❶ 衡量鋼材力學性能的常用指標有哪
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。
❷ 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。
❸ 鋼材的三個重要力學性能指標
鋼材的三個重要力學性能指標是:強度、剛度、穩定性。
❹ 在鋼結構設計中,衡量鋼材力學性能好壞的三項重要指標及其作用是什麼
衡量鋼材力學性能好壞的三項重要指標為:
1. 屈服強度(或屈服點);回2. 抗拉強度;3. 伸長答率。
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性能指標,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系。
❺ 試述衡量鋼材力學性能的好壞的常用指標有哪些
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。簡單的可這版樣解釋:
強度權,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。
❻ 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。
❼ 鋼材力學性能的主要指標有哪些
力學性能是鋼材最重要的使用性能,包括抗拉性能、塑性、韌性及硬度等。 (1)抗拉性能。表示鋼材抗拉性能的指標有屈服強度、抗拉強度、屈強比、伸長率、斷面收縮率。屈服是指鋼材試樣在拉伸過程中,負荷不再增加,而試樣仍繼續發生變形的現象。發生屈服現象時的最小應力,稱為屈服點或屈服極限,在結構設計時,一般以屈服強度作為設計依據。抗拉強度是指試樣拉伸時,在拉斷前所承受的最大荷載與試樣原橫截面面積之比。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。伸長率是指金屬材料在拉伸時,試樣拉斷後,其標距部分所增加的長度與原標距長度的百分比;斷面收縮率是指金屬試樣拉斷後,其縮頸處橫截面面積的最大縮減量與原橫截面面積的百分比。伸長率和斷面收縮率越大,鋼材的塑性越好。(2)冷彎性能。冷彎性能是指鋼材在常溫下抵抗彎曲變形的能力,表示鋼材在惡劣條件下的塑性。鋼材按規定的彎曲角度a和彎心直徑d彎曲後,通過檢查彎曲處的外面和側面有無裂紋、起層或斷裂等進行評定。通過冷彎可以揭示鋼材內部的應力、雜質等缺陷,還可用於鋼材焊接質量的檢驗,能揭示焊件在受彎面的裂紋、雜質等缺陷。(3)沖擊韌性。沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載作用而不破壞的能力。工程上常用一次擺錘沖擊彎曲試驗來測定材料抵抗沖擊載荷的能力,即測定沖擊載荷試樣被折斷而消耗的沖擊功Ak,單位為焦耳(J)。鋼材的沖擊韌性是衡量鋼材質量的一項指標,特別對經常承受荷載沖擊作用的構件,如重量級的吊車梁等,要經過沖擊韌性的鑒定。沖擊韌性越大,表明鋼材的沖擊韌性越好。(4)硬度。硬度是指金屬抵抗硬物體壓人其表面的能力,硬度不是一個單純的物理量,而是反映彈性、強度、塑性等的一個綜合性能指標。硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度。最常用表示方法為布氏硬度,是用一定直徑的球體(鋼球或硬質合金球),以相應的試驗力壓人試樣表面,經規定的保持時間後,卸除試驗力,測表面壓痕直徑計算其硬度值。(5)疲勞破壞。鋼材在交變應力作用下,應力在遠低於靜荷載抗拉強度的情況下突然破壞,甚至在低於靜荷載屈服強度時即發生破壞,這種破壞稱為疲勞破壞。鋼材疲勞破壞的應力指標用疲勞強度(或稱疲勞極限)來表示,它是指試件在交變應力的作用下,不發生疲勞破壞的最大應力值。一般把鋼材承受交變荷載1×107周次時不發生破壞所能承受的最大應力作為疲勞強度。設計承受交變荷載且需進行疲勞驗算的結構時,應當了解所用鋼材的疲勞強度。