A. 衡量钢材力学性能的四大指标是什么
衡量
钢材
力学性能
的四大指标:
1.
强度:钢材在外力作用下,抵抗过大(
塑性
)变形和断裂的能力。
应力
所能达到的某些
最大值
,也是材料
本构关系
曲线
上的某些应力
特征点
。
指标:屈服点fy(σs)
极限强度fu(σb)
弹性:钢材在外力作用下产生变形,在
外力
取消后恢复原状的性能。
指标:比例极限fp,
弹性极限
fe,
弹性模量
E
σ<fy理想的弹性体:变形小且可恢复,且有强度储备
σ≥
fy理想的塑性体:变形大且不可恢复,也没有强度储备
所以一般可将钢材视为理想的
弹塑性
材料。通常取屈服点作为
强度标准值
,而且取受拉和受压的屈服点相同。一则极限强度与屈服点之间的强度差作为储备,留有强度余地;二则屈服点对应的应变(
宏观
为变形)很小,可以满足正常使用的要求,而极限强度对应的应变(变形)很要大近20倍左右,无法满足正常使用的要求。
2.
塑性:钢材受力断裂过程中发生不能恢复的残余变形的能力。
指标:伸长率
说明:因标距不同,有δ5(l0=5d)和δ10(l0=10d),但后一种已
基本上
不再采用,一则两者共存容易产生混淆,二则可节省试件钢材。
断面收缩率
后者与标距无关,
表征
塑性较前者更好,但
测量误差
较大。塑性越好,越不容易发生
脆性断裂
,受力过程中,应力和
内力
重分布就越充分,设计就越安全,破坏前的预兆越明显。Z向(
厚度
方向性能)
钢板
就是采用厚度方向拉伸的断面收缩率作为性能
级别
的划分
依据
。
3.
冷弯性能:常温下钢材承受弯曲加工变形的能力。
将试件冷弯180o而不出现
裂纹
或分层。
定性指标:合格或不合格。
冷弯性能合格的钢材才具有良好的常温加工
工艺性能
。
4.
韧性:钢材在冲击
荷载
作用下,变形和断裂过程中吸收
机械能
的能力。
综合反映钢材的内在质量及力学性能,是强度和塑性的综合指标(σ~ε曲线和
坐标轴
围成的
面积
)。是衡量钢材抵抗因
低温
、应力集中、冲击荷载等作用而脆性断裂的能力。
指标:冲击功Akv
原为梅氏(Mesnager)U形
缺口
试件,现采用
夏比
(Charpy)
V形缺口试件。
B. 衡量钢材力学性能的常用指标有哪
衡量钢材力学性能的四大指标:
1.
强度:钢材在外力作用下,抵抗过大(塑性)变形和断裂的能力。应力所能达到的某些最大值,也是材料本构关系曲线上的某些应力特征点。
指标:屈服点fy(σs)
极限强度fu(σb)
弹性:钢材在外力作用下产生变形,在外力取消后恢复原状的性能。
指标:比例极限fp,弹性极限fe,弹性模量e
σ<fy
理想的弹性体:变形小且可恢复,且有强度储备
σ≥
fy
理想的塑性体:变形大且不可恢复,也没有强度储备
所以一般可将钢材视为理想的弹塑性材料。通常取屈服点作为强度标准值,而且取受拉和受压的屈服点相同。一则极限强度与屈服点之间的强度差作为储备,留有强度余地;二则屈服点对应的应变(宏观为变形)很小,可以满足正常使用的要求,而极限强度对应的应变(变形)很要大近20倍左右,无法满足正常使用的要求。
2.
塑性:钢材受力断裂过程中发生不能恢复的残余变形的能力。
指标:伸长率
说明:因标距不同,有δ5(l0=5d)和δ10(l0=10d),但后一种已基本上不再采用,一则两者共存容易产生混淆,二则可节省试件钢材。
断面收缩率
后者与标距无关,表征塑性较前者更好,但测量误差较大。塑性越好,越不容易发生脆性断裂,受力过程中,应力和内力重分布就越充分,设计就越安全,破坏前的预兆越明显。z向(厚度方向性能)钢板就是采用厚度方向拉伸的断面收缩率作为性能级别的划分依据。
3.
冷弯性能:常温下钢材承受弯曲加工变形的能力。
将试件冷弯180o而不出现裂纹或分层。
定性指标:合格或不合格。
冷弯性能合格的钢材才具有良好的常温加工工艺性能。
4.
韧性:钢材在冲击荷载作用下,变形和断裂过程中吸收机械能的能力。
综合反映钢材的内在质量及力学性能,是强度和塑性的综合指标(σ~ε曲线和坐标轴围成的面积)。是衡量钢材抵抗因低温、应力集中、冲击荷载等作用而脆性断裂的能力。
指标:冲击功akv
原为梅氏(mesnager)u形缺口试件,现采用夏比(charpy)
v形缺口试件。