钢的机械性能
2023-08-18
1.屈服点 (s)
当钢或试样拉伸时，当应力超过弹性极限时，即使应力没有增加，钢或试样仍继续发生明显的塑性变形。这种现象称为屈服，发生屈服时的最小应力值为屈服点。设Ps为屈服点s处的外力，Fo为样品的横截面积，则屈服点 σ s = Ps/Fo(MPa)。
2.屈服强度 (s0.2)。
有些金属材料的屈服点很不起眼，很难测量。因此，为了测量材料的屈服特性，规定了永久残余塑性变形等于一定值 (一般为原始长度的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
材料在拉伸过程中从开始到断裂时达到的最大应力值。它代表了钢抵抗断裂的能力。与抗拉强度相对应的是抗压强度、抗弯强度等。设Pb为材料断裂前达到的最大拉力，Fo为样品的横截面积，则抗拉强度 σ b = Pb/Fo (MPa)。
4.伸长率 (ds)
材料断裂后，其塑性伸长率与原始样品长度的百分比称为伸长率或伸长率。
5.屈服比 (ss/sb)
钢的屈服点 (屈服强度) 与抗拉强度之比称为屈服比。屈服率越大，结构件的可靠性越高。通常，碳钢的屈服比为0.6-0.65，低合金结构钢的屈服比为0.65-0.75，合金结构钢的屈服比为0.84-0.86。
6.硬度
硬度表示材料抵抗将硬物压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。通常，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)
将一定尺寸 (通常直径10毫米) 的硬化钢球以一定的载荷 (通常为3000千克) 压入材料表面，并保持一段时间。去除负载后，负载与压痕面积之比为布氏硬度值 (HB)。
(2) 洛氏硬度 (HR)
当HB>450或样品太小时，不能使用布氏硬度测试，而应使用洛氏硬度测量。它采用顶角为120 ° 的金刚石圆锥体或直径为1.59毫米3.18毫米的钢球，在一定载荷下压入待测材料表面，从压痕深度得到材料的硬度。根据测试材料的硬度，可以用三种不同的比例表示:
HRA: 是使用60千克载荷和金刚石圆锥压头获得的硬度，用于具有极高硬度的材料 (例如硬质合金等)。
HRB: 它是通过使用100千克载荷和直径为1.58毫米的硬化钢球获得的硬度。它用于硬度较低的材料 (例如退火钢，铸铁等)。
HRC: 是通过使用150千克载荷和金刚石圆锥压头获得的硬度，用于具有高硬度的材料 (例如淬火钢等)。
(3) 维氏硬度 (HV)
使用载荷小于120千克、顶角为136 ° 的金刚石方锥压头压入材料表面，将压痕凹坑的表面积除以载荷值，得到维氏硬度值 (HV)。
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