載荷去除之後,此時材料保留了一部分或全部載荷時的變形.

4.硬度:金屬材料表面抵抗比他更硬的物體壓入的能力

5.韌性:金屬材料抵抗衝擊載荷而不被破壞的能力. 韌性是指金屬材料在拉應力的作用下,在發生斷裂前有一定塑性變形的特性。金、鋁、銅是韌性材料,它們很容易被拉成導線。

6.疲勞強度:材料零件和結構零件對疲勞破壞的抗力

7.彈性 彈性是指金屬材料在外力消失時,能使材料恢復原先尺寸的一種特性。鋼材在到達彈性極限前是彈性的。

8.延展性 延展性是指材料在拉應力或壓應力的作用下,材料斷裂前承受一定塑性變形的特性。塑性材料一般使用軋製和鍛造工藝。鋼材既是塑性的也是具有延展性的。

9. 剛性 剛性是金屬材料承受較高應力而沒有發生很大應變的特性。剛性的大小通過測量材料的彈性模量e來評價。

10.屈服點或屈服應力 屈服點或屈服應力是金屬的應力水平,用mpa度量。在屈服點以上,當外來載荷撤除後,金屬的變形仍然存在,金屬材料發生了塑性變形。

9樓:永遠的開心鬼

1. 強度:鋼材在外力作用下,抵抗過大(塑性)變形和斷裂的能力。應力所能達到的某些最大值,也是材料本構關係曲線上的某些應力特徵點。

指標:屈服點fy(σs)

極限強度fu(σb)

彈性:鋼材在外力作用下產生變形,在外力取消後恢復原狀的效能。

指標:比例極限fp,彈性極限fe,彈性模量e

σ<fy 理想的彈性體:變形小且可恢復,且有強度儲備

σ≥ fy 理想的塑性體:變形大且不可恢復,也沒有強度儲備

所以一般可將鋼材視為理想的彈塑性材料。通常取屈服點作為強度標準值,而且取受拉和受壓的屈服點相同。一則極限強度與屈服點之間的強度差作為儲備,留有強度餘地;二則屈服點對應的應變(巨集觀為變形)很小,可以滿足正常使用的要求,而極限強度對應的應變(變形)很要大近20倍左右,無法滿足正常使用的要求。

2. 塑性:鋼材受力斷裂過程中發生不能恢復的殘餘變形的能力。

指標:伸長率

說明:因標距不同,有δ5(l0=5d)和δ10(l0=10d),但後一種已基本上不再採用,一則兩者共存容易產生混淆,二則可節省試件鋼材。

斷面收縮率

後者與標距無關,表徵塑性較前者更好,但測量誤差較大。塑性越好,越不容易發生脆性斷裂,受力過程中,應力和內力重分布就越充分,設計就越安全,破壞前的預兆越明顯。z向(厚度方向效能)鋼板就是採用厚度方向拉伸的斷面收縮率作為效能級別的劃分依據。

3. 冷彎效能:常溫下鋼材承受彎曲加工變形的能力。

將試件冷彎180o而不出現裂紋或分層。

定性指標:合格或不合格。

冷彎效能合格的鋼材才具有良好的常溫加工工藝效能。

4. 韌性:鋼材在衝擊荷載作用下,變形和斷裂過程中吸收機械能的能力。

綜合反映鋼材的內在質量及力學效能,是強度和塑性的綜合指標(σ~ε曲線和座標軸圍成的面積)。是衡量鋼材抵抗因低溫、應力集中、衝擊荷載等作用而脆性斷裂的能力。

指標:衝擊功akv

原為梅氏(mesnager)u形缺口試件,現採用夏比(charpy) v形缺口試件。

鋼材的主要力學效能指標有哪些鋼材力學效能的主要指標有哪些

鋼材主要力學效能指標主要包括屈服強度 試樣在拉伸過程中,材料經過屈服階段後進入強化階段後隨著橫向截面尺寸明顯縮小在拉斷時所承受的最大力 fb 除以試樣原橫截面積 so 所得的應力 稱為抗拉強度或者強度極限 b 它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。計算公式為 fb so 式中 fb 試樣拉斷...

鋼材的力學效能rm和rel是什麼值

屈服強度和抗拉強度。鋼材的技術性質 力學效能 1 抗拉效能 抗拉效能是鋼材最主要的技術效能,通過拉伸試驗可以測得屈服強度 抗拉強度和伸長率,這些是鋼材的重要技術效能指標。低碳鋼的抗拉效能可用受拉時的應力一應變圖來闡明。低碳鋼從受拉到拉斷,經歷了如下四個階段 1 彈性階段 oa為彈性階段。在oa範圍內...

35的力學效能

抗拉強度 b mpa 530 54 屈服強度 s mpa 315 32 伸長率 5 20 斷面收縮率 45 衝擊功 akv j 55 衝擊韌性值 kv j cm2 69 7 10 20 35 45 是什麼材質及用途 10號鋼 管化學成份 碳 c 0.07 0.14 矽 si 0.17 0.37錳 m...