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乐投体育官网钢铁材料的力学性能

作者: admin 来源: 未知 发布时间:2020-01-31 14:51

  钢铁材料的力学性能_材料科学_工程科技_专业资料。钢铁材料的力学性能 序 量的符 单位符 名 称 号 号 号 一 强度 含义 强度指金属在外力作用下,抵抗塑性变形和断裂 的能力 金属试样拉伸时,在拉断前所承受的最大负荷与 试样原横截面面积之

  钢铁材料的力学性能 序 量的符 单位符 名 称 号 号 号 一 强度 含义 强度指金属在外力作用下,抵抗塑性变形和断裂 的能力 金属试样拉伸时,在拉断前所承受的最大负荷与 试样原横截面面积之比称为抗拉强度 Pb σb=—— Fo 式中 Pb——试样拉断前的最大负荷(N) Fo——试样原横截面积(mm 2) 试样在位于两支承中间的集中负荷作用下,使其 折断时,折断截面所承受的最大正压力 8PL 对圆试样:σbb=—— πd3 8PL 对矩形试样:σbb=—— 2bh2 式中 P——试样所承受最大集中载荷(N) L——两支承点间的跨距(mm) d——圆试样截面之外径(mm) b——矩形截面试样之宽度(mm) h——矩形截面试样之宽度(mm) 材料在压力作用下不发生碎、裂所能承受的最大 正压力,称为抗压强度 Pbc σbc=—— Fo 式中 Pbc——试样所受最大集中载荷(N) Fo——试样原横截面积(mm 2) 试样剪断前,所承受的最大负荷下的受剪截面具 有的平均应力 1 抗拉强 度 σb MPa 2 抗弯强 度 σbb MPa 3 抗压强 度 σbc MPa 4 抗剪强 r、σ r 度 MPa 5 抗扭强 度 τb MPa 6 屈服点 σs MPa 7 屈服强 度 σ0.2 MPa P 双剪:σr=—— ; 2Fo P 单剪:σr=—— ; Fo 式中 P——剪切时的最大负荷(N) Fo——受剪部位的横截面积(mm 2) 指外力是扭转力的强度极限 3Mb τb≈—— (适用于钢材) 4Wp Mb τb≈—— (适用于铸铁) Wp 式中Mb——扭转力矩(N·mm) Wp——扭转时试样截面的极断面系数 (mm2) 金属度样在拉伸过程中,负荷不再增加,而试样 仍继续发生变形的现象称为“屈服”。发生屈服 现象时的应力,称为屈服点或屈服极限 Ps σs=—— Fo 式中Ps——屈服载荷(N) Fo——试样原横截面积(mm2) 对某些屈服现象不明显的金属材料,测定屈服点 比较困难,常把产生0.2%永久变形的应力定为屈 服点,称为屈服强度或条件屈服极限 P0.2 σ0.2=—— Fo 式中P0.2——试样产生永久变形为0.2%时的载荷 (N) 8 持久强 度 σ0.2/时 间(h) MPa 9 温 度 蠕变强 σ 度 —— 应变量/ 时间 MPa Fo——试样原横截面积(mm2) 金属材料在高温条件下,经过规定时间发生断裂 时的应力称为持久强度。通常所指的持久强度, 是在一定的温度条件下,试样经105h后的断裂强度 金属材料在高于一定温度下受到应力作用,即使 应力小于屈服强度,试件也会随着时间的增长而 缓慢地产生塑性变形,此种现象称为蠕变。在给 定温度下和规定的时间内,使试样生产一定蠕变 变形量的应力称为蠕变强度,例如 500 σ—— = 100MPa, 1/100000 二 弹性 1 弹性模 量 切变模 量 弹性极 限 E GPa 2 G GPa 3 σe MPa 4 比例极 限 σp MPa 表示材料在500℃温度下,105h后应变量为1%的蠕 变强度为100MPa。蠕变强度是材料在高温下长期 负荷下对塑性变形抗力的性能指标 弹性是指金属在外力作用下产生变形,当外力取 消后又恢复到原来的形状和大小的一种特性。 在弹性范围内,金属拉伸试验时,外力和变形成 比例增长,即应力与应变成正比关系时,这个比 例系数就称为弹性模量,也叫正弹性模数 金属在弹性范围内,当进行扭转试验时,外力和 变形成比例地增长,乐投体育官网,即应力与应变成正比关系 时,这个比例系数就称为弹性模量,也叫正弹性 模量。 金属能保持弹性变形的最大应力,称为弹性极 限。 在弹性变形阶段,金属材料所承受的和应变能保 持正比的最大应力,称为比例极限 Pp σ0.2=—— Fo 式中Pp——规定比例极限负荷(N) Fo——试样原横截面积(mm2) 所谓塑性是指金属材料在外力作用下,产生永久 三 塑性 变形而不致破裂的能力 金属材料在拉伸时,试样拉断后,其标距分部所 增加的长度与原标距长度的百分比。δs是标距为 5倍直径时的伸长率,δ10是标距为10倍直径时的 伸长率 金属试样拉断后,其缩颈处横截面积的最大缩减 量与原横截面积的百分比 对于各向同性的材料,泊松比表示:试样在单相 拉伸时,横向相对收缩量与轴向相对伸长量之比 E μ=— - 1 2G 式中E——弹性模量(GPa) G——切变模量(GPa) 所谓韧性是指金属材料在冲击力(动力载荷)的 作用下而不破坏的能力 冲击韧度是评定金属材料于动载荷下受冲击抗力 的力学性能指标,通常都是以大能量的一次冲击 值(αKU或αKV)作为标准的,它是采用一定 尺寸和形状的标准试样,在摆锤式一次冲击试验 机上来进行试验。试验结果,以冲断试样上所消 耗的功(AKU或AKV)与断面处横截面积 1 伸长率 断面收 缩率 δ % 2 ψ % 3 泊松比 μ / 四 韧性 1 冲击韧 αKU或 J/cm2 度 αKV (F)之比值大小来衡量 由于αK值的大小,不仅取决于材料本身, 同时还随试样尺寸、形状的改变及试验温 度的不同而变化,因而αK值只是一个相对 指标。目前国际上许多国家直接采用冲击 吸收功AK作为冲击韧度的指标 AKU αKU = ——; F AKU 2 冲击吸 AKU或 收功 AKV J αKV= ——; F 式中αKU ——夏比U形缺口试样冲击值 (J/cm2) αKV ——夏比V形缺口试样冲击值 (J/cm2) AKU ——夏比U形缺口试样冲断时所消 耗的功(J) AKV ——夏比V形缺口试样冲断时所消 耗的功(J) F——试样缺口处的横截面积(cm 金属材料在极限强度以下,长期承受交变负荷 (即大小、方向反复变化的载荷)的作用,在不 发生显著塑性变形的情况下而突然断裂的现象, 称为疲劳 金属材料在重复或交变应力作用下,经过周次 (N)的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大 应力称为疲劳极限 金属材料在重复或交变应力作用下,经过周次 (N)后断裂时所能承受的最大应力,叫作疲劳强 度。此时,N称为材料的疲劳寿命。某些金属材料 在重复或交变应力作用下,没有明显的疲劳极 限,常用疲劳强度表示 硬度就是指金属抵抗更硬物体压入其表面的能 力。硬度不是一个单纯的物理量,而是反映弹 性、强度、塑性等的一个综合性能指标 用一定直径的球体(钢球或硬质合金球以相应的 试验力压入试样表面,经规定的保持时间后,卸 除试验力,测表面压痕直径计算的硬度值。使用 钢球测定硬度小于等于450HBS;使用硬质合金球 测定硬度大于450HBW 五 疲劳 1 疲劳极 限 σ-1 MPa 2 疲劳强 度 σN MPa 六 硬度 1 布氏硬 度 HBS / HRA 2 洛氏硬 度 HRB HRC HRD HRE HRF HRG HRH HRK HV HSC HSD / 用金刚石圆锥或钢球压头以初始试验力和总试验 力作用下,压入试样表面,经规定的保持时间 后,卸除主试验力,测残余压痕深度增量计算的 硬度值 洛氏硬度试验分A、B、C、D、E、F、G、H、绿色制造,K标尺 3 维氏硬 度 肖氏硬 度 / 4 / 用金刚石正四棱体压头以49.03-980.7N的试验力 压力试样表面,经规定的保持时间后,卸除试验 力,测压痕对角线长度的计算的硬度值 用金刚石或钢球冲头一定高度落到试样表面,测 冲头回跳高度计算硬度值。用目测型硬度计的硬 度符号为HSC,指示型硬度计的硬度符号为HSD 相互接触的物体,当作相对移动时就会引起摩 擦,引起摩擦的阻力称为摩擦力。根据摩擦定 律,通常把摩擦力(F)与施加在摩擦部位的垂直 载荷(N)的比值,称为摩擦因数 F μ=— N 式中:F——摩擦力(N) N—施加在摩擦部件上的垂直载荷(N) 试样在规定试验条件下经过一定时间或一定距离 摩擦之后,以试样被磨去的重量(g)或体积(cm 3)之量,称为磨耗量(或磨损量),以磨去体积 表示者称为体积磨耗V 在模拟耐磨试验机上,采用65Mn(52-53HRC)作 为标准试样,在相同条件下,标准试样磨耗量与 被测定材料的绝对磨耗量之比,称为被测材料的 相对耐磨系数 七 减摩、耐磨性 1 摩擦因 数 μ / 2 磨耗量 W V g cm 3 3 相对耐 磨系数 ε /

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