㈠ 鋼材的主要力學性能指標有哪些各指標可以用來衡量鋼材哪方面的性能
鋼材常見的力學性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;
韌性也叫沖擊韌性,是指材料抵抗沖擊變形的能力,表示方法為沖擊值αk.沖擊韌性是衡量鋼材抗沖擊能力的指標,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.
㈡ 衡量鋼材力學性能的四大指標是什麼
衡量
鋼材
力學性能
的四大指標:
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
本構關系
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
取消後恢復原狀的性能。
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
強度標准值
,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(
宏觀
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余變形的能力。
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
方向性能)
鋼板
就是採用厚度方向拉伸的斷面收縮率作為性能
級別
的劃分
依據
。
3.
冷彎性能: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。
冷彎性能合格的鋼材才具有良好的常溫加工
工藝性能
。
4.
韌性:鋼材在沖擊
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性能,是強度和塑性的綜合指標(σ~ε曲線和
坐標軸
圍成的
面積
)。是衡量鋼材抵抗因
低溫
、應力集中、沖擊荷載等作用而脆性斷裂的能力。
指標:沖擊功Akv
原為梅氏(Mesnager)U形
缺口
試件,現採用
夏比
(Charpy)
V形缺口試件。
㈢ 什麼是鋼材的韌性影響因素有哪些
韌性是指鋼材抵抗沖擊或振動荷載的能力,其衡量指標稱為沖擊韌性值。
(1)化學成分的影響
(2)冶煉、澆注、軋制過程及處理的影響
(3)鋼材的硬化的影響
(4)復雜應力的影響
(5)應力集中地影響
(6)殘余應力的影響
(7)溫度的影響
(8)重復荷載作用的影響。
㈣ 鋼材的主要力學性能指標有哪些各指標可以用來衡量鋼材哪方面的性能
鋼材的主要力學性能指標和衡量的性能如下:
1、韌性:金屬材料抵抗沖擊載荷而內不被破壞的能力。容
2、硬度:金屬材料表面抵抗比他更硬的物體壓入的能力。
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。
4、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。
5、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。
6、疲勞強度:材料零件和結構零件對疲勞破壞的抗力。
7、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。
按化學成分分類鋼鐵:
碳素鋼 按其含碳量的不同,可分為:
1、低碳鋼--含碳量wc≤0.25%。
2、中碳鋼--含碳量wc>0.25%≤0.60%。
3、高碳鋼--含碳量wc>0.60%高碳鋼一般在軍工業和工業醫療業比較多。
㈤ 衡量鋼材力學性能的常用指標有哪
鋼材的力學性能是指標准條件下鋼材的屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎性能和沖擊韌性等,也稱機械性能。
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,是建築鋼材的一個重要力學特徵。屈服點是彈性變形的終點,而且在較大變形范圍內應力不會增加,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余變形,已超出結構正常使用范疇,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,鋼材即使經受剪切、沖壓、彎曲及捶擊作用產生局部屈服而無明顯破壞。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性能指標。鋼結構中所有鋼材都應滿足規范對這三個指標的規定。
4. 冷彎性能
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。冷彎性能是一項綜合指標,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、熱加工工藝性能時,應有冷彎試驗合格保證。
5. 沖擊韌性
沖擊韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力,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性能都是靜力性能,韌性則是動力性能。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。
㈥ 鋼筋中塑性 和韌性 分別表示什麼意思
鋼筋的塑性:是指金屬材料受力後發生永久性變形但不產生破壞的能力。其指標可用斷面收縮率和伸長率表示
韌性:是指鋼材在瞬間荷載作用下,抵抗破壞的能力,可用沖擊吸收功或沖擊韌度反映
㈦ 什麼是鋼材的韌性
Q: 什麼是韌性?
A: 材料具有很強的粘結力的性質。
材料的內粘結力強,我們就容說材料的粘結力好。相反地,材料的粘結力弱,我們就說材料具有脆性。我們經常提到韌性和脆性,一定要記住這些術語哦!
材料的彈性經過上屈服點以後,就會進入塑性階段。在應力不變的情況下,經過一段變形以後,材料的應力又開始增加,達到應力的最大值——抗拉強度。從下屈服點開始表現出韌性的狀態。
抗拉強度與屈服點之間的落差越大,材料的粘結力就越大,材料的韌性就越好,也可以認為材料的塑性變形能力強。上屈服點與抗拉強度之比,我們叫做屈強比,它可以作為表示材料的粘結力和韌性的指標。
彈性與塑性、韌性與脆性,雖然是比較陌生的詞彙,但是在建築中經常會使用到,我們必須記住。
變形與力:彈性↔塑性
粘結強度:韌性↔脆性
㈧ 「鋼材韌性」是什麼意思,是彎了不斷嗎韌性和硬度有什麼關系
鋼在沖擊力的作用下抵抗斷裂的能力稱為韌性。
簡單的理解:容易被敲斷,韌性差;回不容易被答敲斷,韌性好。
硬度:材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。
韌性:材料的斷裂前吸收能量和進行塑性變形的能力
顯然 這兩個概念不是在一個范疇的 但兩者有著很緊密的聯系
與韌性相對的是脆性,材料在斷裂前有較大形變、斷裂時斷面常呈現外延形變,此形變不能立即恢復,其應力-形變關系成非線性、消耗的斷裂能很大的材料。韌性越好,則發生脆性斷裂的可能性越小。
㈨ 鋼材的沖擊韌性是反映鋼材的什麼性能指標
沖擊韌性是鋼材的常規力學性能指標之一(還有強度、硬度、塑性等指標)。是版 在沖擊載荷的作用下權測定的試樣斷裂的數值(單位是KJ/cm²).用AK表示。沖擊值越高,說明鋼材在動載荷作用下的抗斷裂能力越強。
㈩ 何謂「韌性」其力學性能指標是什麼如何防止零件韌性不足導致斷裂。
韌性,物理學概念,表示材料在塑性變形和破裂過程中吸收能量的能力。韌性越好,則發生脆性斷裂的可能性越小。韌性可在材料科學及冶金學上,韌性是指材料受到使其發生形變的力時對折斷的抵抗能力,其定義為材料在斷裂前所能吸收的能量與體積的比值。為防止鋼結構的脆性斷裂,除了必要時需按斷裂力學原理作斷裂分析外,一般應注意以下幾個方面:
①合理設計和選用鋼材:具體設計時應注意選擇合適的結構方案和桿件截面、連接及構造型式,避免截面的急劇改變,減小構造應力集中。應根據結構的荷載情況(包括靜力或動力性質)、所處環境溫度和所用鋼材厚度,選用合適的鋼種並提出需要的技術要求(包括必要的沖擊韌性要求)等。
②合理製造和安裝:鋼材的冷加工易使鋼材發生硬化和變脆,應採取措施盡量減少其不利影響。焊接尤其是手工焊接容易產生裂紋或類似裂紋式缺陷,應選擇合適的焊接工藝和參數,力求減少焊接缺陷,如對厚鋼板採用焊前預熱、焊後保溫或熱處理等措施、使用合格焊工、必要的質量檢驗等。對結構和構件的拼裝應採用合理的工藝順序,提高精度,減小焊接和裝配殘余應力。
③建立必要的使用維修規定和措施:應保證結構按設計規定的用途、荷載和環境條件使用不得超規范使用。建立必要的維修措施,經常監視結構尤其是承受動力荷載結構發生裂紋或類裂紋等缺陷或損壞的情況。