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鋼(gāng)材力學性能是保證鋼材最終使用性能(機械性能)的重要指標,它取決於鋼的化學成分和熱處理製度。在鋼(gāng)管標準中,根(gēn)據不同的使用(yòng)要求(qiú),規定了拉伸性能(抗拉(lā)強度、屈服強(qiáng)度或屈服點、伸長率)以及硬度、韌性指標,還有用(yòng)戶要求的高、低(dī)溫性能等。

①抗拉強度(σb)

試樣在拉伸過程中,在拉斷時所承受的最大力(Fb),除以試樣原橫截麵積(So)所得的應力(σ),稱為抗拉強度(dù)(σb),單位為N/mm2(MPa)。它表示金屬材料在(zài)拉(lā)力作用下抵(dǐ)抗破壞的最大能力(lì)。

②屈服點(σs)

具有屈服現象的金屬材料,試樣在拉(lā)伸過程中(zhōng)力不增加(保持恒定)仍能繼(jì)續伸長時的應力(lì),稱屈服點。若力發(fā)生下降時,則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。

上(shàng)屈服點(σsu):試樣發生屈服(fú)而力首(shǒu)次下降前的最大應力; 下屈服點(σsl):當不(bú)計初始瞬時效應時,屈服階段中的最小應力。

屈服點的計算公式(shì)為:

式中:Fs--試樣拉伸過程中屈(qū)服力(恒定(dìng)),N(牛頓(dùn))So--試樣原始橫截麵(miàn)積,mm2。

③斷後伸長率(σ)

在拉伸(shēn)試驗中,試樣拉斷後其標距(jù)所增加的長度與原標距長度的百分比,稱為伸長率(lǜ)。以σ表示,單位為%。計算(suàn)公式(shì)為:σ=(Lh-Lo)/L0*100%

式中:Lh--試樣拉斷後的標距長度,mm; L0--試樣原始標距長度,mm。

④斷麵收縮率

在拉伸試驗中,試樣拉斷後其(qí)縮徑處橫截麵積的最大縮減量與原始(shǐ)橫截麵積的百分比,稱為斷麵收(shōu)縮率。以ψ表示,單(dān)位為%。計算公式如下:

式中(zhōng):S0--試樣原始橫截麵積,mm2; S1--試樣(yàng)拉(lā)斷後縮徑處(chù)的最(zuì)少橫截麵積,mm2。

⑤硬度指標

金屬(shǔ)材料抵抗硬的物體壓陷(xiàn)表麵的能力,稱為硬度。根(gēn)據試驗方法和適(shì)用範圍不同,硬度又可分為布(bù)氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度(dù)和高(gāo)溫硬度等(děng)。對(duì)於管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度(dù)三(sān)種。

A、布氏(shì)硬度(HB)

用一定(dìng)直徑的鋼球或硬質合金(jīn)球,以規定的試驗力(F)壓入式(shì)樣表麵,經規定保持時間後卸除試驗力(lì),測量試樣表麵的壓(yā)痕直徑(L)。布氏(shì)硬(yìng)度值是以試驗力除以壓痕球(qiú)形表麵積所得的商(shāng)。以HBS(鋼球)表示,單位為N/mm2(MPa)。

其計算公式(shì)為:

式中:F--壓入金屬試樣(yàng)表麵的試驗力,N; D--試驗用鋼球直徑,mm; d--壓痕平均直(zhí)徑,mm。

測定(dìng)布氏硬度較準確可靠,但一般HBS隻適用於450N/mm2(MPa)以下的金屬(shǔ)材(cái)料,對於(yú)較硬的鋼或較薄的板材不適用(yòng)。在鋼(gāng)管(guǎn)標(biāo)準中,布氏硬度用途最廣,往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度,既直觀,又(yòu)方便。

舉(jǔ)例:120HBS10/1000/30:表示用直(zhí)徑10mm鋼球在1000Kgf(9.807KN)試驗(yàn)力作用下,保持30s(秒)測得的(de)布氏硬度值為120N/ mm2(MPa)。 [1]



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