探讨对GB/T3077标准中力学性能的理解

蓝墨水上游 · 发表于 2010-9-19 18:01:47

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以下是摘自GB/ T 3077-1999《合金结构钢》关于力学性能的描述：

6.4.1用热处理毛坯制成试样测定钢材的纵向力学性能和退火或高温回火状态的硬度，检验结果应符合表3的规定。

6.4.1.1钢材尺寸小于试样毛坯尺寸时，用原尺寸钢材进行热处理。直径小于16mm的圆钢和厚度不大于12mm的方钢、扁钢，不作冲击试验。

6.4.2表3所列力学性能适用于截面尺寸不大于80mm的钢材。尺寸大于80mm至100mm的钢材，允许其断后伸长率、断面收缩率及冲击吸收功较表3的规定分别降低1%（绝对值）、5%（绝对值）及5%；尺寸大于100mm至150mm的钢材，允许其断后伸长率、断面收缩率及冲击吸收功分别降低2%（绝对值）、10%（绝对值）及10%；尺寸大于150mm至250mm的钢材，允许其断后伸长率、断面收缩率及冲击吸收功分别降低3%（绝对值）、15%（绝对值）及15%。

6.4.3尺寸大于80mm的钢材允许将取样用坯改锻（轧）成70～80mm后取样。检验结果应符合表3规定。

6.4.4根据需方要求，供应以淬火和回火状态交货的钢材，其力学性能用试样不再热处理，力学性能指标由供需双方协议确定。

问题：现我司液压缸活塞杆（材质为40Cr，直径为φ220）经常出现断裂，设计图纸中又规定材质按GB/T3077-1999执行，在讨论断裂原因时，大家理所当然的把焦点集中到了材料力学性能是否满足设计要求和设计选用是否满足现场使用工况上，为了找出真正的原因，设计部门将计算说明书按照GB/T3077中规定的强度重新进行了校核，如果材料满足要求的话，完全满足现场工况要求，但对以上关于力学性能的描述，工艺和设计有各自的理解：

1、工艺理解：标准上给出的性能是用试样毛坯热处理后进行的测试而实物并未热处理，以上的表述都说明试样的性能不一定代表实物性能，只有6.4.1.1条除外，因此设计应按照材料本体热处理之后的实际的力学性能进行校核。
依据：热处理厂家对35CrMo螺柱材料本体进行热处理后取样做力学性能试验，无论如何都不能达到GB/T3077-1999中表3规定的力学性能，当用25的试样采用相同的热处理做力学性能试验后达标。

2、设计理解：从文字上可明显理解为材料本体经过热处理后取样的力学性能，当热轧原材料不合格时，无论后续如何热处理均达不到标准中规定的力学性能，另从对断裂活塞杆取样试验的分析来看，部分也能够达到GB/T3077中的要求（我个人也更偏向于设计的理解，且建议设计和工艺根据热处理的实际结果来校核我们的设计，并从原材料抓起）。

欢迎各位达人发表自己的看法和理解，以便我们更好的运用此标准，谢谢！

Clifford0518 · 发表于 2010-9-25 15:46:27

1.液压缸活塞杆断了，先从断口上分析，是否存在原材料强度性能不足。
2.一般情况下，标准中所提到的热处理状态及力学性能是一个普遍值，原材料进料前必须要对应标准检测
3.φ220mm的活塞杆，，，大于80mm的钢材允许将取样用坯改锻（轧）成70～80mm后取样

wwjxgz · 发表于 2010-9-26 10:16:27

热处理毛坯是指先将钢材按照标准规定的试样图纸加工（留一定的精加工余量），经过热处理后在磨床上再进行磨削至规定尺寸，此地不是指热轧原料。具体可参照拉伸试验标准规定。
实物经过热处理后，由于尺寸关系和取样位置的差异，一般其性能都低于标准规定，这一点必须理解。

zjjk1m · 发表于 2010-9-26 11:24:37

"液压缸活塞杆（材质为40Cr，直径为φ220）" 如果材料满足标准要求的话，如此大的活塞杆应当进行热处理，并应检查是否符合设计所需的力学性能。断裂的原因也应该考虑硬度是否过高过深？活塞杆的受力情况是否正确？活塞杆工作温度是否在合适的范围等因素。

蓝墨水上游 · 发表于 2010-9-27 15:52:40

3# wwjxgz
也就是说GB/T3077标准表3仅仅反应的是试样的力学性能哦，如果是这样，有有何意义呢？因为我们实际使用时，棒材的力学性能怎么判定呢？谢谢！

蓝墨水上游 · 发表于 2010-9-27 15:57:07

4# zjjk1m
40Cr的淬火较好，在25mm左右，所以不存在淬深的情况吧。

蓝墨水上游 · 发表于 2010-10-3 08:55:40

自己再顶一个！

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