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钢材基本知识

本文摘要:一、钢材机械性能1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时,当应力凌驾弹性极限,纵然应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生显着的塑性变形,称此现象为屈服,而发生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)。2.屈服强度(σ0.2)有的金属质料的屈服点极不显着,在丈量上有难题,因此为了权衡质料的屈服特性,划定发生永久残余塑性变形即是一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。

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一、钢材机械性能1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时,当应力凌驾弹性极限,纵然应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生显着的塑性变形,称此现象为屈服,而发生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)。2.屈服强度(σ0.2)有的金属质料的屈服点极不显着,在丈量上有难题,因此为了权衡质料的屈服特性,划定发生永久残余塑性变形即是一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。3.抗拉强度(σb)质料在拉伸历程中,从开始到发生断裂时所到达的最大应力值。

它表现钢材反抗断裂的能力巨细。与抗拉强度相应的另有抗压强度、抗弯强度等。设Pb为质料被拉断前到达的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo(MPa)。

4.伸长率(δs)质料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。5.屈强比(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。6.硬度硬度表现质料反抗硬物体压入其外貌的能力。

它是金属质料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

(1)布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定巨细(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入质料外貌,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB)。(2)洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能接纳布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测质料外貌,由压痕的深度求出质料的硬度。

凭据试验质料硬度的差别,分三种差别的标度来表现:HRA:是接纳60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的质料(如硬质合金等)。HRB:是接纳100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的质料(如退火钢、铸铁等)。

HRC:是接纳150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的质料(如淬火钢等)。(3)维氏硬度(HV)以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入质料外貌,用质料压痕凹坑的外貌积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。二、玄色金属和有色金属1、玄色金属是指铁和铁的合金。

如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础,以碳为主要添加元素的合金,统称为铁碳合金。生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产物,主要用来炼钢和制造铸件。

把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼,即获得铸铁(液状,含碳量大于2.11%的铁碳合金),把液状铸铁浇铸成铸件,这种铸铁叫铸铁件。铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金,铁合金是炼钢的原料之一,在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。含碳量低于2.11%的铁碳合金称为钢,把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即获得钢。

钢的产物有钢锭、连铸坯和直接铸成种种钢铸件等。通常所讲的钢,一般是指轧制成种种钢材的钢。

2、有色金属又称非铁金属,指除玄色金属外的金属和合金,如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还接纳铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等,这些金属主要用作合金附加物,以改善金属的性能,其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。

以上这些有色金属都称为工业用金属,此外另有珍贵金属:铂、金、银等和稀有金属,包罗放射性的铀、镭等。三、钢的分类钢的主要元素除铁、碳外,另有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下七种:1、按品质分类(1)普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)(2)优质钢(P、S均≤0.035%)(3)高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)2、按化学成份分类(1)碳素钢:a.低碳钢(C≤0.25%);b.中碳钢(C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(C≤0.60%)。(2)合金钢:a.低合金钢(合金元素总含量≤5%);b.中合金钢(合金元素总含量>5~10%);c.高合金钢(合金元素总含量>10%)。

3、按成形方法分类(1)锻钢;(2)铸钢;(3)热轧钢;(4)冷拉钢。4、按金相组织分类(1)退火状态的:a.亚共析钢(铁素体+珠光体);b.共析钢(珠光体);c.过共析钢(珠光体+渗碳体);d.莱氏体钢(珠光体+渗碳体)。(2)正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。(3)无相变或部门发生相变的5、按用途分类(1)修建及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。

(2)结构钢:a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)外貌硬化结构钢:包罗渗碳钢、渗氨钢、外貌淬火用钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢:包罗冷冲压用钢、冷镦用钢。b.弹簧钢c.轴承钢(3)工具钢:a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。

(4)特殊性能钢:a.不锈耐酸钢;b.耐热钢:包罗抗氧化钢、热强钢、气阀钢;c.电热合金钢;d.耐磨钢;e.低温用钢;f.电工用钢。(5)专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。

6、综合分类(1)普通钢a.碳素结构钢:(a) Q195;(b) Q215(A、B);(c)Q235(A、B、C);(d)。


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