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钢及其金属材料的机械性能
点击次数:  更新工夫:2016/5/5 11:52:19  【打印此页】  【封闭

一.钢的分类 

  钢是以铁、碳为主要成分的合金,它的含碳量一样平常小于2.11% 。钢是经济建设中极其主要的金属材料。 钢按化学成分分为碳素钢(简称碳钢)取合金钢两大类。碳钢是由生铁冶炼得到的合金,除铁、碳为其重要成特别,借含有少许的锰、硅、硫、磷等杂质。碳钢具有肯定的机械性能,又有优越的工艺机能,且价格低廉。因而,碳钢得到了普遍的运用。但跟着现代工业取科学技术的迅速发展,碳钢的机能已不克不及完整知足需求,因而人们研制了种种合金钢。合金钢是正在碳钢基础上,有目的地到场某些元素(称为合金元素)而获得的多元合金。取碳钢比,合金钢的机能有明显的进步,故运用日趋普遍。 

  因为钢材品种繁多,为了便于消费、保管、选用取研讨,必需对钢材加以分类。按钢材的用处、化学成分、质量的差别,可将钢分为很多类: 

一). 按用处分类 

  按钢材的用处可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。 
  结构钢:1.用作种种机械零件的钢。它包孕渗碳钢、调质钢、弹簧钢及转动轴承钢。 
          2.用作工程构造的钢。它包孕碳素钢中的甲、乙、特类钢及一般低合金钢。 
  工具钢:用来制造种种东西的钢。凭据东西用处差别可分为刃具钢、模具钢取量具钢。 
  特殊性能钢:是具有特别物理化学机能的钢。可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。 

二). 按化学成分分类 

  按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。 
  碳素钢:按含碳量又可分为低碳钢(含碳量≤0.25%);
      中碳钢(0.25%<含碳量<0.6%);
      高碳钢(含碳量≥0.6%)。 
  合金钢:按合金元素含量又可分为低合金钢(合金元素总含量≤5%);
      中合金钢(合金元素总含量=5%--10%);
      下合金钢(合金元素总含量>10%)。
         另外,凭据钢中所露重要合金元素品种差别,也可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。

三). 按质量分类 

  按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为一般钢(含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%;或磷、硫含量均≤0 .050%);优良钢(磷、硫含量均≤0.040%);初级优良钢(含磷量≤0.035%、含硫量≤0.030%)。 
  另外,另有按冶炼炉的品种,将钢分为平炉钢(酸性平炉、碱性平炉),氛围转炉钢(酸性转炉、碱性转炉、氧气顶吹转炉钢)取电炉钢。按冶炼时脱氧水平,将钢分为沸腾钢(脱氧不完全),镇静钢(脱氧对照完整)及半镇静钢。 
  钢厂正在给钢的产物定名时,每每将用处、身分、质量这三种分类要领联合起来。如将钢称为一般碳素结构钢、优良碳素结构钢、碳素工具钢、初级优良碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢等。 

四.金属材料的机械性能 

  金属材料的机能一样平常分为工艺机能和运用机能两类。所谓工艺机能是指机械零件正在加工制造历程中,金属材料正在所定的热、热加工条件下显示出来的机能。金属材料工艺机能的优劣,决意了它正在制造历程中加工成形的适应能力。因为加工前提差别,要求的工艺机能也便差别,如锻造机能、可焊性、可锻性、热处理机能、切削加工性等。所谓运用机能是指机械零件正在运用条件下,金属材料显示出来的机能,它包孕机械性能、物理性能、化学机能等。金属材料运用机能的优劣,决意了它的运用局限取使用寿命。正在机械制造业中,一样平常机械零件都是正在常温、常压和非猛烈腐蚀性介质中运用的,且正在运用历程中各机械零件皆将蒙受差别载荷的感化。金属材料正在载荷感化下反抗损坏的机能,称为机械性能(或称为力学性能)。
  金属材料的机械性能是零件的设想和选材时的主要依据。外加载荷性子差别(比方拉伸、紧缩、改变、打击、轮回载荷等),对金属材料要求的机械性能也将差别。常用的机械性能包孕:强度、塑性、硬度、冲击韧性、屡次打击抗力和疲劳极限等。上面将离别议论种种机械性能。 

1. 强度 
  强度是指金属材料正在静荷感化下反抗损坏(过量塑性变形或断裂)的机能。因为载荷的感化体式格局有拉伸、紧缩、蜿蜒、剪切等情势,以是强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。种种强度间常有肯定的联络,运用中一样平常较多以抗拉强度作为最根基的强度目标。 

2. 塑性 
  塑性是指金属材料正在载荷感化下,发生塑性变形(永远变形)而不损坏的才能。

3. 硬度 
  硬度是权衡金属材料软硬水平的目标。现在消费中测定硬度要领最常用的是压入硬度法,它是用肯定多少外形的压头正在肯定载荷下压入被测试的金属材料外面,凭据被压入水平去测定其硬度值。 
常用的要领有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度(HV)等要领。 

4. 委靡 
  前面所议论的强度、塑性、硬度都是金属正在静载荷感化下的机器性能指标。实际上,很多机械零件都是正在轮回载荷下工做的,正在这类条件下零件会发生委靡。 

5. 冲击韧性 
  以很大速度做用于机件上的载荷称为打击载荷,金属正在打击载荷感化下反抗损坏的才能叫做冲击韧性。

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