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技術文章
材料屈服強度及其影響的因素
點擊次數(shù):956 發(fā)布時間:2014-11-4
1. 屈服標準
工程上常用的屈服標準有三種:
(1)比例極限 應力-應變曲線上符合線性關系的zui高應力,上常采用σp表示,超過σp時即認為材料開始屈服。
(2)彈性極限 試樣加載后再卸載,以不出現(xiàn)殘留的*變形為標準發揮作用,材料能夠*彈性恢復的zui高應力。上通常以σel表示。應力超過σel時即認為材料開始屈服帶來全新智能。
(3)屈服強度 以規(guī)定發(fā)生一定的殘留變形為標準,如通常以0.2%殘留變形的應力作為屈服強度配套設備,符號為σ0.2或σys
2. 影響屈服強度的因素
影響屈服強度的內(nèi)在因素有:結(jié)合鍵更優質、組織、結(jié)構(gòu)推進高水平、原子本性脫穎而出。如將金屬的屈服強度與陶瓷拓展應用、高分子材料比較可看出結(jié)合鍵的影響是根本性的。從組織結(jié)構(gòu)的影響來看結構,可以有四種強化機制影響金屬材料的屈服強度管理,這就是:(1)固溶強化;(2)形變強化能力建設;(3)沉淀強化和彌散強化模樣;(4)晶界和亞晶強化。沉淀強化和細晶強化是工業(yè)合金中提高材料屈服強度的zui常用的手段服務。在這幾種強化機制中很重要,前三種機制在提高材料強度的同時,也降低了塑性覆蓋,只有細化晶粒和亞晶異常狀況,既能提高強度又能增加塑性。
影響屈服強度的外在因素有:溫度高效、應變速率應用創新、應力狀態(tài)。隨著溫度的降低與應變速率的增高,材料的屈服強度升高機構,尤其是體心立方金屬對溫度和應變速率特別敏感的特性,這導致了鋼的低溫脆化。應力狀態(tài)的影響也很重要協調機製。雖然屈服強度是反映材料的內(nèi)在性能的一個本質(zhì)指標信息化,但應力狀態(tài)不同,屈服強度值也不同高質量。我們通常所說的材料的屈服強度一般是指在單向拉伸時的屈服強度充分發揮。
3.屈服強度的工程意義
傳統(tǒng)的強度設計方法,對塑性材料管理,以屈服強度為標準設計,規(guī)定許用應力[σ]=σys/n,安全系數(shù)n一般取2或更大改進措施,對脆性材料就此掀開,以抗拉強度為標準,規(guī)定許用應力[σ]=σb/n今年,安全系數(shù)n一般取6穩步前行。
需要注意的是,按照傳統(tǒng)的強度設計方法動手能力,必然會導致片面追求材料的高屈服強度逐步改善,但是隨著材料屈服強度的提高,材料的抗脆斷強度在降低提升,材料的脆斷危險性增加了大大提高。
屈服強度不僅有直接的使用意義的必然要求,在工程上也是材料的某些力學行為和工藝性能的大致度量。例如材料屈服強度增高取得了一定進展,對應力腐蝕和氫脆就敏感完善好;材料屈服強度低,冷加工成型性能和焊接性能就好等等積極參與。因此問題分析,屈服強度是材料性能中*的重要指標。材料開始屈服以后交流研討,繼續(xù)變形將產(chǎn)生加工硬化.
加工硬化指數(shù)n的實際意義
加工硬化指數(shù)n反應了材料開始屈服以后更加完善,繼續(xù)變形時材料的應變硬化情況,它決定了材料開始發(fā)生頸縮時的zui大應力相對較高。n還決定了材料能夠產(chǎn)生的zui大均勻應變量(見1.3.3內(nèi)容)資源配置,這一數(shù)值在冷加工成型工藝中是很重要的。
對于工作中的零件相關,也要求材料有一定的加工硬化能力,否則傳承,在偶然過載的情況下等特點,會產(chǎn)生過量的塑性變形,甚至有局部的不均勻變形或斷裂多種,因此材料的加工硬化能力是零件安全使用的可靠保證將進一步。
G形變硬化是提高材料強度的重要手段。不銹鋼有很大的加工硬化指數(shù)n=0.5發展成就,因而也有很高的均勻變形量成就。不銹鋼的屈服強度不高,但如用冷變形可以成倍地提高開展面對面。高碳鋼絲經(jīng)過鉛浴等溫處理后拉拔系統,可以達到2000MPa以上。但是進一步提升,傳統(tǒng)的形變強化方法只能使強度提高空間廣闊,而塑性損失了很多。現(xiàn)在研制的一些新材料中改革創新,注意到當改變了顯微組織和組織的分布時知識和技能,變形中既能提高強度又能提高塑性.
抗拉強度在材料不產(chǎn)生頸縮時抗拉強度代表斷裂抗力。脆性材料用于產(chǎn)品設計時新模式,其許用應力是以抗拉強度為依據(jù)的實現。抗拉強度對一般的塑性材料有什么意義呢組織了?雖然抗拉強度只代表產(chǎn)生zui大均勻塑性變形抗力服務體系,但它表示了材料在靜拉伸條件下的極限承載能力不要畏懼。對應于抗拉強度σb的外載荷,是試樣所能承受的zui大載荷問題,盡管此后頸縮在不斷發(fā)展逐漸顯現,實際應力在不斷增加,但外載荷卻是在很快下降的系統穩定性。
材料在靜拉伸時單位體積材料從變形到斷裂所消耗的功叫做靜力韌度拓展基地。嚴格的說,它應該是真應力-應變曲線下所包圍的面積也就是工程上為了簡化方便實力增強,近似地采润w系流動性。簩λ苄圆牧响o力韌度是一個強度與塑性的綜合指標。單純的高強度材料象彈簧鋼帶來全新智能,其靜力韌度不高方式之一,而只具有很好塑性的低碳鋼也沒有高的靜力韌度,只有經(jīng)淬火高溫回火的中碳(合金)結(jié)構(gòu)鋼才具有zui高的靜力韌度硬度并不是金屬獨立的基本性能新型儲能,它是指金屬在表面上的不大體積內(nèi)抵抗變形或者破裂的能力'
2. 洛氏硬度試驗的優(yōu)缺點
洛氏硬度試驗避免了布氏硬度試驗所存在的缺點創新能力。它的優(yōu)點是: _
1)因有硬質(zhì)、軟質(zhì)兩種壓頭範圍,故適于各種不同硬質(zhì)材料的檢驗求得平衡,不存在壓頭變形問題;
2)壓痕小空間廣闊,不傷工件表面至關重要;
3)操作迅速,立即得出數(shù)據(jù)服務品質,生產(chǎn)效率高的發生,適用于大量生產(chǎn)中的成品檢驗。
缺點是:用不同硬度級測得的硬度值無法統(tǒng)一起來影響,無法進行比較新的動力。