钢材机械性能介绍

金相工

钢材机械性能介绍
" W' L0 l4 A# r' T7 m; [# P1、屈服点(σs)
) L  V2 i( x) b( M, Z# A　　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。
/ E6 O# }7 \/ M* R7 @
　　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)。
' l+ q/ q1 K' R
4 ]* d, I: o: r( l7 N　　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。
6 m5 ]7 D. @" M! I
2 k4 x* w3 @3 `$ f# x' u' q　　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。
. R$ z8 S- h- g: }. o( V
8 z# |* f3 b* w5 U$ T6 l6 T4 X　　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。
& S+ k, c9 x5 E" C9 F
　　5、屈强比(σs/σb)
2 E0 @" M! ^* X4 U
　　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。

7 L9 |' t- J  A　　6、硬度
( p5 p5 I0 }! C# T  v! f
　　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。

　　(1)布氏硬度(HB)

% Y/ c: ^0 u0 \- k3 m6 z+ o　　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)。

. i  C# y- K6 ?! r, W$ C8 w　　(2)洛氏硬度(HR)
- R% E, F1 b* K- @
　　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。它是用一个支持角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：
5 U0 f1 s! f2 i" G9 E: G
　　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)。
2 x+ d4 s$ {% Y/ d  o) k
  p: R8 `( \, q  A- a0 C# a3 |　　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)。
# l4 X- a7 O. o5 C, f9 K. R
　　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)。
3 I4 K$ @# b9 F' Z* R1 s% |
　　(3)维氏硬度(HV)
1 j- p) U# C2 T: {
0 o) T3 K  ?' o1 |( M　　以120kg以内的载荷和支持角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。