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H13钢材料的性能

H13钢材料的性能
H13钢材料的性能

H13钢材料的性能

H13钢系美国AISI/SAE标准钢材牌号,属热作模具钢,其化学成分见表1。

表1 H13钢的化学成分:C0.35 Si0.9~1.1 Mn0.1~0.

4 Cr5.00 Mo1.50 W1.50 V0.40 Co-

H13相当于国产4Cr5MoSiV1钢,根据碳化物形成元素进行分类,H13钢属于铬钼类钢。由于其具有高的抗冲击能力和高淬透性,可满足锤锻中的大模块所需。在重要的H类钢H11、H12、H13中,后者含钒1%,由于性能全面,得到广泛应用。在模具水冷条件下,具有低温所必需的抗冲击能力。

1、H13钢相对地具有较低的合金量与碳量,易于锻造,特别由于钼具有高淬透性,通常利用其有空气淬火的能力,但是热处理时最好采用一些表面防护措施,否则由于增碳或脱碳会增加热裂的倾向。若让其产生珠光体转变则可使其十分软化,硬度约为HRC2 0,由于碳含量低,Ms温度可高达270℃~312℃。贝氏体转变的最少开始时间很短,约为4min左右。H13钢的等温转变曲线表明,先有共析碳化物沿晶界析出。

2、H13钢的锻造及热处理轧制的H13钢中有组织方向性,使用过程中易产生掉块、裂纹等早期失效现象,需通过锻造消除各向异性,锻后应退火,去除锻造应力,降低硬度,提高切削加工性能,改善组织,细化晶粒,为最终热处理做好准备。

H13钢的锻造温度取1100℃~1160℃为宜。锻造过程中应注意:

(1)保证加热均匀,烧透,不允许过热、过烧,以免出现锻造裂纹;

(2)开锤先锤快打,酌情加重,随后再轻打,避免连续重打,严禁冷锤;

(3)锻造比不应小于3;(4)锻后缓冷,可随炉或灰冷,并及时退火,以防止产生过大的内应力。这种内应力即使当时不造成毛坯的变形开裂,线切割加工后也会释放出来,影响线切割加工精度,粗加工后,应增加磁力探伤工序,以防止锻造产生的裂纹、夹杂或疏松。H13钢的淬火、回火硬度为HRC38~53。为使其保持在最低应力状态,精度要求高的模具应进行二次回火。H13钢的热处理规范见表2。

表2 H13钢的热处理规范表:退火温度℃840~900 退火后硬度

HBS192~229 退火温度℃990~1040 淬火介质空气冷处理℃回火温

度℃540~650 硬度HRC38~53

3、H13模具的修复及加工中应注意事项堆焊是目前国内外广泛用来修复模具的方法。实践证明:H13钢模具的堆焊修复采用高铬钨热锻磨焊条堆337可获得理想的效果。焊条的化学成分如表3所示。焊接前先将工件随炉加热至300℃,保温至工件内外温度一致(时间与工件大小有关) ,然后出炉进行堆焊,焊接后立即进炉(300℃)保温2h,然后随炉冷却至150℃后出炉空冷。

H13钢模具在加工中应注意事项:

(1)在模具淬火中将螺纹孔用石棉泥堵死,模芯部工作带处用石棉保护好;加热过程中,一般不允许打开炉门,以免影响炉内温度的均匀性,减少氧化脱碳;淬火后应及时回火。

(2)严格控制热处理工艺参数,不同的热处理工艺对模具变形影响较大,因此在制定工艺时应谨慎。

(3)由于热处理后硬度较高,对有孔、槽等表面的加工,在热前应加工工艺槽让开(非型腔表面)。

(4)车端面时采用从内到外的方式可获得较低的表面粗糙度。

(5)堆焊修复时,应注意模具的预热和保温。

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 2007-9-22 11:04 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

简述哪些因素对钢材性能有影响

三、简答题 1.简述哪些因素对钢材性能有影响? 化学成分;冶金缺陷;钢材硬化;温度影响;应力集中;反复荷载作用。2.钢结构用钢材机械性能指标有哪几些?承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求? 钢材机械性能指标有:抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性; 承重结构的钢材应保证下列三项指标合格:抗拉强度、伸长率、屈服点。3.钢材两种破坏现象和后果是什么? 钢材有脆性破坏和塑性破坏。塑性破坏前,结构有明显的变形,并有较长的变形持续时间,可便于发现和补救。钢材的脆性破坏,由于变形小并突然破坏,危险性大。 4.选择钢材屈服强度作为静力强度规范值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么? 选择屈服强度f y 作为钢材静力强度的规范值的依据是:①他是钢材弹性及塑性工作的分界点,且钢材屈服后,塑性变开很大(2%~3%),极易为人们察觉,可以及时处理,避免突然破坏;②从屈服开始到断裂,塑性工作区域很大,比弹性工作区域约大200倍,是钢材极大的后备强度,且抗拉强度和屈服强度的比例又较 大(Q235的f u /f y ≈1.6~1.9),这二点一起赋予构件以f y 作为强度极限的可靠安 全储备。 将钢材看作是理想弹性—塑性材料的依据是:①对于没有缺陷和残余应力影响的 试件,比较极限和屈服强度是比较接近(f p =(0.7~0.8)f y ),又因为钢材开始屈服 时应变小(ε y ≈0.15%)因此近似地认为在屈服点以前钢材为完全弹性的,即将屈服点以前的б-ε图简化为一条斜线;②因为钢材流幅相当长(即ε从0.15%到2%~3%),而强化阶段的强度在计算中又不用,从而将屈服点后的б-ε图简化为一条水平线。 5.什么叫做冲击韧性?什么情况下需要保证该项指标? 韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用材料在断裂时所吸收的总能量(包括弹性和非弹性能)来度量,韧性是钢材强度和塑性的综合指标。在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温(℃ 20)冲击韧性指标,还要求具有负温(℃ 0、℃ 20 -或℃ 40 -)冲击韧性指标。

常用建筑钢材主要技术性能指标

常用建筑钢材主要技术性能指标 一、碳素结构钢 碳素结构钢主要轧制成型材(圆、方、扁、工、槽、角等钢材)、异型型钢(轻轨、窗框钢、汽车轮轮辋钢等)和钢板,用于厂房、桥梁、船舶、建筑及工程结构。这类钢材一般不需热处理即可直接使用。碳素结构钢的力学、工艺性能及化学成分指标应符合表10-2、表10-3和表l0-4的规定。 表10-2 碳素结构钢的力学性能

表10-3 碳素结构钢的冷弯性能 注:B为试样宽度,a为钢材厚度(直径)。 表l0-4 碳素结构钢化学成分

Q235 A 0.14~0.30~ 0.3 0.050 0.045 F.b,Z B 0.12~0.30~0.045 C ≤0.18 0.34~0.040 0.040 Z D ≤0.17 0.035 0.035 TZ Q255 A 0.18~0.47~0.3 0.050 0.045 F.b.Z B 0.045 Q75 0.28~0.50~O.35 0.050 0.045 Z 二、常用建筑钢筋 按生产工艺、性能和用途的不同,常用建筑钢筋可分为 热轧光面圆钢筋、热轧带肋钢筋、低碳热轧网缸条钢筋、冷 拉钢筋、热处理钢筋等。 1.热轧光向圆钢筋 经热轧成型并自然冷却的成品为表面光圆的钢筋(见图 10-1),称为热轧光面圆钢筋。按其供应方式又可分为热轧 直条光圆钢筋(直径为8~20mm)和热轧圆盘条钢筋(直径为 5.5~14mm)。 图10-1 光圆钢筋截面形态

I级钢筋足用Q235号钢轧制而成,是低强度钢筋,蝮性好,伸长率大,便于弯折成型,焊接性好,广泛用于普通钢筋t昆凝土构件中。圆钢盘条可用作中小型构件的受力筋或构造筋,还可加工成冷拔低碳钢丝及冷轧钢筋等。 (I)钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋 钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋的力学、工艺性能见表10-5,牌号及化学成分见表10-6。 表10-5 钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋力学工艺性能 表10-6 钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋牌号及化学成分 (2)低碳热轧圆盘条(GH701-97) 盘条钢筋是成卷盘状供应的热轧钢筋。盘条公称直径为5.5、6.0、6.5、7.0、8.0、9.0、10.0.0、12.0、13.0、14.0mm 等。盘条可分为供拉丝用及供建筑和其他用途的盘条。供拉

工业用钢习题集参考材料标准答案.docx

^. 第七章工业用钢 习题参考答案 一、解释下列名词 1、非合金钢 ( 或碳素钢简称碳钢 ) :是指含碳量在 0.0218%~ 2.11%之间并含有少量 Si 、Mn、P、 S等杂质元素的铁碳合金。 低合金钢:加入的合金元素总含量小于5%的合金钢。 合金钢:在碳素钢的基础上,特意加入某些合金元素而得到的钢种。 合金元素:为改善钢的力学性能或获得某些特殊性能,有目的地在冶炼过程中加入的一 些化学元素。 2、合金结构钢:在碳素结构钢的基础上,特意加入某些合金元素而得到的结构钢。 合金工具钢:在碳素工具钢的基础上,特意加入某些合金元素而得到的工具钢。 轴承钢:用来制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体的专用钢。 不锈钢:具有耐大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的合金钢。 耐热钢:在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊性能钢。 3、热硬性 ( 或称红硬性 ) :钢在高温下保持高硬度的能力。 回火稳定性:淬火钢在回火时抵抗软化的能力。 二次硬化:含 W、 Mo、 V、Cr 等元素的高合金钢,在回火的冷却过程中,残余奥氏体 转变为马氏体,淬火钢的硬度上升的现象。 二、填空题 1、Ni 、Mn、C、N、Cu 等元素能扩大 3 A4_上升 __,A3_ Fe-Fe C 相图的γ区,使临界点 下降 _ 。 2、W18Cr4V钢是高速钢,W的主要作用是提高回火稳定性,Cr的主要作用是提高淬透性,V 的主要作用是细化晶粒,最终热处理工艺是高温回火;预热的目的是将合金元素全部,高温淬火的目的是使大量的难溶碳化物溶于奥氏体中,三次回火的目的是减少钢中的残余 奥氏体。 3、含 Cr、 Mn 的合金结构钢淬火后在550~600℃回火后,将出现第二类回火脆性。 4、易切削钢中常用的附加元素有__P__、 __S__、_Pb_、 _Ca_,这类元素在钢中的主要 作用是形成夹杂物,降低材料塑性,改善钢的切削性能。 5、对 40Cr 钢制零件进行调质处理时,在高温回火后应水中冷却,目的是防止第二类 回火脆性。

钢材性能有影响

钢材性能有影响? 1.化学成分;冶金缺陷;钢材硬化;温度影响;应力集中;反复荷载作用。2.钢结构用钢材机械性能指标有哪几些?承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求? 钢材机械性能指标有:抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性; 承重结构的钢材应保证下列三项指标合格:抗拉强度、伸长率、屈服点。3.钢材两种破坏现象和后果是什么? 钢材有脆性破坏和塑性破坏。塑性破坏前,结构有明显的变形,并有较长的变形持续时间,可便于发现和补救。钢材的脆性破坏,由于变形小并突然破坏,危险性大。 4.选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么? 选择屈服强度f y 作为钢材静力强度的标准值的依据是:①他是钢材弹性及塑性工作的分界点,且钢材屈服后,塑性变开很大(2%~3%),极易为人们察觉,可以及时处理,避免突然破坏;②从屈服开始到断裂,塑性工作区域很大,比弹性工作区域约大200倍,是钢材极大的后备强度,且抗拉强度和屈服强度的比例又较 大(Q235的f u /f y ≈1.6~1.9),这二点一起赋予构件以f y 作为强度极限的可靠安 全储备。 将钢材看作是理想弹性—塑性材料的依据是:①对于没有缺陷和残余应力影响的 试件,比较极限和屈服强度是比较接近(f p =(0.7~0.8)f y ),又因为钢材开始屈服 时应变小(ε y ≈0.15%)因此近似地认为在屈服点以前钢材为完全弹性的,即将屈服点以前的б-ε图简化为一条斜线;②因为钢材流幅相当长(即ε从0.15%到2%~3%),而强化阶段的强度在计算中又不用,从而将屈服点后的б-ε图简化为一条水平线。 5.什么叫做冲击韧性?什么情况下需要保证该项指标? 韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用材料在断裂时所吸收的总能量(包括弹性和非弹性能)来度量,韧性是钢材强度和塑性的综合指标。在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温(℃ 20)冲击韧性指标,还要求具有负温(℃ 0、℃ 20 -或℃ 40 -)冲击韧性指标。 6.为什么薄钢板的强度比厚钢板的强度高(或钢材的强度按其厚度或直径分

钢铁材料的八大工艺性能

钢铁材料的八大工艺性能 钢铁材料是日常生活中,工业上与机械上不可或缺的一种常见线材材料,因此,对钢铁材料进行使用时,大家一定要了解一下关于钢铁材料的工艺性能,其钢铁材料工艺性能都有哪些呢?主要有以下八种。 1、铸造性 金属材料能用铸造方法获得合格铸件的能力称为铸造性。铸造性包括流动性、收缩性和偏析倾向等。流动性是指液态金属充满铸模的能力,流动性愈好,愈易铸造细薄精致的铸件,收缩性是指铸件凝固时体积收缩的程度,收缩愈小,铸件凝固时变形愈小。偏析是指化学成分不均匀,偏析愈严重,铸件各部位的性能愈不均匀,铸件的可靠性愈小。 2、切削加工性 金属材料的切削加工性系指金属接受切削加工的能力,也是指金属经过加工而成为合乎要求的工件的难易程度。通常可以切削后工作表面的粗糙程度、切削速度和刀具磨损程度来评价金属的切削加工性。 3、焊接性 焊接性是指金属在特定结构和工艺条件下通过常用焊接方法获得预期质量要求的焊接接头的性能。焊接性一般根据焊接时产生的裂纹敏感性和焊缝区力学性能的变化来判断。 4、锻性 锻性是材料在承受锤锻、轧制、拉拔、挤压等加工工艺是会改变形状而不产生裂纹的性能。它实际上是金属塑性好坏的一种表现,金属材料塑性越高,变形抗力就越小,则锻性就越好。锻性好坏主要决定于金属的化学成分、显微组织、变形温度、变形速度及应力状态等因素。 5、冲压性 冲压性是指金属经过冲压变形而不发生裂纹等缺陷的性能。许多金属产品的制造都要经过冲压工艺,如汽车壳体、搪瓷制品坯料及锅、盆、盂、壶等日用品。为保证制品的质量和工艺的顺利进行,用于冲压的金属板、带等必须具有合格的冲压性能。 6、顶锻性 顶锻性是指金属材料承受打铆、镦头等的顶锻变形的性能。金属的顶锻性,是用顶锻试验测定的。 7、冷弯性 金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂的性能,称为冷弯性。出现裂纹前能承受的弯曲程度愈大,则材料的冷弯性能愈好。 8、热处理工艺性 热处理是指金属或合金在固态范围内,通过一定的加热、保温和冷却方法,以改变金属或合金的内部组织,而得到所需性能的一种工艺操作。热处理工艺就是指金属经过热处理后其

钢的力学性能

冷轧学习资料(轧机车间) 钢的力学性能 1拉力试验 按标准制备的拉力试样,安装在拉力试验机的夹头内,对试样缓慢施加单轴向拉伸应力,直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。 1.1强度 金属材料在外力作用下,抵抗变形和断裂的能力叫强度。强度指标包括:比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。 1.2比例极限 对金属施加拉力,金属存在着力与变形成直线比例的阶段,而这个阶段的最大极限负荷Pp除以试样的原横截面积即为比例极限,用σ P表示。 1.3弹性极限 金属受外力作用发生了变形,外力去掉后,能完全恢复原来的形状,这种变形称为弹性变形。金属能保持弹性变形的最大应力称为弹性极限,用σe表示。 1.4抗拉强度 试样拉伸时,在拉断前所承受的最大负荷除以原横截面积所得的应力,称作抗拉强度,用σb表示。当材料所受的外应力大于其抗拉强度时,将会发生断裂。因此σb越高,则表示它能承受愈大的外应力而不致于断裂。 国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类,如SS400,其中400即表示σb的最小值为400MPa 超高强度钢是指σb≥1373 Mpa的钢。 1.5屈强比 屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值(σS/σb)。屈服比值越高,则该材料的强度愈高,屈强比值愈低则塑性愈佳,冲压成形性愈好。如深冲钢板的屈强比值为≤0.65。 弹簧钢一般均在弹性极限范围内服役,受载荷时不允许产生塑性变形,因此要求弹簧钢经淬火、回火后具有尽可能高的弹性极限和屈强比值(σS/σb≥0.90)此外疲劳寿命与抗拉强度及表面质量往往有很大关连。 1.6塑性 金属材料在受力破坏前可以经受永久变形的性能称为塑性。塑性指标通常伸长率和断面收缩率表示。伸长率与断面收缩率越高,则塑性越好。 8、冲击韧性 用一定尺寸和形状的金属试样,在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时,试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功,称为冲击韧性以αk表示。 目前常用的10×10×55mm,带2 mm深的V形缺口夏氏冲击试样,标准上直接采用冲击功(J焦耳值)AK,而不是采用αK值。因为单位面积上的冲击功并无实际意义。 冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感,而实际服役条件下的灾难性破断事故,往往与材料的冲击功及服役温度有关。因此在有关标准中常常规定某一温度时的冲击功值为多少、还规定FATT(断口面积转化温度)要低于某一温度的技术条件。所谓FATT,即一组在不同温度下的冲击试样冲断后,对冲击断口进行评定,当脆性断裂占总面积的50%时所对应的温度。由于钢板厚度的影响,对厚度≤10mm的钢板,可取得3/4小尺寸冲击试样(7.5×10×55mm)或1/2小尺寸冲击试样(5×10×55mm)。但是一定要注意,同规格及同一温

建筑钢材的主要技术性能

建筑钢材的主要技术性能-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

建筑钢材 概述 金属材料一般包括黑色金属和有色金属两大类。在建筑工程中应用最多的钢材属于黑色金属。建筑钢材包括钢结构用型钢(如钢板、型钢、钢管等)各钢筋混凝土用钢筋(如钢筋、钢丝等)。钢材是在严格的技术控制条件下生产的,与非金属材料相比,具有品质均匀稳定、强度高、塑性韧性好、可焊接和铆接等优异性能。钢材主要的缺点是易锈蚀、维护费用大、耐火性差、生产能耗大。 一、钢材的冶炼 钢是由生铁冶炼而成。生铁的冶炼过程是;将铁矿石、熔剂(石灰石)、燃料(焦炭)置于高炉中,约在1750℃高温下,石灰石志铁矿石中的硅、锰、硫、磷等经过化学反应,生成铁渣,浮于铁水表面。铁渣和铁水分别从出渣口和出铁口排出,铁渣排出时用水急冷得水淬矿渣;排出生铁中含有碳、硫、磷、锰等杂质。生铁又分为炼钢生铁(白口铁)和铸造生铁(灰口铁)。生铁硬而脆、无塑性和韧性,不能焊接、锻造、轧制。 炼钢就是将生铁进行精练。炼钢过程中,在提供足够氧气的条件下,通过炉内的高温氧化作用,部分碳被氧化成一氧化碳气体而逸出,其他杂质则形成氧化物进入炉渣中被除去,从而使碳的含量降低到一定的限度,同时把其他杂质的含量也降低到允许范围内。所以,在理论上凡是含碳量在2%以下,含有害杂质较少的Fe-C合金都可称为钢。根据炼钢设备的不同,常用的炼钢方法有空气转炉法、氧气转炉法、平炉法、电炉法。 二、钢材的分类 钢材的品种繁多,分类方法很多,通常有按化学成分、质量、用途等几种分类方法。钢的分类见表一,目前,在建筑工程中常用的钢种是普通碳素钢和普通低合金结构钢。

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

钢材的主要性能

一、钢材的主要性能 钢材的力学性能:有明显流幅的钢筋,塑形好、延伸率大。 技术指标:屈服强度、延伸率、强屈比、冷弯性能。 力学性能是最重要的使用性能,包括抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性等。工艺性能包括冷弯性能和可焊性。 (1)抗拉性能:抗拉性能钢材最重要的力学性能。 屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据。 抗拉强度与屈服强度之比(强屈比)σb/σs,是评价钢材使用可靠性的一个参数。 对于有抗震要求的结构用钢筋,实测抗拉强度与实测屈服强度之比不小于1.25; 实测屈服响度与理论屈服强度之比不大于1.3; 强屈比愈大,钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大,安全性越高;但强屈比太大,钢材强度利用率偏低,浪费材料。 钢材受力破坏前可以经受永久变形的性能,称为塑性,它是钢材的一个重要指标。钢材的塑性指标通常用伸长率表示。伸长率随钢筋强度的增加而降低。 冷弯也是考核钢筋塑性的基本指标。 (2)冲击韧性,是指钢材抵抗冲击荷载的能力,在负温下使用的结构,应当选用脆性临界温度较使用温度为低的钢材。 (3)耐疲劳性:钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆断破裂的现象,称为疲劳破坏。危害极大,钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关,一般抗拉强度高,其疲劳极限也较高。 二、钢筋的工艺性能 1、钢材的性能主要有哪些内容 钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。力学性能是钢材最重要的使用性能,包括抗拉性能、塑性、韧性及硬度等。工艺性能是钢材在各加工过程中表现出的性能,包括冷弯性能和可焊性。 (1)抗拉性能。表示钢材抗拉性能的指标有屈服强度、抗 拉强度、屈强比、伸长率、断面收缩率。 屈服是指钢材试样在拉伸过程中,负荷不再增加,而试样仍继续发生变形的现象。发生屈服现象时的最小应力,称为屈服点或屈服极限,在结构设计时,一般以屈服强度作为设计依据。 抗拉强度是指试样拉伸时,在拉断前所承受的最大荷载与试样原横截面面积之比。 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。

钢铁材料的分类、力学性能及热处理

钢铁材料的分类、力学性能及热处理 一、 分类及力学性能: 1. 碳素钢:按含碳量的多少可分为低碳钢(含碳量小于0.25%)、中碳钢(含碳量在0.25%~0.5%)和高碳钢(含碳量大于0.5%)。随着含碳量的增加,钢的机械强度提高,但使它的塑性和韧性下降。 (1) 普通碳素钢:它的化学成分不准确,因而不宜进行热处理。 普通碳素钢的牌号标记如Q235(国标),表示屈服点MPa S 235=σ。 (2) 优质碳素钢:力学性能优于普通碳素钢,采用适当的热处理 方法可以获得很高的内部机械强度和表面硬度。低碳钢塑性高,焊接性好,适用于冲压、焊接零件。采用渗碳淬火处理可提高零件表面硬度;中碳钢具有综合性能好的特点,它的机械强度、塑性和韧性均较好,可进行调质、表面淬火处理;高碳钢具有高的机械强度和良好的韧性和弹性,常制成弹性零件。优质碳素钢的牌号如15、35、45(国标),表示含碳量平均值各为0.15%、0.35%、0.45%。 2. 合金钢:合金钢是在优质碳素钢中加入某些合金元素而形成的。它具有良好的力学性能和热处理性能,随着所加合金元素的不同,还可获得不同的特殊性能。合金钢的牌号如35Mn2、40Cr (国标),表示含碳量平均值为0.35%和0.40%,而含合金元素

Mn2%及Cr 小于1.5%。 3. 铸钢:铸钢的含碳量一般在0.15%~0.60%范围内,含碳量较高,塑性很差,容易产生龟裂,故不能锻造。铸钢的强度显著高于铸铁,但铸造性则比较差,收缩率较大。铸钢的牌号如ZG500-270,前组数字表示抗拉强度MPa B 500=σ,后组数字表示屈服点MPa S 270=σ。 4. 铸铁:铸铁是含碳量大于2%的铁碳合金。铸铁因含碳量高,故它的抗拉强度、塑性和韧性都较差,不能锻造,焊接性能也差。但它有较高的抗压强度,良好的减摩性和切削性能,吸振性好,价格又较低廉。常用的铸铁有灰铸铁(如HT150,抗拉强度MPa B 150=σ)、可锻铸铁(如KT300-6,抗拉强度MPa B 300=σ,最低伸长率为6%)和球墨铸铁(如QT500-7,抗拉强度MPa B 500=σ,最低伸长率为7%)。 二、 材料热处理: 1. 退火:退火是将钢件加热到临界温度以上30~50℃,在热处理炉内保温一段时间,然后随炉冷却到室温止。退火的目的在于使钢的晶粒细化,消除内应力和降低硬度,改善切削性能,提高韧性和塑性,有利于焊接和碾压工艺。 2. 正火:正火是将钢件加热到临界温度以上30~80℃,保温一段时间,随后工件从炉内取出,在空气中冷却。由于正火的冷却速度比退火的快,故钢的强度和硬度比退火的高,但消除内应力不如退火的好。

钢材的力学性能

B 钢材的力学性能 含碳2%以下的铁碳合金称为钢。炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求,调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内,并使P 、S 、H 、O 、N 等杂质的含量降至允许限量之下。炼钢过程实质上是一个氧化过程,炉料中过剩的碳被氧化,燃烧生成CO 气体逸出,其它Si 、P 、Mn 等氧化后进入炉渣中。S 部分进入炼渣中,部分则生成SO 2排出。当钢水成份和温度达到工艺要求后,即可出钢。为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份,可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。 1、拉力试验 按标准制备的拉力试样,安装在拉力试验机的夹头内,对试样缓慢施加单轴向拉伸应力,直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。 (1)强度 金属材料在外力作用下,抵抗变形和断 裂的能力叫强度。强度指标包括:比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。 (2)比例极限 对金属施加拉力,金属存在着力与 变形成直线比例的阶段,而这个阶段的最大极限负荷Pp 除以试样的原横截面积即为比例极限,用σP 表示。 (3)弹性极限 金属受外力作用发生了变形,外力 去掉后,能完全恢复原来的形状,这种变形称为弹性变形。金属能保持弹性变形的最大应力称为弹性极限,用σe 表示。 (4)抗拉强度 试样拉伸时,在拉断前所承受的最大 负荷除以原横截面积所得的应力,称作抗拉强度,用σb 表示。当材料所受的外应力大于其抗拉强度时,将会发生断裂。因此σb 越高,则表示它能承受愈大的外应力而不致于断裂。 国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类,如SS400,其中400即表示σb 的最小值为400MPa ,超高强度钢是指σb ≥1373MPa 的钢。 (5)屈强比 屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值 (σS /σb )。屈服比值越高,则该材料的强度愈高,屈强比值愈低则塑性愈佳,冲压成形性愈好。如深冲钢板的屈强比值为≤0.65。弹簧钢一般均在弹性极限范围内服役,受载荷时不允许产生塑性变形,因此要求弹簧钢经淬火、回火后具有尽可能高的弹性极限和屈强比值(σS /σb ≥0.90)。此外,疲劳寿命与抗拉强度及表面质 量往往有很大关联。 (6)塑性 金属材料在受力破坏前可以经受永久变 形的性能称为塑性。塑性指标通常用伸长率和断面收缩率表示。伸长率与断面收缩率越高,则塑性越好。 2、冲击韧性 用一定尺寸和形状的金属试样,在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时,试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功,称为冲击韧性以αk 表示。 目前常用的10mm ×10mm ×55mm 、带2mm 深的V 形缺口夏氏冲击试样,标准上直接采用冲击功AK ,而不是采用αk 值。因为单位面积上的冲击功并无实际意义。 冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感,而实际服役条件下的灾难性破断事故,往往与材料的冲击功及服役温度有关。因此在有关标准中常常规定某一温度时的冲击功值为多少、还规定FATT (断口面积转化温度)要低于某一温度的技术条件。所谓FATT ,即一组在不同温度下的冲击试样冲断后,对冲击断口进行评定,当脆性断裂占总面积的50%时所对应的温度。由于钢板厚度的影响,对厚度≤10mm 的钢板,可取得3/4小尺寸冲击试样(7.5mm ×10mm ×55mm )或1/2小尺寸冲击试样(5mm ×10mm ×55mm )。但是一定要注意,同规格及同温度下的冲击功值才可相互比较。只有在标准规定的条件下,才可按标准的换算方法,折算成标准冲击试样的冲击功,再相互比较。 3、硬度试验 金属材料抵抗压头(淬硬的钢球或具有1200圆锥或角锥的金刚石压头)压陷表面的能力称为硬度。根据试验方法和适用范围的不同,硬度可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度以及显微硬度、高温硬度等。冶金产品常用的是布氏硬度和洛氏硬度。 4、宝钢企业标准(Q/BQB ) 宝钢企标中的钢号大致可分为3个来源:即从日本JIS 标准、德国DIN 标准移植及自行开发研制的钢号。从日本JIS 标准中移植来的钢号,一般首位常为S (Steel );从DIN 标准移植来的钢号,一般常以ST 开头(Stahl 德文中的“钢”);宝钢自行开发研制的钢号,一般首位常以宝钢的拼音首位B 开头。(作者单位:辽阳县产品质量监督检验所) □谷迎春王立伟 质量论谈 4

钢材性能指标及检测

钢材性能指标及检测 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/m m2)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/m m2)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(H B S、H BW)和洛氏硬度(H K A 、H K B、 H R C) 7、冲击韧性(A k):材料抵抗冲击载荷的能力,单位为焦耳/厘米2 (J/c m2) (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。

钢铁材料的特点

钢铁材料的特点 在经历了代用材料的强烈冲击后,人们通过对各种材料的比较,认识到在目前钢铁材料仍然是量大面广的材料。在可预见的未来,还没有任何一种材料能够全面取代钢铁材料,钢铁材料仍将是人类社会占据主导地位的最重要的结构材料,是人类社会和经济发展的物质基础。与其他材料相比,钢铁材料具有以下显著特占. 八、、? (1)良好的综合力学性能。钢铁材料组织性能调幅范围非常宽,目前钢铁 材料的强度范围在几百至几千兆帕内,并且具有良好的塑性和韧性,可以很容易地将其加工成任意形状,满足各领域的需求,是机械系统的首选材料。 (2)质量稳定,价格低廉。钢铁材料是相对比较成熟的材料,人类对钢铁材料的研究与利用已有1500多年的历史。在钢铁材料设计、生产管理以及组织性能控制等方面积累了丰富的经验。钢铁材料的产量目前仅次于水泥,且质带稳定,价格低廉。 (3)资源丰富。钢铁材料的最大特点是资源丰富,其分布遍及世界各地,在地壳中含有约4.2%(质量分数)的铁,为人类社会可持续发展奠定了基础。 (4)回收率高。钢铁材料的回收率可达到90%以上。回收材料的使用不单 单是钢铁资源的循环使用问题,使用回收材料还可以降低Co:的产生,有利于环境保护。钢铁材料作为国民经济的基础材料,其加工、使用以及回收处理要考虑到对环境的影响。由于钢铁材料在今后相当长的时间内仍是最重要的结 构材料,并且其性能大有潜力可挖,因此,钢铁材料不仅关系到国家的经济发展,同时也起到了维护国家安全的重要作用。钢铁材料应用几乎涉及人类社会各个领域,高层建筑、深层地下和海洋设施、大跨度重载桥梁、轻型节能汽车、高速船舶、石油开采和长距离油气输送管线、大型储存容器、工程机械、精密仪器、航空航天、高速铁路、能源设施等国民经济的各个领域都需要综合性能优异、使用寿命长以及成本低的钢铁材料。此外,人类社会的发展对钢铁材料的生产、加工、使用和回收等环节提出了节约能源、节约资源、满足可持续发展战略的要求,因此在保持钢铁材料低成本和易回收等特点的基础上,提高钢铁材料的强度和寿命,开发新一代钢铁材料引起了世界各国的高度重视。 本文来自: 1

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)。

H13钢材料的性能

H13钢材料的性能 H13钢系美国AISI/SAE标准钢材牌号,属热作模具钢,其化学成分见表1。 表1 H13钢的化学成分:C0.35 Si0.9~1.1 Mn0.1~0. 4 Cr5.00 Mo1.50 W1.50 V0.40 Co- H13相当于国产4Cr5MoSiV1钢,根据碳化物形成元素进行分类,H13钢属于铬钼类钢。由于其具有高的抗冲击能力和高淬透性,可满足锤锻中的大模块所需。在重要的H类钢H11、H12、H13中,后者含钒1%,由于性能全面,得到广泛应用。在模具水冷条件下,具有低温所必需的抗冲击能力。 1、H13钢相对地具有较低的合金量与碳量,易于锻造,特别由于钼具有高淬透性,通常利用其有空气淬火的能力,但是热处理时最好采用一些表面防护措施,否则由于增碳或脱碳会增加热裂的倾向。若让其产生珠光体转变则可使其十分软化,硬度约为HRC2 0,由于碳含量低,Ms温度可高达270℃~312℃。贝氏体转变的最少开始时间很短,约为4min左右。H13钢的等温转变曲线表明,先有共析碳化物沿晶界析出。 2、H13钢的锻造及热处理轧制的H13钢中有组织方向性,使用过程中易产生掉块、裂纹等早期失效现象,需通过锻造消除各向异性,锻后应退火,去除锻造应力,降低硬度,提高切削加工性能,改善组织,细化晶粒,为最终热处理做好准备。 H13钢的锻造温度取1100℃~1160℃为宜。锻造过程中应注意: (1)保证加热均匀,烧透,不允许过热、过烧,以免出现锻造裂纹; (2)开锤先锤快打,酌情加重,随后再轻打,避免连续重打,严禁冷锤; (3)锻造比不应小于3;(4)锻后缓冷,可随炉或灰冷,并及时退火,以防止产生过大的内应力。这种内应力即使当时不造成毛坯的变形开裂,线切割加工后也会释放出来,影响线切割加工精度,粗加工后,应增加磁力探伤工序,以防止锻造产生的裂纹、夹杂或疏松。H13钢的淬火、回火硬度为HRC38~53。为使其保持在最低应力状态,精度要求高的模具应进行二次回火。H13钢的热处理规范见表2。 表2 H13钢的热处理规范表:退火温度℃840~900 退火后硬度 HBS192~229 退火温度℃990~1040 淬火介质空气冷处理℃回火温 度℃540~650 硬度HRC38~53 3、H13模具的修复及加工中应注意事项堆焊是目前国内外广泛用来修复模具的方法。实践证明:H13钢模具的堆焊修复采用高铬钨热锻磨焊条堆337可获得理想的效果。焊条的化学成分如表3所示。焊接前先将工件随炉加热至300℃,保温至工件内外温度一致(时间与工件大小有关) ,然后出炉进行堆焊,焊接后立即进炉(300℃)保温2h,然后随炉冷却至150℃后出炉空冷。 H13钢模具在加工中应注意事项:

钢铁的物理力学性能和机械性能

钢铁的物理力学性能和机械性能 fangjym 的钢铁的物理力学性能和机械性能 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,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。

钢铁材料微观结构与性能的关系

钢铁材料微观结构与性能的关系 摘要 钢铁材料是目前工业使用量最大的金属材料,材料中不同的内部微观 结构可以造成不同的材料性能,通过改变其组织结构,可以获得材料不同的性能。 因此,研究材料的结构与性能的关系就更加有意义。Fe-C 合金中的微观结构有 奥氏体,珠光体、马氏体、贝氏体等几种,本文就简单介绍了奥氏体、珠光体、 马氏体的微观组织结构及其相应的性能。 关键词 结构与性能,奥氏体,马氏体,贝氏体 Abstract The steel material is the the largest metal current industrial use material, the different internal microstructure of material can result in the different material properties, and through changing their microstructure, we can obtain materials of different properties.Therefore, the research of the relationship between structure and performance of material is even more meaningful. microstructure of Fe-C alloy austenite mainly contains pearlite, martensite, bainite and so on. This article briefly describes the austenite, pearlite, martensite microstructure and its related properties. Key words structure and property, austenite, pearlite, martensite 1 前言 人类文明发展的历史从某种程度上说就是不断制造和使用新材料的历史。按 材料特点来划分人类历史的发展阶段,可分为:石器时代、铁器时代、青铜器时 代、钢铁时代和新材料时代。从中可以看出,金属材料在人类文明的发展史中起 着重要作用。 随着金属材料应用的发展和研究工作的不断深入,人们注意到,材料的成分、 工艺、组织结构、性能这四个基本要素对材料有着重 要的影响,四个要素之间相互联系、互相影响,可以 组成一个材料研究的四面体(如图1)。不同化学成分 的材料,经过各种制备和加工工艺,获得不同的内部 组织结构,可以在很大程度上决定材料的性能。然而, 在许多情况下,出去经济性、可获得性、可靠性等方面的考虑,材料的选材范围十分有限。如何在材料成分基本固定的情况下, 有效地提高性能成为材料科学与工程的一个重要研究方向。其中一个重要的方法 就是改变材料内部的组织结构。在温度和压力等外部环境改变时,材料内部的原 子排列方式、有序程度、局部化学成分等组织结构的变化,成为相变,相变过程 直接影响材料的力学、物理学、化学性能。迄今为止,改变材料组织结构是改变 金属材料性能的重要方法之一。以目前工业使用量最大的金属材料-钢铁为例, 通过改变其组织结构,可以使强度提高或降低几倍。 这样可以根据需要使钢铁材 图1

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