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金属材料机械性能

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1 范围

本标准给出了增材制造金属材料机械性能测试的现有测试方法及注意事项。

本标准适用于指导增材制造从业人员依据现有测试标准开展增材制造金属材料机械性能的测定。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 228.1-2010 金属材料拉伸试验第1部分室温试验方法

GB/T 229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法

GB/T 230.1-2009 金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法( A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)

GB/T 231.4-2009 金属材料布氏硬度试验第4部分:硬度值表

GB/T 232-2010 金属材料弯曲试验方法

GB/T 3075-2008金属材料疲劳试验轴向力控制方法

GB/T 4337-2015 金属材料疲劳试验旋转弯曲方法

GB/T 4340.1-2009 金属维氏硬度试验第1部分:试验方法

GB/T 4341.1-2014 金属材料肖氏硬度试验第1部分:试验方法

GB/T 5319-2002 烧结金属材料(不包括硬质合金)横向断裂强度的测定

GB/T 6398-2017 金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法

GB/T 7314-2017 金属材料室温压缩试验方法

GB/T 10128-2007 金属材料室温扭转试验方法

GB/T 12443-2007 金属材料扭应力疲劳试验方法

GB/T 13239-2006 金属材料低温抗拉试验

GB/T 18449.1-2009 金属材料努氏硬度试验第1部分:试验方法

GB/T 19744-2005 铁素体钢平面应变止裂韧度K Ia试验方法

GB/T 19748-2005 钢材夏比V型缺口摆锤冲击试验仪器化试验方法

GB/T 21143-2014 金属材料准静态断裂韧度的统一试验方法

GB/T 21838.1-2008 金属材料硬度和材料参数的仪器化压痕试验第1部分:试验方法

GB/T 22315-2008 金属材料弹性模量和泊松比试验方法

GB/T 24522-2009 金属材料低拘束试样测定稳定裂纹扩展阻力的试验方法

GB/T 24584-2009 金属材料拉伸试验液氦试验方法

GB/T 26076-2010 金属薄板(带)轴向力控制疲劳试验方法

GB/T 26077-2010 金属材料疲劳试验轴向应变控制方法

GB/T 33812-2017 金属材料疲劳试验应变控制热机械疲劳试验方法

GB/T 35351-2017 增材制造术语

HB 7571-2017 金属高温压缩试验方法

HB 7623-1998 金属材料蠕变裂纹扩展速率试验方法

ISO 12108-2018 金属材料疲劳试验疲劳裂痕增长试验

ISO 22889-2013 金属材料测定低限制条件下使用的样品抗稳定裂纹扩张的试验方法

ASTM B645-2015 铝合金线性弹性平面应变断裂韧性测试的标准实施规程(Standard Practice for Linear-Elastic Plane-Strain Fracture Toughness Testing of Aluminum Alloys)

ASTM B646-17 铝合金断裂韧性试验的标准实施规程(Standard Practice for Fracture Toughness Testing of Aluminum Alloys)

ASTM B647-10(2016)使用韦氏硬度计测试铝及铝合金压痕硬度的标准试验方法(Standard Test Method for Indentation Hardness of Aluminum Alloys by Means of a Webster Hardness Gage)ASTM B648-10(2015)使用巴克尔硬度计测量铝合金硬度的试验方法(Standard Test Method for Indentation Hardness of Aluminum Alloys by Means of a Barcol Impressor)

ASTM B909-17 非应力消除铝制品的平面应力断裂强度试验的标准导则(Standard Guide for Plane Strain Fracture Toughness Testing of Non-Stress Relieved Aluminum Products)

ASTM E238-17a金属材料的针型轴承测试的标准试验方法(Standard Test Method for Pin-Type Bearing Test of Metallic Materials)

ASTM E292 -09材料断裂时间的凹口张力试验的标准试验方法(Standard Test Methods for Conducting Time-for-Rupture Notch Tension Tests of Materials)

ASTM E740-09裂缝检测与表面裂纹拉伸试样的标准规程(standard practice for fracture testing with surface-crack tension specimens)

ASTM E1681-03(2013)测定金属材料环境致裂的界限应力强度因子的标准试验方法(Standard Test Method for Determining Threshold Stress Intensity Factor for Environment-Assisted Cracking of Metallic Materials)

ASTM E1875-13利用回声共振测试动态杨氏模量、剪切模数和泊松比的标准试验方法(standard test method for dynamic young modulus, shear modulus, and poisson ratio by sonic resonance)ASTM E1876-15利用振动的冲击激磁产生动态模量、剪切模量和泊松比的试验方法(Standard Test Method for Dynamic Young's Modulus, Shear Modulus, and Poisson's Ratio by Impulse Excitation of Vibration)

ASTM E2714-13 蠕变疲劳试验方法(Standard Test Method for Creep-Fatigue Testing)

ASTM E2760-16蠕变疲劳裂纹扩展试验的标准试验方法(Standard Test Method for Creep-Fatigue Crack Growth Testing)

ASTM E2789-10(2015)微动疲劳试验标准导则(Standard Guide for Fretting Fatigue Testing)3 术语和定义

GB/T 35351-2017界定的术语和定义适用于本文件。

4 静态力学性能

4.1 拉伸性能

GB/T 228.1-2010、GB/T 13239-2006和GB/T 24584-2009适用于采用增材制造工艺制备的试样,但片状、线状和很小直径的杆状试样较难通过增材制造方法制备。ASTM E292-09适用于采用增材制造方法制备的试样,其中薄片试样制备对部分增材工艺有挑战。

拉伸性能测试标准见表1。

表1 拉伸性能测试标准

4.2 压缩性能

GB/T 7314-2017适用于采用增材制造方法制备的试样,但薄片试样很难通过增材制造工艺制备。

压缩性能测试标准见表2。

表2 压缩性能测试标准

4.3 承压性能

该标准适用于增材制造法制备的试样,但增材制造法制备试样的表面光洁度和某些厚度可能会达不到标准的要求。

承压性能测试标准见表3。

表3 承压性能测试标准

4.4 弯曲性能

弯曲性能测试标准见表4。

表4 弯曲性能测试标准

4.5 弹性模量和泊松比性能

下列标准适用于采用增材制造方法制备的试样,泊松比可以用来进一步说明增材制造法制备的块状

试样的各向异性。

弹性模量和泊松比性能测试标准见表

5。

表5 弹性模量和泊松比性能测试标准

表5(续)

4.6 硬度性能

以下压痕试验可能有助于测试增材制造材料的硬度,努氏硬度法有助于测定增材工艺制备的金属结构中分离杂质的微观硬度,而维氏硬度法有助于评估增材制造的金属零件的微观和宏观硬度。

硬度性能测试标准见表6。

表6 硬度性能测试标准

表6(续)

5 疲劳性能测试

5.1 疲劳性能

疲劳性能测试标准见表7。

表7 疲劳性能测试标准

表7(续)

5.2 断裂韧性性能

断裂韧性性能测试标准见表8。

表8 断裂韧性性能测试标准

5.3 裂纹扩展性能

裂纹扩展性能测试标准见表9。

表9 裂纹扩展性能测试标准

6 报告

报告应包括以下内容:

——零件在增材制造体系构建区域中的位置与取向;

——半成品的制备加工和调节过程及各项工艺参数,每件试样的标记;

——试样的形状、尺寸和允许的公差,测试方向等;

——测试样品后处理过程等信息;

——所使用的标准;

——所使用的方法,并描述所有使用的非标准处理方式或与标准处理方式的差异,或者两者都描述;

——测试结果及实验结论;

——实验日期、实验室名称和地址、实验人、审核人、批准签字人;

——测定过程中存在的任何异常特性和在本标准中没有规定的可能对试样或标准样品的分析结果产生影响的任何操作。

金属材料性能及国家标准

金属材料性能 为更合理使用金属材料,充分发挥其作用,必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能(使用性能)及其在冷热加工过程中材料应具备的性能(工艺性能)。 材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等)、化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性),力学性能也叫机械性能。 材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。 (一)、机械性能 机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。 1 、强度:材料在外力(载荷)作用下,抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。 2 、屈服点(бs ):称屈服强度,指材料在拉抻过程中,材料所受应力达到某一临界值时,载荷不再增加变形却继续增加或产生 0.2%L 。时应力值,单位用牛顿 / 毫米 2 ( N/mm2 )表示。 3 、抗拉强度(бb )也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿 / 毫米 2 ( N/mm2 )表示。 4 、延伸率(δ):材料在拉伸断裂后,总伸长与原始标距长度的百分比。 5 、断面收缩率(Ψ)材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。 6 、硬度:指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力,常用硬度按其范围测定分布氏硬度( HBS 、 HBW )和洛氏硬度( HKA 、 HKB 、 HRC ) 7 、冲击韧性( Ak ):材料抵抗冲击载荷的能力,单位为焦耳 / 厘米 2 ( J/cm2 ) . (二)、工艺性能 指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。 8 、铸造性能:指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能,主要包括流性能、充满铸模能力;收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力;偏析指化学成分不均性。 9 、焊接性能:指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法,把两个或两个以上金属材料焊接到一起,接口处能满足使用目的的特性。 10 、顶气段性能:指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。 11 、冷弯性能:指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度一般用弯曲角度α(外角)或弯心直径 d 对材料厚度 a 的比值表示, a 愈大或 d/a 愈小,则材料的冷弯性愈好。 12 、冲压性能:金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压。检验方法用杯突试验进行检验。 13 、锻造性能:金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。(三)、化学性能 指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。 14 、耐腐蚀性:指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。 15 、抗氧化性:指金属材料在高温下,抵抗产生氧化皮能力。 >> 返回 金属材料的检验

常用注塑材料性能

目录 1.ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 (2) 2.PA6 聚酰胺6或尼龙6 (3) 3.PA12 聚酰胺12或尼龙12 (3) 4.PA66 聚酰胺66或尼龙66 (4) 5.PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯 (6) 6.PC 聚碳酸酯 (6) 7.PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物 (7) 8.PC/PBT 聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物 (7) 9.PE-HD 高密度聚乙烯 (8) 10.PE-LD 低密度聚乙烯 (8) 11.PEI 聚乙醚 (9) 12.PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯 (9) 13.PETG 乙二醇改性-聚对苯二甲酸乙二醇酯 (10) 14.PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 (10) 15.POM 聚甲醛 (11) 16.PP 聚丙烯 (11) 17.PPE 聚丙乙烯 (12) 18.PS 聚苯乙烯 (13) 19.PVC (聚氯乙烯) (13) 20.SA苯乙烯-丙烯腈共聚物 (14)

ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 典型应用范围: 汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒等),电冰箱,大强度工具(头发烘干机,搅拌器,食品加工机,割草机等),电话机壳体,打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 注塑模工艺条件: 干燥处理:ABS材料具有吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80~90℃下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度:210~280℃;建议温度:245℃。 模具温度:25~70℃。(模具温度将影响塑件光洁度,温度较低则导致光洁度较低)。 注射压力:500~1000bar。 注射速度:中高速度。 化学和物理特性: ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看,ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。

完整的常用金属材料及牌号

金属板材的选用及牌号 我们通常所说的板材,是指薄钢板(带);而所谓的薄钢板,是指板材厚度小于4mm的钢板,它分为热轧板和冷轧板。众所周知,在家电制造领域里,冷轧板以及以冷轧板为原板的镀锌板的用途十分广泛,冰箱、空调、洗衣机、微波炉、燃气热水器等等的零件材料的选用都与它紧密相连。近年来,国外牌号钢材的大量涌入,丰富了国内钢材市场,使板材选用范围逐步扩大了,这对提高家电产品的制造质量,提供更丰富的款式和外观,起到了显而易见的作用;然而,由于国外的板材型号与我国板材牌号及标记不一致,再加上目前市面上很少有这方面专门介绍的资料和技术书籍,这给如何选用比较恰当的钢板带来了一定的困惑。 本文针对上述情况,介绍了在我国经常用到和使用最多的几个国家(日本、德国、俄罗斯)的冷轧薄钢板以及以冷轧板为原板的镀锌板的基本资料,并归纳出与我们国家钢板牌号的相互对应关系,借此提高我们对国外板材的识别和认知度,并能熟练选用之。 1 板材牌号及标记的识别 1.1 冷轧普通薄钢板 冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称,俗称冷板。它是由普通碳素结构钢热轧钢带,经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制,不产生氧化铁皮,因此,冷板表面质量好,尺寸精度高,再加之退火处理,其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板,在许多领域里,特别是家电制造领域,已逐渐用它取代热轧薄钢板。 适用牌号:Q195、Q215、Q235、Q275; 符号:Q—普通碳素结构钢屈服点(极限)的代号,它是“屈”的第一个汉语拼音字母的大小写;195、215、235、255、275—分别表示它们屈服点(极限)的数值,单位:兆帕MPa(N/mm2);由于Q235钢的强度、塑性、韧性和焊接性等综合机械性能在普通碳素结构钢中属最了,能较好地满足一般的使用要求,所以应用范围十分广泛。 标记:尺寸精度—尺寸—钢板品种标准 冷轧钢板:钢号—技术条件标准 标记示例:B-0.5×750×1500-GB708-88 冷轧钢板:Q225-GB912-89 产地:鞍钢、武钢、宝钢等 1.2 冷轧优质薄钢板 同冷轧普通薄钢析一样,冷轧优质碳素结构钢薄钢板也是冷板中使用最广泛的薄钢板。冷轧优质碳素薄钢板是以优质碳素结构钢为材质,经冷轧制成厚度小于4mm的薄板。 适用牌号:08、08F、10、10F

常用岩土材料参数和岩石物理力学性质一览表

(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下: ) 21(3ν-= E K ) 1(2ν+= E G (7.2) 当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5,因为计算的K 值将会非常的高,偏离实际值很多。最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计),然后再用K 和ν来计算G 值。 表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。 岩石的弹性(实验室值)(Goodman,1980) 表7.1 土的弹性特性值(实验室值)(Das,1980) 表7.2 各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况,横切各向同性弹性模型需要5 中弹性常量:E 1, E 3, ν12,ν13和G 13;正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。这些常量的定义见理论篇。 均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。 横切各向同性弹性岩石的弹性常数(实验室) 表7.3

流体弹性特性——用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ,如果土粒是可压缩的,则要用到比奥模量M 。纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa 。其取值依赖于分析的目的。分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态(见理论篇第三章流体-固体相互作用分析),则尽量要用比较低的K f ,不用折减。这是由于对于大的K f 流动时间步长很小,并且,力学收敛性也较差。在FLAC 3D 中用到的流动时间步长,? tf 与孔隙度n ,渗透系数k 以及K f 有如下关系: ' f f k K n t ∝ ? (7.3) 对于可变形流体(多数课本中都是将流体设定为不可压缩的)我们可以通过获得的固结系数νC 来决定改变K f 的结果。 f 'K n m k C + = νν (7.4) 其中 3 /4G K 1 m += ν f 'k k γ= 其中,' k ——FLAC 3D 使用的渗透系数 k ——渗透系数,单位和速度单位一样(如米/秒) f γ——水的单位重量 考虑到固结时间常量与νC 成比例,我么可以将K f 的值从其实际值(Pa 9 102?)减少,利用上面得表达式看看其产生的误差。 流动体积模量还会影响无流动但是有空隙压力产生的模型的收敛速率(见1.7节流动与力学的相互作用)。如果K f 是一个通过比较机械模型得到的值,则由于机械变形将会产生孔隙压力。如果K f 远比k 大,则压缩过程就慢,但是一般有可能K f 对其影响很小。例如在土体中,孔隙水中还会包含一些尚未溶解的空气,从而明显的使体积模量减小。 在无流动情况下,饱和体积模量为: n K K K f u + = (7.5) 不排水的泊松比为:

钢材的物理力学性能和机械性能表

钢材的物理力学性能和机械性能表 钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等. 单独作用下所显示的各种机械性能。钢材通常有五大主要的机械性能指标:通过一次拉伸试验可得到抗拉强度,伸长率和屈服点三项基本性能; 通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能; 通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。 1.屈服点(σs) 钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产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),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2) 2.屈服强度(σ0.2) 有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(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) 材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。 设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。

4.伸长率(δs) 材料在拉断后,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 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材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。 ⑴布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,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),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 ⑵洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时,不能采用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材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示: HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材

金属材料成分与代号

7 铸铁_ DZ2.15.10.1-1999 灰铸铁HT150 DZ2.15.10.2-1999 灰铸铁HT200 DZ2.15.10.3-1999 合金铸铁HT28-48CrMo DZ2.15.10.14-1999 球墨铸铁QT400-15 DZ2.15.10.5-1999 灰铸铁QT500-7 DZ2.15.10.6-1999 灰铸铁QT600-3 6 铸钢 DZ2.15.9.1-1999 碳素铸钢ZG230-450 DZ2.15.9.8-1999 合金铸钢ZG15Cr1Mo1 DZ2.15.9.7-1999 合金铸钢ZG15Cr2Mo1 DZ2.15.9.6-1999 合金铸钢ZG15Cr1Mo1V DZ2.15.9.4-1999 合金铸钢ZG20CrMo DZ2.15.9.5-1999 合金铸钢ZG20CrMoV DZ2.15.8.2-1999 精铸不锈钢ZG1Cr13 DZ2.15.8.3-1999 精铸不锈钢ZG2Cr13 DZ2.15.8.4-1999 精铸不锈钢ZG1Cr11MoV 11铜及铜合金 DZ2.15.11.1-1999 工业纯铜T3 DZ2.15.11.2-1999 黄铜H62 DZ2.15.11.3-1999 铅黄铜HPb59-1 DZ2.15.11.4-1999 锡黄铜HSn62-1 DZ2.15.11.5-1999 锡黄铜HSn70-1 DZ2.15.11.16-1999 加硼锡黄铜HSn70-1B DZ2.15.11.6-1999 铝青铜QAl9-4 DZ2.15.11.7-1999 锡青铜QSn4-3 DZ2.15.11.8-1999 铍青铜QBe2 DZ2.15.11.9-1999 铁白铜BFe30-1-1 DZ2.15.10.8-1999 铸铝青铜ZCuAl10Fe3 DZ2.15.10.11-1999 铸锡青铜ZCuSn3Zn8Pb6Ni1 DZ2.15.10.10-1999 铸锡青铜ZCuSn10P1 DZ2.15.10.9-1999 铸锡青铜ZCuSn5Pb5Zn5 DZ2.15.10.7-1999 铸硅黄铜ZCuZn16Si4 DZ2.15.10.15-1999 铸铅镍黄铜ZCuZn15Ni12 5 耐热、耐酸不锈钢、高温合金 DZ2.15.4.16-1999 耐热铬钼不锈钢0Cr15Mo DZ2.15.4.19-1999 不锈钢0Cr17Ni12Mo2 DZ2.15.4.18-1999 不锈钢0Cr18Ni9 DZ2.15.4.1-1999 不锈钢1Cr13 DZ2.15.4.4-1999 不锈钢1Cr11MoV

机械加工常用金属材料及特性

简介:1. 45——优质碳素结构钢,是最常用中碳调质钢。主要特征: 最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理。应用举例 1. 45——优质碳素结构钢,是最常用中碳调质钢。 主要特征: 最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理。应用举例: 主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热,焊后消除应力退火。 2. Q235A(A3钢)——最常用的碳素结构钢。 主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能,以及一定的强度、好的冷弯性能。应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 3. 40Cr——使用最广泛的钢种之一,属合金结构钢。 主要特征: 经调质处理后,具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性,淬透性良好,油冷时可得到较高的疲劳强度,水冷时复杂形状的零件易产生裂纹,冷弯塑性中等,回火或调质后切削加工性好,但焊接性不好,易产生裂纹,焊前应预热到100~150℃,一般在调质状态下使用,还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。 应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件,如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等,调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件,如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等,经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件,如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等,经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件,如蜗杆、主轴、轴、套环等,碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件,如轴、齿轮等。 4. HT150——灰铸铁。应用举例:齿轮箱体,机床床身,箱体,液压缸,泵体,阀体,飞轮,气缸盖,带轮,轴承盖等 5. 35——各种标准件、紧固件的常用材料 主要特征: 强度适当,塑性较好,冷塑性高,焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低,正火或调质后使用应用举例: 适于制造小截面零件,可承受较大载荷的零件:如曲轴、杠杆、连杆、钩环等,各种标准件、紧固件 6. 65Mn——常用的弹簧钢。应用举例:小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条,也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧,卡簧等。 7. 0Cr18Ni9——最常用的不锈钢(美国钢号304,日本钢号SUS304)特性和应用: 作为不锈耐热钢使用最广泛,如食品用设备,一般化工设备,原于能工业用设备 8. Cr12——常用的冷作模具钢(美国钢号D3,日本钢号SKD1) 特性和应用: Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢,属高碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性;由于Cr12钢碳含量高达2.3%,所以冲击韧度较差、易脆裂,而且容易形成不均匀的共晶碳化物;Cr12钢由于具有良好的耐磨性,多用于制造受冲击负荷较小的要求高耐磨的冷冲模、冲头、下料模、冷镦模、冷挤压模的冲头和凹模、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉深模以及粉末冶金用冷压模等

常用材料力学性能.

常用材料性质参数 材料的性质与制造工艺、化学成份、内部缺陷、使用温度、受载历史、服役时间、试件尺寸等因素有关。本附录给出的材料性能参数只是典型范围值。用于实际工程分析或工程设计时,请咨询材料制造商或供应商。 除非特别说明,本附录给出的弹性模量、屈服强度均指拉伸时的值。 表 1 材料的弹性模量、泊松比、密度和热膨胀系数 材料名称弹性模量E GPa 泊松比V 密度 kg/m3 热膨胀系数a 1G6/C 铝合金-79 黄铜 青铜 铸铁 混凝土(压 普通增强轻质17-31 2300 2400 1100-1800

7-14 铜及其合金玻璃 镁合金镍合金( 蒙乃尔铜镍 塑料 尼龙聚乙烯 2.1-3.4 0.7-1.4 0.4 0.4 880-1100 960-1400 70-140 140-290 岩石(压 花岗岩、大理石、石英石石灰石、沙石40-100 20-70 0.2-0.3 0.2-0.3 2600-2900 2000-2900 5-9 橡胶130-200 沙、土壤、砂砾钢

高强钢不锈钢结构钢190-210 0.27-0.30 7850 10-18 14 17 12 钛合金钨木材(弯曲 杉木橡木松木11-13 11-12 11-14 480-560 640-720 560-640 1 表 2 材料的力学性能 材料名称/牌号屈服强度s CT MPa 抗拉强度b CT

MPa 伸长率 5 % 备注 铝合金LY12 35-500 274 100-550 412 1-45 19 硬铝 黄铜青铜 铸铁( 拉伸HT150 HT250 120-290 69-480 150 250 0-1 铸铁( 压缩混凝土(压缩铜及其合金 玻璃

金属材料机械性能代号

名称代号单位意义 比例极限σp Mpa材料在受力拉伸过程中,应力与应变保持正比关系的最大应变值屈服点σs Mpa材料在受力过程中,开始产生显著塑性变形的最小应力值 屈服强度σ0.2Mpa 材料在受力过程中,所产生的塑性变形达到测定长度的0.2%时的应力值 抗拉强度σb Mpa材料在拉伸过程中,从开始到散裂时所达到的最大应力值 抗压强度σbc Mpa材料在拉伸过程中,从开始到断裂期间内所达到的最大应力值 抗弯强度σbb Mpa 在与轴线(材料)相垂直的力作用下,材料呈现弯曲直至破坏时所到达的最大应力值 延伸率δ%材料在拉断后,其测定部分的塑性伸长与原来测定部分长度的百分比 断面收缩率ψ%材料在拉断后,其断裂处横截面积的缩减量与原来的横截面积的百分比 扭转比例极限J p Mpa材料在扭转过程中的规定比例极限值 扭转屈服强度J0.3Mpa 材料在扭转过程中,所产生的部分残余剪应变量达到测定量的0.3%时的计算剪应力 扭转强度Jb Mpa材料在扭转过程中,达到断裂时的最大扭矩计算而得的最大剪应力 σ-1光滑试样承受对称弯曲应力时,在重复或交变情况下,于规定周期 次数内不发生断裂所承受的最大应力 J-1光滑试样承受对称扭转应力时,在重复或交变情况下,于规定周期 次数内不发生断裂所承受的最大应力 HB硬度表示材料抵抗物体压入其表面的能力 HRC HRB HRA用于硬度极高的材料(如硬质合金钢) HV锥式硬度 HS当工件最终表面不允许留下任何痕迹(如钢球或金刚石压痕)时, 如如轧辊辊身和辊径处,采用HS 冲击韧性A k 试样在一次摆锤冲击弯曲试验中冲折时所消耗的功除以试样断裂处原横截面积所得的商 金属材料机械性能代号 Mpa 疲劳极限 HB>450或试样过小,改用洛式硬度(HR)。分别用HRA、HRB 、HRC三种标度表示:标度C用于硬度很高的材料(如:淬火 钢);标度B用于硬度较低的材料(如:退火钢、铸铁) 硬度Mpa

金属材料代号

金属材料代号 金属材料常用力学性能名词、金属材料代号是什么?金属材料应用时常用力学性能有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和冲击韧性值等。屈服强度代号为%2,单位为MPa(N/mm2)。是指材料试样在拉伸过程中,永久变形为原长的"规定数值"时的应力。一般"规定数值"为拉伸试样原长的0.2%,故以%2表示。抗拉强度代号为σb,单位为MPa(N/mm2)。是指材料试样受拉伸时,在被拉断前所能承受的最大应力。抗压强度代号为σbc,单位为MPa(N/mm2)。是指材料试样受弯曲力时,在被压坏前所能承受的最大应力。抗弯强度代号为σbb单位为MPa(N/mm2)。是指材料试样受弯曲力时,在被破坏前所能承受的最大应力。冲击韧性值代号为σk,单位为J/m2。是指材料的冲击试样受冲击负荷折断时,试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击。 金属材料机械零件所用金属材料多种多样,为了使生产、管理方便、有序,有关标准对不同金属材料规定了它们牌号的表示方法,以示统一和便于采纳、使用。现将常用金属材料牌号表示方法向读者作一些简单介绍。 一、钢铁产品牌号表示方法(参照GB/T221—2000) 1.标准的基本概况 GB/T221—2000标准是参照国外钢铁产品牌号表示方法和国内钢铁产品牌号表示方法变化( 如Q345代替16Mn)等情况修订后,于2000年4月1日发布,并于2000年11月1日开始实施。 2.主要技术内容变动情况 (1)由于一些钢铁产品牌号有它们专用的标准,故取消了原标准中铁合金、铸造合金、高温合金、精密合金、耐蚀合金和铸铁、铸钢、粉末材料等牌号表示方法。 (2)一些新的钢铁产品的出现,更加完善了原标准。新标准增加了脱碳低磷粒铁、含钒生铁 JP2、铸造耐磨生铁、保证淬透性钢、非调质机械结构钢、塑料模具钢、取向硅钢(电讯用)等牌号表示方法。 (3)对不适应科技发展和与生产不协调的一些用钢牌号作了彻底改变或修改。如碳素结构钢A 3改为Q235,低合金高强度结构钢16Mn改为Q345等。对不锈钢、耐热钢和冷轧硅钢等的牌号表示方法也做了修改。

金属材料的力学性能教案

复习旧课 1、材料的发展历史 2、工程材料的分类 讲授新课 第一章金属材料的力学性能 材料的性能有使用性能和工艺性能两类 使用性能是保证工件的正常工作应具备的性能,主要包括力学性能、物理性能、化学性能等。 工艺性能是材料在被加工过程中适应各种冷热加工的性能,包括铸造性能、锻压性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。 力学性能是指金属在外力作用下所显示的性能能。 金属力学性能指标有:强度、刚度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。 第一节刚度、强度与塑性 一、拉伸试验及力—伸长曲线 L 0——原始标距长度;L 1 ——拉断后试样标距长度 d 0——原始直径。d 1 ——拉断后试样断口直径 国际上常用的是L0=5 d0(短试样),L0=10 d0(长试样) [拉伸曲线]:拉伸试验中记录的拉伸力F与伸长量ΔL(某一拉伸力时试样的长度与原始长度的差ΔL=Lu-L0)的F—ΔL曲线称为拉伸曲线图。 Oe段:为纯弹性变形阶段,卸去载荷时,试样能恢复原状

Es段:屈服阶段 Sb段:强化阶段,试样产生均匀的塑性变形,并出现了强化 Bk段:局部塑性变形阶段 二、刚度 刚度:金属材料抵抗弹变的能力 指标:弹性模量 E E= σ / ε (Gpa ) 弹性范围内. 应力与应变的比值(或线形关系,正比) E↑刚度↑一定应力作用下弹性变形↓ 三、强度指标σ= F/S o 强度:强度是指材料抵抗塑性变形和断裂的能力。 强度表示:强度一般用拉伸曲线上所对应某点的应力来表示。单位采用N/mm2(或MPa 兆帕)σ= F/A o σ——应力(MPa);F——拉力(N);S o——截面积(mm2)。 常用的强度判据主要有屈服点、条件屈服强度(也称为规定残余伸长应力)和抗拉强度等。 1、屈服点与条件屈服强度 [屈服强度]σs 产生屈服时的应力(屈服点),亦表示材料发生明显塑性变形时的最低应力值。 [ 规定残余伸长应力]:σ r0.2产生0.2%残余伸长率时的应力。σ r0.2 = F r0.2/A o 2、抗拉强度 [抗拉强度]:σ b 断裂前最大载荷时的应力(强度极限) σγ0.2常常难以测出,所以,脆性材料没有屈服强度指标,只有抗拉强度指标用于零件的设计计算。 强度意义:一般机械零件或工具使用时,不允许发生塑性变形,故屈服点σ s 是机械设计强度计算的主要依据;抗拉强度代表材料抵抗拉断的能力,若应力大于抗拉强度,则会发生断裂而造成事故。 三、塑性指标 材料产生塑性变形而不破坏的能力称为塑性。常用的塑性指标是断后伸长率δ和断面收缩率。一般通过拉伸实验测定。 1、断后伸长率 断后伸长率是指试样拉断后标距的伸长量与原标距长度的百分比。用符号δ表示。 δ =(L1-L0 /L0)×100%

常用金属材料汇总

液位 计、压力 管道、化 工设备的 常用金属 材料 2007-08-0 3 10:01:49 常用金属材料 介绍压力管道中常用的金属材料的分类、特点、用途和表示方法 金属材料:黑色金属:通常指铁和铁的合金 有色金属:指铁及铁合金以外的金属及其合金。 黑色金属根据它的元素组成和性能特点分为三大类,即铸铁、碳素钢及合金钢。 1铸铁 铸铁:含碳量大于2.06%的铁碳合金。 ◆真正有工业应用价值的铸铁其含碳量一般为2.5%~6.67%。 ◆铸铁的主要成分除铁之外,碳和硅的含量也比较高。由于铸铁中的含碳量较 高,使得其中的大部分碳元素已不再以Fe3C化合物存在,而是以游离的石墨存 在。 性能特点:是可焊性、塑性、韧性和强度均比较差,一般不能锻,但它却具有优 良的铸造性、减摩性、切削加工性能,价格便宜。 用途:常用作泵机座、低压阀体等材料;地下低压管网的管子和管件。 根据铸铁中石墨的形状不同将铸铁分为灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁。 1.1灰口铸铁:石墨以片状形式存在于组织中的铸铁称之为灰口铸铁。 ◆灰口铸铁浇铸后缓冷得到的组织为铁素体和游离石墨共存,断口呈灰色,灰 口铸铁也因此而得名。灰口铸铁的各项机械性能均较差,工程上很少使用。 1.2可锻铸铁:经过长时间石墨化退火,使石墨以团絮状存在于铸铁组织中,此 类铸铁称为可锻铸铁。 性能特点:强度、塑性、韧性均优于灰口铸铁,其延伸率可达12%;但可锻铸 铁制造工艺复杂,价格比较高。 ◆由于可锻铸铁具有一定的塑性,故"可锻"的名称也由此而出,其实它仍为不 可锻。 用途:可锻铸铁在工程上常用作阀门手轮以及低压阀门阀体等。 根据断面颜色或组织的不同,可锻铸铁又分为黑心可锻铸铁、白心可锻铸铁和 珠光体可锻铸铁三种。常用的是黑心可锻铸铁。 1.3球墨铸铁:是通过在浇注前向铁水中加入一定量的球化剂进行球化处理, 并加入少量的孕育剂以促进石墨化,在浇注后直接获得具有球状石墨结晶的铸

机械制造常用材料及选择.doc

机械制造常用材料及选择 机械制造中最常用的材料是钢和铸铁,次是有色金属合金。金属材料如塑料、橡胶等。在机械制造中也是具有独特的使用价值。 一、金属材料 铸铁和钢都是铁碳合金,它们的区别主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的铁铸合金称为钢,含碳量大于2%称为铸铁。 1、铸铁与钢的功能区别: 铸铁具有适当的易熔性、良好的液态流动性,因而可铸成形状复杂的零件。它的减震性、耐磨性、切削性(指灰铸铁)均较好且成本低廉,因此在机械制造中应用甚广。 钢具有高的强度,、韧性和塑性,并可用热处理方法改善其力学性能和加工性能。钢制零件的毛坯可用铸造、冲压、焊接或铸造等方法取得,因此其应有极为广泛。 2、铸铁与钢的分类: ㈠铸铁: 常用的铸铁:灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等。 其中灰铸铁和球墨铸铁是脆性材料,不能进行辗压和锻造。灰铸铁应用的最广泛,其次球墨铸铁次之。 ㈡钢: 按照用途钢可分为:结构钢、工具钢和特殊钢。 ⑴结构钢用于制造各种机械零件和工程结构钢的构件。 ⑵工具钢主要用于制造各种刃具、模具和量具。

⑶特殊钢(如不锈钢、耐热钢、耐酸钢等)用于制造在特殊环境下工作的零件。 按照化学成分钢又可分为:碳素钢和合金钢。 ⑴碳素钢的性质主要取决于含碳量,含碳量越高则钢的强度越高,但塑性越低。 ⑵合金钢为了改善钢的性能,特意加入了一些合金元素的钢。 3、一部分钢的性能 ⑴碳素结构钢(Q235)的含碳量一般不超过0.7%,也属于低碳钢。常用来制造建筑构件、车辆、不重要的轴类、螺钉、螺母、冲压件、锻件、焊接件等。 ⑵低碳钢(08、10、15、20、25)含碳量低于0.25%,它的强度极限和屈服极限较低,塑性很高,且具有良好的焊接性,适于冲压、焊接,常用来制作螺钉、螺母、垫圈、轴、气门导杆和焊接构件等。含碳量在0.1%~0.2%的低碳钢还用以制作渗碳的零件,如齿轮、活塞销、链轮等。通过渗碳淬火可使零件表面硬度而耐磨,心部韧而耐冲击。如果要求有更高强度和耐冲击性能时,可采用低碳合金钢。 ⑶中碳钢(30、35、40、45、50、55)含碳量在0.3%~0.5%的中碳钢,它的综全力学性能较好,既有较高的强度,又有一定的塑性和韧性,常用作受力较大的螺栓、螺母、键、齿轮和轴等零件。 ⑷高碳钢(60、65、70、75)含碳量在0.55%~0.7%,具有高的强度和弹性,多用来制作普通的板弹簧、螺旋弹簧或钢丝绳等。 4、合金结构钢钢中添加合金元素的作用在于改善钢的性能。例如:

常用机械加工材料(金属类)

常用机械加工材料(金属类) 1、45号钢 最常用中碳调质钢,号钢的一种,数字“45”代表的是该钢材的平均含碳量为0.45%,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理。 主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热,焊后消除应力退火。 2、Q235A 最常用的碳素结构钢,又称为A3钢。具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能,以及一定的强度、好的冷弯性能。“Q”是“屈”的拼音首字母,代表屈服极限的意思,“235”代表该钢材的屈服值,在235MPa左右,后面的字母代表质量等级,质量等级共分为A、B、C、D四个等级,Q235A钢的质量等级为A级。 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 3、40Cr 使用最广泛的钢种之一,属合金结构钢。经调质处理后,具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性,淬透性良好,油冷时可得到较高的疲劳强度,水冷时复杂形状的零件易产生裂纹,冷弯塑性中等,回火或调质后切削加工性好,但焊接性不好,易产生裂纹,焊前应预热到100~150℃,一般在调质状态下使用,还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。 调质处理后用于制造中速、中载的零件,如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等,调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件,如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等,经淬火及中

温回火后用于制造重载、中速冲击的零件,如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等,经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件,如蜗杆、主轴、轴、套环等,碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件,如轴、齿轮等。 4、HT150 灰铸铁,字母“HT”是“灰铁”的拼音首字母,抗拉强度为150MPa,中等强度的铸铁,具有良好的铸造工艺性能,常用于箱体、机床床身等零件。 齿轮箱体、机床床身、箱体、液压缸、泵壳体、阀体、飞轮、气缸盖、带轮、轴承盖等 5、35号钢 号钢的一种,各种标准件、紧固件的常用材料,数字“35”代表的是该钢材的平均碳含量为0.35%。强度适当,塑性较好,冷塑性高,焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低,正火或调质后使用 适于制造小截面零件,可承受较大载荷的零件:如曲轴、杠杆、连杆、钩环等,各种标准件、紧固件 6、65Mn 弹簧钢的一种,小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条,也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧,卡簧等。 7、0Cr18Ni9 最常用的不锈钢之一,作为不锈耐热钢使用最广泛,如食品用设备,一般化工设备,原子能工业用设备,另外还有1Cr18Ni9、3Cr18Ni9等常用的不锈钢材料。 8、Cr12 常用的冷作模具钢,Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢,属高碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性;由于Cr12钢碳含量高达2.3%,所以冲击韧度较差、易脆裂,而且容易形成不均匀的共晶碳化物;

钢铁的物理力学性能和机械性能表

钢铁的物理力学性能和机械性能表 钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等. 单独作用下所显示的各种机械性能。钢材通常有五大主要的机械性能指标:通过一次拉伸试验可得到抗拉强度,伸长率和屈服点三项基本性能; 通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能; 通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。 1.屈服点(σs) 钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产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),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2) 2.屈服强度(σ0.2) 有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(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) 材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。 设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σ b= Pb/Fo (MPa)。 4.伸长率(δs) 材料在拉断后,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 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材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。 ⑴布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,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),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。

材料的常用力学性能有哪些

材料的常用力学性能有哪些 材料的常用力学性能指标有哪些 材料在一定温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能.锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括:强度、硬度、塑性和韧性等. (1)强度强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力.强度指标是设计中决定许用应力的重要依据,常用的强度指标有屈服强度σS或σ0.2和抗拉强度σb,高温下工作时,还要考虑蠕变极限σn和持久强度σD. (2)塑性塑性是指金属材料在断裂前发生塑性变形的能力.塑性指标包括:伸长率δ,即试样拉断后的相对伸长量;断面收缩率ψ,即试样拉断后,拉断处横截面积的相对缩小量;冷弯(角)α,即试件被弯曲到受拉面出现第一条裂纹时所测得的角度. (3)韧性韧性是指金属材料抵抗冲击负荷的能力.韧性常用冲击功Ak和冲击韧性值αk表示.Αk值或αk值除反映材料的抗冲击性能外,还对材料的一些缺陷很敏感,能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化.而且Ak对材料的脆性转化情况十分敏感,低温冲击试验能检验钢的冷脆性. 表示材料韧性的一个新的指标是断裂韧性δ,它是反映材料对裂纹扩展的抵抗能力. (4)硬度硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标.硬度试验的方法较多,原理也不相同,测得的硬度值和含义也不完全一样.最常用的是静负荷压入法硬度试验,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)、维氏硬度(HV),其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力.而肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验,其值代表金属弹性变形功的大小.因此,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标. 力学性能主要包括哪些指标 材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征. 性能指标 包括:弹性指标、硬度指标、强度指标、塑性指标、韧性指标、疲劳性能、断裂韧度. 钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性等,也称机械性能. 金属材料的力学性能指标有哪些 一:弹性指标

金属材料的性能

金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。金属材料的性能主要分为四个方面,即:机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。 一.机械性能 (一)应力的概念 物体内部单位截面积上承受的力称为应力。由外力作用引起的应力称为工作应力,在无外力作用条件下平衡于物体内部的应力称为内应力(例如组织应力、热应力、加工过程结束后留存下来的残余应力…等等)。 (二)机械性能 金属在一定温度条件下承受外力(载荷)作用时,抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能(也称为力学性能)。金属材料承受的载荷有多种形式,它可以是静态载荷,也可以是动态载荷,包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力,以及摩擦、振动、冲击等等,因此衡量金属材料机械性能的指标主要有以下几项: 1.强度 这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力,可分为抗拉强度极限(σb)、抗弯强度极限(σbb)、抗压强度极限(σbc)等。由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循,因而通常采用拉伸试验进行测定,即把金属材料制成一定规格的试样,在拉伸试验机上进行拉伸,直至试样断裂,测定的强度指标主要有: (1)强度极限:材料在外力作用下能抵抗断裂的最大应力,一般指拉力作用下的抗拉强度极限,以σb表示,如拉伸试验曲线图中最高点b对应的强度极限,常用单位为兆帕(MPa),换算关系有:1MPa=1N/m2=(9.8)-1Kgf/mm2或1Kgf/mm2=9.8MPa σb=Pb/Fo 式中:Pb–至材料断裂时的最大应力(或者说是试样能承受的最大载荷);Fo–拉伸试样原来的横截面积。 (2)屈服强度极限:金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极限时,虽然应力不再增加,但是试样仍发生明显的塑性变形,这种现象称为屈服,即材料承受外力到一定程度时,其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。产生屈服时的应力称为屈服强度极限,用σs表示,相应于拉伸试验曲线图中的S点称为屈服点。 金属材料的拉伸试验曲线 σs=Ps/Fo 单位:兆帕(MPa)式中:Ps –达到屈服点S处的外力(或者说材料发生屈服时的载荷)。 对于塑性高的材料,在拉伸曲线上会出现明显的屈服点,而对于低塑性材料则没有明显的屈服点,从而难以根据屈服点的外力求出屈服极限。因此,在拉伸试验方法中,通常规定试样上的标距长度产生0.2%塑性变形时的应力作为条件屈服极限,用σ0.2表示。 屈服极限指标可用于要求零件在工作中不产生明显塑性变形的设计依据。但是对于一些重要零件还考虑要求屈强比(即σs /σb)要小,以提高其安全可靠性,

机械常用金属材料与特性

1、45——优质碳素结构钢,是最常用中碳调质钢。(欢迎关注自动化爱好者论坛,更多学习资料,更多交流者) 主要特征: 最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理。应用举例: 主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热,焊后消除应力退火。 2、Q235(A3钢)——最常用的碳素结构钢。 主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能,以及一定的强度、好的冷弯性能。应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 3、40Cr——使用最广泛的钢种之一,属合金结构钢。 主要特征: 经调质处理后,具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性,淬透性良好,油冷时可得到较高的疲劳强度,水冷时复杂形状的零件易产生裂纹,冷弯塑性中等,回火或调质后切削加工性好,但焊接性不好,易产生裂纹,焊前应预热到100~150℃,一般在调质状态下使用,还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件,如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等,调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件,如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等,经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件,如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等,经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件,如蜗杆、主轴、轴、套环等,碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件,如轴、齿轮等。 4、HT150——灰铸铁应用举例:齿轮箱体,机床床身,箱体,液压缸,泵体,阀体,飞轮,气缸盖,带轮,轴承盖等 5、35——各种标准件、紧固件的常用材料 主要特征: 强度适当,塑性较好,冷塑性高,焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低,正火或调质后使用应用举例: 适于制造小截面零件,可承受较大载荷的零件:如曲轴、杠杆、连杆、钩环等,各种标准件、紧固件

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