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鋼的屈服點和屈服強度的確定

作者:AM8亚美来源:[AM8亚美公司]访问:457时间:2019-10-31

  中國鋼管信息港內部人士獲悉:退火是將金屬緩慢加熱到一定溫度,保持足夠時間,然後以適宜速度冷卻的一種金屬熱處理工藝。
  
  退火熱處理分為完全退火,不完全退火和往應力退火。退火材料的力學性能可以用拉伸試驗來檢測,也可以用硬度試驗來檢測。很多鋼材都是以退火熱處理狀況供貨的 ,鋼材硬度檢測可以采用洛氏硬度計,測試HRB硬度,對於較薄的鋼板、鋼帶和薄壁鋼管,可以采用表麵洛氏硬度計,檢測HRT硬度.
  
  退火的目的在於:
  
  ①改善或消除鋼鐵在鑄造、鍛壓、軋製和焊接過程中所釀成的各種組織缺陷和殘餘應力,防止工件變形、開裂。
  
  ②軟化工件以便進行切削加工。
  
  ③細化晶粒,改善組織以進步工件的機械性能。
  
  ④為終究熱處理(淬火、回火)作好組織籌辦。
  
  常用的退火工藝有:
  
  ①完全退火。用以細化中、低碳鋼經鑄造、鍛壓和焊接後出現的力學性能不佳的粗大過熱組織。將工件加熱到鐵素體全部改變為奧氏體的溫度以上30~50℃,保溫一段時間,然後隨爐緩慢冷卻,在冷卻過程中奧氏體再次發生改變,即可使鋼的組織變細 。
  
  ②球化退火。用以降低工具鋼和軸承鋼鍛壓後的偏高硬度。將工件加熱到鋼開始形成奧氏體的溫度以上20~40℃,保溫後緩慢冷卻,在冷卻過程中珠光體中的片層狀滲碳體變為球狀,從而降低了硬度。
  
  ③等溫退火。用以降低某些鎳、鉻含量較高的合金結構鋼的高硬度,以進行切削加工。一般先以較快速度冷卻到奧氏體最不穩定的溫度,保溫適當時間,奧氏體改變為托氏體或索氏體 ,硬度即可降低。
  
  ④再結晶退火。用以消除金屬線材、薄板在冷拔、冷軋過程中的硬化現象(硬度升高、塑性下降)。加熱溫度一般為鋼開始形成奧氏體的溫度以下50~150℃ ,隻有如許才能消除加工硬化效應使金屬軟化。
  
  ⑤石墨化退火。用以使含有大量滲碳體的鑄鐵變成塑性良好的可鍛鑄鐵 。工藝操縱是將鑄件加熱到950℃擺布,保溫一定時間後適當冷卻,使滲碳體分解形成團絮狀石墨 。
  
  ⑥擴散退火。用以使合金鑄件化學成分均勻化,進步其使用性能。方法是在不發生熔化的條件下 ,將鑄件加熱到盡可能高的溫度,並長時間保溫,待合金中各種元素擴散趨於均勻分布後緩冷 。
  
  ⑦往應力退火。用以消除鋼鐵鑄件和焊接件的內應力 。對於鋼鐵成品加熱後開始形成奧氏體的溫度以下100~200℃,保溫後在空氣中冷卻,即可消除內應力。
  
  中國鋼管信息港內部人士獲悉:鋼材或試樣在拉伸時,當應力超過彈性極限,即使應力不再增加,而鋼材或試樣仍繼續發生明顯的塑性變形,稱此現象為屈服,而產生屈服現象時的最小應力值即為屈服點。
  
  設Ps為屈服點s處的外力,Fo為試樣斷麵積,則屈服點σs=Ps/Fo(MPa),MPa稱為兆帕即是N(牛頓)/mm2 ,(MPa=106Pa,Pa :帕斯卡=N/m2)2.屈服強度(σ0.2)有的金屬材料的屈服點極不明顯,在丈量上有困難,是以為了衡量材料的屈服特性,規定產生永久殘餘塑性變形即是一定值(一般為原長度的0.2%)時的應力 ,稱為條件屈服強度或簡稱屈服強度σ0.2。
  
  金屬材料在外力感化下剛剛產生塑性變形時的應力,又稱屈服強度。對退火低碳鋼材料,在正常試驗條件下,上屈服點(見屈服台階)波動性較大 ,而下屈服點能表現出良好的再現性,是以工程上采用下屈服點表示金屬材料力學性能指標,標為σs。
  
  低屈服點鋼 的英文名稱或翻譯是: low yield point steel
  
  CAS號: 分 子 式: 概述說明、性質、感化及用處 : 屈服點相對較低的鋼。這類鋼具有良好的深衝性能和深拉延性能,輕易變形加工製造外形複雜的鋼成品。典型的低屈服點鋼如08F鋼,它的屈服點隻有176MPa擺布,在各類鋼中其屈服點明顯偏低。用這類鋼的薄板可製造深衝壓和深拉延的成品,如各種貯器,搪瓷成品、儀表板和管件等 。
  
  鋼的屈服點和屈服強度的確定
  
  鋼材在拉伸試驗過程中,隨著拉伸載荷的不斷增加,試樣的彈性變形量也不斷加大。當拉仲載荷不再增加或有所降低,而試樣變形量忽然增加時,好象屈服於載荷而自行伸長一樣,這類現象稱為屈服現象。引發屈服現象的應力稱為屈服點,可按下列公式計算:
  
  σs=Ps/S0
  
  式中σs——屈服點,MPa;
  
  Ps——屈服載荷,N;
  
  S0——試樣原橫截麵積,mm2。
  
  屈服點的出現,象征著試樣由彈性變形改變為塑性變形。由於當施加的外力達到或超過金屬材料的屈服點時,假如將外力消除,試樣的長度雖有部分恢複,但不再能回複到本來的長度了,亦即有一部分變形(伸長)被永久地保存下來。
  
  含碳量較高、合金含量較多和淬火回火鋼的屈服現象不明顯,其屈服載荷難以在試驗機上讀出。這時候就把引發試樣標距部分發生一定殘餘伸長量的載荷,規定為試樣的屈服載荷,試樣此時所承受的應力稱為規定殘餘伸長應力。一般把標距內的殘餘伸長量定為拉伸試樣原標距長度的0.2%,故規定殘餘伸長應力常用σr0.2表示。其計算公式為:
  
  σr0.2=P0.2/S0
  
  式中σr0.2——規定殘餘伸長應力,MPa;
  
  P0.2——殘餘伸長量為0.2%時的載荷,N;
  
  S0——試樣原橫截麵積,mm2。
  
  對要求較嚴格的產品,也有的把殘餘變形量為0.05%和0.1%的應力規定為規定殘餘伸長應力,以σr0.05、σr0.1表示。
  
  在GB228—87標準中,把本來使用的“屈服強度”改稱為“規定殘餘伸長應力”,用σr表示 。如σr0.2表示規定殘餘伸長率為0.2%時的應力,用此代替原σr0.2 。
  
  拉力試驗機中抗拉強度和屈服強度的區別
  
  拉力試驗機廣泛利用於各類五金、金屬 、橡塑膠、鞋類、皮革、服裝、紡織 、盡緣體、電線、電纜 、端子等各類材料,測試其拉伸,撕裂,剝離 ,抗壓,彎曲等材料研發,檢驗測試,功能其全,用處廣泛。但是大家經常會把拉力試驗機的抗拉強度和屈服強度的意思弄混淆 。下麵我們先容下拉力試驗機中抗拉強度和屈服強度的區別:
  
  1 、抗拉強度
  
  當鋼材屈服到一定程度後,由於內部晶粒從頭排列 ,其抵抗變形能力又從頭進步,此時變形固然發展很快,但卻隻能隨著應力的進步而進步,直至應力達最大值。此後,鋼材抵抗變形的能力明顯降低,並在最薄弱處發生較大的塑性變形,此處試件截麵迅速縮小,出現頸縮現象 ,直至斷裂破壞。鋼材受拉斷裂前的最大應力值稱為強度極限或抗拉強度 。
  
  2 、屈服強度
  
  中國鋼管信息港內部人士獲悉:當應力超過彈性極限後,變形增加較快,此時除了產生彈性變形外,還產生部分塑性變形。當應力達到B點後,塑性應急劇增加,曲線出現一個波動的小平台,這類現象稱為屈服。這一階段的最大、最小應力分別稱為上屈服點和下屈服點。由於下屈服點的數值較為穩定,是以以它作為材料抗力的指標,稱為屈服點或屈服強度。

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