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力学性能、韧脆转变温度等

已有 5619 次阅读 2021-2-4 22:57 |个人分类:关注的问题|系统分类:科研笔记

关注:

1) 钢的种类

2) 力学性能、韧脆转变温度、屈服强度


1、韧脆转变温度:任何金属材料韧脆(冷脆)转变温度越低越好

     韧脆转变温度:当试验温度低于某一温度 tk 时, 体心立方结构及部分密排六方金属及其合金材料的断裂方式由韧性断裂转变为脆性断裂,即出现低温脆性现象,转变温度 tk 称为韧脆转变温度,也称冷脆转变温度。主要针对钢铁随着温度的变化其内部晶体结构发生改变,从而钢铁的韧性和脆性发生相应的变化。


     韧脆转变温度:主要针对钢铁随着温度的变化其内部晶体结构发生改变,从而钢铁的韧性和脆性发生相应的变化。

  1.低温情况:当温度下降至较低(根据钢的种类而不同)时,本来韧性良好的钢失去了应有的韧性,变得像玻璃棒一样脆而易折。因此在寒冷地区(如冬季的西伯利亚、南北两极)使用的钢材必须选用能适应寒冷情况的种类。低温脆性受位错移动力派纳力的影响,低温下派纳力移动困难,导致材料屈服强度急剧升高,在某一温度与断裂强度相等。这个温度就是韧脆转变温度。继续降温,屈服强度继续升高,大于断裂强度,所以低温下材料在没有塑性变形的条件下已经发生脆性断裂。材料的断裂强度受温度影响较小。

  2.热钢:钢铁基本为晶体结构。当温度上升至200~300℃时,由于内能增高,导致晶体键断裂。此时钢仍为较硬的固态,因此变脆易折。

  3.韧脆转变温度:对体心立方晶体金属及合金或者某些密排六方晶体金属及合金当温度低于某一温度tk时,材料由韧性状态转变为脆性状态,此时的温度为韧脆转变温度。任何金属材料脆性转变温度越低越好.


     从应用的角度来看,韧脆转变温度越低越好。否则,在该温度以下的区间内钢的脆性就会导致零件失效而酿成事故。特别是在寒冷地区服役的各类钢结构件,设计时必须要考虑材料的低温脆性问题。例如,尚若火车的减震弹簧的韧脆转变温度为零摄氏度,那么,冬季火车从温暖的南方行驶到寒冷的北方时就会出现脆断!。


2、屈服强

     屈服强度:是金属材料发生屈服现象时的屈服极限,亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料,规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限,称为条件屈服极限或屈服强度。大于此极限的外力作用,将会使零件永久失效,无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa,当大于此极限的外力作用之下,零件将会产生永久变形,小于这个的,零件还会恢复原来的样子。



屈服强度不仅有直接的使用意义,在工程上也是材料的某些力学行为和工艺性能的大致度量。例如材料屈服强度增高,对应力腐蚀和氢脆就敏感;材料屈服强度低,冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此,屈服强度是材料性能中不可缺少的重要指标。



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