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鋼材力學性能(néng)是保證鋼(gāng)材最終使用性能(機械性能)的重要指標,它取決於鋼的化學(xué)成分(fèn)和熱(rè)處理製度。在鋼管標準中,根據不同的使用要求,規定了拉伸性(xìng)能(抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率)以及硬度、韌性指標(biāo),還有用戶要求的高、低溫性能等。
①抗拉強度(σb)<沒有計算公式>
試樣在拉伸過程中,在拉斷時(shí)所承受的最大力(Fb),出以試樣原橫截麵積(So)所(suǒ)得的應力(σ),稱為抗拉強度(σb),單位為N/mm2(MPa)。它表示金(jīn)屬材(cái)料在拉力作用下(xià)抵抗(kàng)破壞的最大能力。計算公式為:
式中:Fb--試樣拉斷時所承受的最大力,N(牛頓(dùn)); So--試樣原始橫截麵積,mm2。
②屈服點(σs)
具(jù)有屈服現象的金屬材料,試樣在拉伸過程中力不增加(保持恒定)仍能繼續伸長時(shí)的應力,稱屈服點。若力(lì)發生下降時,則應區分上、下(xià)屈服點(diǎn)。屈服點的單位為(wéi)N/mm2(MPa)。
上屈服點(σsu):試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力; 下(xià)屈服點(σsl):當不計初始瞬時效應時,屈服階段中的最小應力。
屈服點的計算公式為:
式中:Fs--試樣拉伸過程(chéng)中屈服力(恒定),N(牛(niú)頓)So--試樣原始橫截麵積,mm2。
③斷後(hòu)伸長率(σ)
在拉伸試驗中,試樣拉斷後其標距所增加(jiā)的長度與原標距(jù)長度的百分比,稱為伸長率。以σ表示,單位(wèi)為。計算公式為:
式中:L1--試樣(yàng)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(ψ)
在拉伸試驗中,試樣拉斷後其縮徑處橫截(jié)麵積的最大縮減量(liàng)與原始橫截麵積的(de)百分比,稱為斷麵(miàn)收縮率。以(yǐ)ψ表示,單位為。計算公式如下:
式(shì)中:S0--試樣原始(shǐ)橫截麵積,mm2; S1--試樣拉(lā)斷後縮徑處的最少橫截麵(miàn)積,mm2。
⑤硬度指標
金屬材料(liào)抵抗硬的物體(tǐ)壓陷表麵的能力,稱為硬度。根據試驗方法和適用(yòng)範(fàn)圍不同,硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬(yìng)度、顯微硬度和高溫硬度等(děng)。對於管(guǎn)材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種(zhǒng)。
A、布氏(shì)硬度(HB)
用(yòng)一定直徑的鋼球或硬質合金球,以規定的試驗力(F)壓入式樣表麵,經規定保持時間後卸除試驗力,測(cè)量試(shì)樣表(biǎo)麵的壓痕(hén)直徑(L)。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表麵積所得的商。以HBS(鋼球)表示,單位(wèi)為N/mm2(MPa)。
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