钢铁的物理力学性能和机械性能表
钢管力学性能
钢管力学性能力学性能钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。
在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。
①抗拉强度（σb）试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb），出以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。
它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。
计算公式为：式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm2。
②屈服点（σs）具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。
若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。
屈服点的单位为N/mm2（MPa）。
上屈服点（σsu）：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力；下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。
屈服点的计算公式为：式中：Fs--试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）So--试样原始横截面积，mm2。
③断后伸长率（σ）在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。
以σ表示，单位为%。
计算公式为：式中：L1--试样拉断后的标距长度，mm； L0--试样原始标距长度，mm。
④断面收缩率（ψ）在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。
以ψ表示，单位为%。
计算公式如下：式中：S0--试样原始横截面积，mm2； S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2。
⑤硬度指标金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。
根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。
对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度（HB）用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。
不锈钢物理性能
不锈钢的物理性能（一）一、一般物理性能和其他材料一样，物理性能主要包括以下3个方面：熔点、比热容、导热系数和线膨胀系数等热力学性能，电阻率、电导率和磁导率等电磁学性能，以及杨氏弹性模量、刚性系数等力学性能。
这些性能一般都被认为是不锈钢材料的固有特性，但是也会受到诸如温度、加工程度和磁场强度等的影响。
通常情况下不锈钢与纯铁相比导热系数低、电阻大，而线膨胀系数和导磁率等性能则依不锈钢本身的结晶结构而异。
表4—1~表4—5中列出马氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、奥氏体型不锈钢、沉淀硬化型不锈钢和双相不锈钢主要牌号的物理性能。
如密度、熔点、比热容、导热系数、线膨胀系数、电阻率、磁导率和纵向弹性系数等参数。
二、物理性能与温度的相关性（1）比热容随着温度的变化比热容会发生变化，但在温度变化的过程中金属组织中一旦发生相变或沉淀，那麽比热容将发生显著的变化。
（2）导热系数在600℃以下，各种不锈钢的导热系数基本在10~30W/（m·℃）范围内，随着温度的提高导热系数有增加趋势。
在100℃时，不锈钢导热系数由大至小的顺序为1C r17、00Cr12、2 Cr 25N、0 Cr 18Ni11Ti、0 Cr 18 Ni 9、0 Cr 17 Ni 12Mο2、2 Cr 25Ni20。
500℃时导热系数由大至小的顺序为1 Cr 13、1 Cr 17、2 Cr 25N、0 Cr 17Ni12Mο2、0 Cr 18Ni9Ti和2 Cr 25Ni20。
奥氏体型不锈钢的导热系数较其他不锈钢略低，与普通碳素钢相比，100℃时奥氏体型不锈钢的导热系数约为其1/4。
（3）线膨胀系数在100-900℃范围内，各类不锈钢主要牌号的线膨胀系数基本在10ˉ6~130*10ˉ6℃ˉ1，且随着温度的升高呈增加的趋势。
钢铁材料的性能
σe
MPa
金属能保持弹性变形的最大能力
比例极限
σp
MPa
在弹性变形阶段，金属材料所受的和应变能保持正比的最大应力
弹性模量
MPa
金属在弹性范围内，外力和变形成比例地增长，既应力与应变成正比例关系时，这个比例系数就称为弹性模量
2．3塑性—材料受力后产生永久变形而不破坏的能力
伸长率（延伸率）
%
金属受外力作用被拉断以后,在标距内总伸长长度同原来标距长度相比的百分数
肖氏硬度
HSC（目测型）
与h/h0比值成正比
利用金刚石冲头自一定的高度h0mm落下，撞击金属后，冲头又回跳到某一高度hmm
表面光滑的一些精密量具或零件
HSD（指示型）
3．化学性能
名称
说明
耐腐蚀性
金属材料抵抗空气、水蒸气及其它化学介质腐蚀破坏作用的能力，称为耐腐蚀性。常见的钢铁生锈、铜生铜绿等，就是腐蚀现象。金属材料耐腐蚀性能与许多因素有关，例如金属的化学成分、加工性质、热处理条件、组织状态以及环境介质和温度条件等
抗剪强度
τ
MPa
外力与材料轴线垂直，并对材料呈剪切作用时的极限强度
抗扭强度
τb
MPa
外力是扭转时的极限强度
屈服点
σs
MPa
金属试样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象称为“屈服”。发生屈服现象时的应力，称为屈服点或屈服极限，是金属发生明显塑性变形的抗力。
屈服强度
σ0。2
MPa
对某些屈服现象不明显的金属材料，测定屈服点比较困难，常把产生0.2%永久变形的应力定为屈服点，这称为屈服强度或条件屈服强度
牌号
牌号是用来识别产品的名称、符号、代码或它们的组合。钢的牌号称为钢号，是对某一具体钢种所取的名称。牌号是技术条件中的首要内容，同一牌号的材料可能有不同的保证条件、交货状态、使用加工类别、质量级别等
钢铁材料的分类、力学性能及热处理
钢铁材料的分类、力学性能及热处理一、 分类及力学性能：1． 碳素钢：按含碳量的多少可分为低碳钢（含碳量小于0.25％）、中碳钢（含碳量在0.25％～0.5％）和高碳钢（含碳量大于0.5％）。
随着含碳量的增加，钢的机械强度提高，但使它的塑性和韧性下降。
（1） 普通碳素钢：它的化学成分不准确，因而不宜进行热处理。
普通碳素钢的牌号标记如Q235（国标），表示屈服点MPa S 235=σ。
（2） 优质碳素钢：力学性能优于普通碳素钢，采用适当的热处理方法可以获得很高的内部机械强度和表面硬度。
低碳钢塑性高，焊接性好，适用于冲压、焊接零件。
采用渗碳淬火处理可提高零件表面硬度；中碳钢具有综合性能好的特点，它的机械强度、塑性和韧性均较好，可进行调质、表面淬火处理；高碳钢具有高的机械强度和良好的韧性和弹性，常制成弹性零件。
优质碳素钢的牌号如15、35、45（国标），表示含碳量平均值各为0.15％、0.35％、0.45％。
2． 合金钢：合金钢是在优质碳素钢中加入某些合金元素而形成的。
它具有良好的力学性能和热处理性能，随着所加合金元素的不同，还可获得不同的特殊性能。
合金钢的牌号如35Mn2、40Cr （国标），表示含碳量平均值为0.35％和0.40％，而含合金元素Mn2％及Cr 小于1.5％。
3． 铸钢：铸钢的含碳量一般在0.15％～0.60％范围内，含碳量较高，塑性很差，容易产生龟裂，故不能锻造。
铸钢的强度显著高于铸铁，但铸造性则比较差，收缩率较大。
铸钢的牌号如ZG500－270，前组数字表示抗拉强度MPa B 500=σ，后组数字表示屈服点MPa S 270=σ。
4． 铸铁：铸铁是含碳量大于2％的铁碳合金。
铸铁因含碳量高，故它的抗拉强度、塑性和韧性都较差，不能锻造，焊接性能也差。
但它有较高的抗压强度，良好的减摩性和切削性能，吸振性好，价格又较低廉。
常用的铸铁有灰铸铁（如HT150，抗拉强度MPa B 150=σ）、可锻铸铁（如KT300－6，抗拉强度MPa B 300=σ，最低伸长率为6％）和球墨铸铁（如QT500－7，抗拉强度MPa B 500=σ，最低伸长率为7％）。
钢的化学成分及机械性能表
钢的化学成分及机械性能表表1 中钢规格—冷打或冷锻用极低碳钢与中碳合金钢化学成分表表2 中钢规格—碳素硼钢及铬钒合金硼钢化学成分表表3 中钢规格—免铅浴韧化线材化学成分表表4 JIS G3104 铆钉用钢化学成分表注:上表之含碳量可由买卖双方协议,由原规定之成分范围上、下限各缩窄0.01%.表14 JIS G4104 铬合金钢化学成分表表9 JIS G3507冷打或冷锻用碳钢化学成分表0.20%,Ni+Cr 0.30%,其余种类之不纯物不得超过C u 0.30%,Ni 0.20%,Cr 0.20%,Ni+Cr 0.35%。
表16 JIS G4106达式机械构造用锰钢及锰铬合金钢化学成分表不得超0.35%.不得超过0.25%,双锰钢料中之C r含量不得超过0.35%。
1、铅(Lead)—为改良车削性，可在普通碳钢中加入0.15~0.35之铅,而在代号的第二位与第三位中间加“L ”，如10L45、10L12。
2、硼(Boron)——在细晶净静钢{Fine Grain ,Killed Steel}中,加入0.0005~0.0030%的硼,可增进硬化能,而在代号的第二位与第三位中间加“B ”，职10B21、10B38。
3、矽{Silico n }——条钢及半成品，当矽有要求时，其范围如下：0.10%以下\0.10~0.20%,0.15~0.35%,0.20~0.40%,0.30~0.60。
——线材，当矽有要求时，其范围如下：0.10以下,0.07~0.15%,0.10~0.20%,0.15~0.35%,0.20~0.40%,0.30~0.60%。
4、某些品质、产品之磷、硫可降低成分上限要求。
表22 SAE/AISI 保证硬化能(淬火性)之碳钢及硼钢化学成分表表23 SAE/AISI 保证硬化能(淬火性)之合金钢化学成分表残留元素Cu:0.35%以下,Ni:0.25%以下,Cr:0.20%以下,Mo:0.06%以下.1、除表列元素外，其它刻意增加的元素也必须报列。
钢铁的物理力学性能和机械性能
钢铁的物理力学性能和机械性能fangjym 的钢铁的物理力学性能和机械性能钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等.单独作用下所显示的各种机械性能。
钢材通常有五大主要的机械性能指标：通过一次拉伸试验可得到抗拉强度，伸长率和屈服点三项基本性能；通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能；通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。
1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2)2.屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
3.抗拉强度(σb)材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。
4.伸长率(δs)材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。
屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
不锈钢系数表
主页联系我们关于我们网络地图隐私政策关于我们产品增值加工库存目录销售查询新闻与事件技术信息不锈钢板材(310-310S，进口310-310S不锈钢板)不锈钢板材300系列奥氏体不锈钢板材300系列耐热不锈钢板材马氏体不锈钢双相/超级双相不锈钢沉淀硬化不锈钢镍合金板材不锈钢棒材增值加工按等级分类产品信息库存目录参看森德迈业钢铁公司库，索取您所需的等级。
«不锈钢板材«镍合金板材技术信息«什么是不锈钢？«什么是镍合金？310/310S - 300系列耐热不锈钢板材310/310S合金310/310S合金( UNSS31000/S31008 ) 合金奥氏体不锈钢主要用于高温环境。
其较高的铬含量及镍含量保证了良好的抗腐蚀能力及抗氧化能力。
与奥氏体304 合金相比，它在室温下强度要高一点。
310/310S (UNSS31000) / (UNSS31008)一般属性应用化学成分物理性能短期机械性能水溶液腐蚀高温抗氧化性其他形式的退化加工特性技术规范310/310S 技术规范库存目录Alloy 310/310S增值加工等离子切割水磨切割机械切削锯切割钻孔、开孔、埋头孔磨边磨光压平轧制和焊接环产品信息钻孔板真空精选板高性能镍合金无轴板法兰盘宽板复式不锈钢板材。
钢材的力学性能有哪些
钢材的力学性能有哪些引言钢材是一种重要的结构材料，常被用于建筑、制造、交通工具等领域。
钢材的力学性能直接影响到其使用的安全性和可靠性。
本文将介绍钢材的几个重要力学性能参数。
1. 强度钢材的强度是指其抵抗外力作用下材料变形和破坏的能力。
通常以屈服强度、抗拉强度和抗压强度来衡量。
屈服强度是指材料开始发生塑性变形时所承受的应力。
抗拉强度是指钢材在拉伸破坏时所能承受的最大应力。
抗压强度则是指钢材在受压破坏时所能承受的最大应力。
2. 延展性钢材的延展性是指其受力后能够发生塑性变形而不断延展的能力。
主要以断裂延伸率和断面收缩率来衡量。
断裂延伸率是指材料在断裂前发生塑性变形的程度，可以反映出材料的延展性能。
断面收缩率则是指材料截面变小的程度，也常用来评价延展性。
3. 韧性钢材的韧性是指其在受力下能够吸收较大的能量而不发生破坏的能力。
主要以冲击韧性和断裂韧性来衡量。
冲击韧性是指材料在受冲击加载下能够吸收的能量。
断裂韧性则是指材料在受拉伸、冲击等加载下能够吸收的能量，多用于对钢材抗震性能的评价。
4. 硬度钢材的硬度是指其抵抗局部压痕形成的能力。
硬度通常用来衡量材料的耐磨性和耐刮性。
常用的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
5. 可塑性钢材的可塑性是指其能够经受塑性变形而不破碎的能力。
可塑性是钢材加工成形的重要性能指标。
常用的可塑性指标有冷弯性能和冲压性能等。
结论钢材的力学性能是评价其使用性能的重要指标。
强度、延展性、韧性、硬度和可塑性等性能参数能够综合衡量钢材的质量和可靠性。
在实际应用中，需根据具体要求选择合适的钢材及其力学性能以满足不同的工程需要。
q235钢材
Q235钢材一、概述Q235钢材，是中国国家标准GB/T 700-2006《碳素结构钢》中的一种普通碳素钢材。
该标准是中国钢铁行业中最常用的标准之一，适用于各种结构件和构件的制造。
Q235钢材具有优良的焊接和加工性能、良好的弯曲性能和可靠的耐候性能，被广泛应用于建筑、机械制造、船舶制造、铁路建设等领域。
在本文档中，我们将介绍Q235钢材的化学成分、力学性能、加工工艺以及应用领域。
同时，我们还会提供一些有关钢材选择、质量标准和注意事项的建议。
二、化学成分Q235钢材的化学成分如下：元素C Si Mn P S含量(%)0.14~0.22≤0.300.30~0.65≤0.045≤0.050三、力学性能Q235钢材的力学性能如下：强度指标试样状态额定厚度(mm)屈服强度(MPa)抗拉强度(MPa)伸长率(%)钢板/钢带（简配强度不大于16mm的钢）热轧≤16≥235375-500≥26钢板/钢带（简配强度大于16mm 的钢）热轧>16-40≥225370-500≥25四、加工工艺Q235钢材具有优良的可塑性和可焊性，适合进行各种冷热加工工艺。
1. 切割切割是将Q235钢材进行尺寸切割的加工工艺。
常用的切割方法包括火焰切割、等离子切割和机械切割等。
切割时应注意选择适当的切割方法和工艺参数，以保证切割面质量，并避免切割过程中产生过多的热影响区。
2. 弯曲Q235钢材具有良好的弯曲性能，可以通过冷弯或热弯的方式进行弯曲加工。
在进行弯曲加工时，应选择适当的弯曲半径和弯曲角度，避免产生裂纹或过度变形。
3. 焊接Q235钢材是一种良好的焊接材料，可以通过常规的电弧焊、角焊、埋弧焊、闪光焊等方法进行焊接。
在焊接过程中，应注意选择合适的焊接材料和工艺参数，预防焊接缺陷的产生。
4. 表面处理Q235钢材的表面处理通常包括除锈、喷涂和镀锌等工艺。
这些表面处理方法可以提高钢材的耐腐蚀性和美观度，延长使用寿命。
五、应用领域由于Q235钢材具有良好的综合性能和广泛的加工性能，被广泛应用于以下领域：1.建筑结构：Q235钢材常用于制造钢结构建筑，如工业厂房、桥梁、塔吊等。
钢铁机械性能的对照表
3.59
1021
979
972
964
955
978
985
978
976
3.56
1034
991
985
976
967
991
996
990
989
3.54
1047
1004
999
988
980
1005
1008
1003
1001
抗拉强度σ 抗拉强度σ 抗拉强度σ 抗拉强度σ 抗拉强度σ 抗拉强度σ 抗拉强度σ 抗拉强度σ 抗拉强度σ 抗拉强度σ
bMPa
bMPa
bMPa
bMPa
bMPa
bMPa
bMPa
bMPa
bMPa
bMPa
4d2.5mm
碳钢
铬钢
铬钒钢 铬镍钢 铬钼钢 铬镍钼钢 铬锰硅钢 超高强度钢 不锈钢 不分钢种
3.74
937
898
886
893
877
897
910
897
895
3.72
949
909
897
902
887
907
920
908
906
3.7
1027
1013
1007
1032
1033
1028
1028
3.48
1086
1042
1042
1027
1020
1047
1046
1041
1042
3.46
1100
1055
1057
1040
1035
1062
1059
1054
第二讲 钢材的基本性能
第二讲钢材的基本性能钢材的性能和质量是最终的产品质量,和使用寿命是密切相关的,下面来给大家介绍一下钢材的主要性能。
一、物理性能所谓物理性能就是钢材的本质不发生变化所表现出来的性能,主要由以下几种：1、密度单位体积内材料的质量,叫做该材料的密度,密度的计算公式如下：ρ（密度）＝m（质量）／Ｖ（体积），对于大多数钢材而言，理论计算重量时，都按7.85g/cm3作为该钢材的密度,钢材理论重量计算公式如下：Ｗ（理论重量）＝Ｆ（钢材截面积）×Ｌ（钢材长度）×ρ（密度）．应当注意的是理论重量与实际重量有一定的出入，只能作为参考。
另外还有钢材质量的简单计算方式，也请大家记一下：圆钢：Ｗ＝6.17×直径2；方钢：Ｗ＝7.85×边长2；扁钢：Ｗ＝7.85×宽度×长度。
2、热膨胀性钢材在受热时体积增大，冷却时收缩的性能称为热膨胀性。
热膨胀性的大小，一般用线膨胀系数α表示。
α值越大，钢材的尺寸或体积随温度变化而变化的程度就越大。
线膨胀系数的计算式如下：α＝（l2-l1）/L1t，α线膨胀系数，10-6/℃；t升高的温度。
l1钢材膨胀前的长度cm，l2膨胀后的长度cm。
3、熔点钢材由固态溶解成液态时的温度，纯铁的熔点为1534℃。
4、导电性钢材传导电流的能力。
5、导热性金属传导热的能力。
二、化学性能指钢材在室温和高温条件下，抵抗外界介质对它的化学侵蚀的能力。
1．抗氧化性：钢材在室温或高温下抵抗氧化的能力。
Fe＋O2＝Fe2O3，氧化过程会随着温度的的提高而加速，所以在高温下工作的零件用钢材应有很好的抗氧化性。
2．耐腐蚀性：钢材抵抗周围介质（大气、水蒸气、有害气体、酸、碱、盐等）的腐蚀能力，最常见的钢铁生锈。
3．化学稳定性：是上述两种的总称，钢材在高温下的化学稳定性叫做热稳定性。
三、力学能力钢材抵抗外力作用的能力，力学性能是衡量钢材质量好坏的最重要指标之一。
1．强度指钢材在外力作用下，抵抗永久变形和断裂的能力，分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度五种，一般情况下多以抗拉强度作为判别钢材强度高低的指标。
常用钢轨的化学成分及性能
第一章常用钢轨的化学成分及性能第一节钢材的性能常用的金属材料通常分成两类，一类是有色金属，另一类是黑色金属。
黑色金属中应用最广的是钢铁产品。
钢铁材料是由铁（Fe）和碳（C）两种主要元素组成的合金，含碳量小于0.02％的铁碳合金称为工业纯铁。
一、物理和化学性能（一）热膨胀性钢材受热时体积膨大的特性称为热膨胀性，通常用线膨胀系数作为衡量热膨胀性的指标。
钢材类别不同，线膨胀系数也不同。
随着温度升高，线胀系数值增大。
（二）导热性钢材传导热量的性能称为导热性。
钢材中的合金元素影响导热性，不锈钢的导热性比低碳钢和低合金钢要差。
（三）导磁性钢材能导磁的性能称为导磁性。
钢材中除单相奥氏体钢为无磁钢外，其余均为导磁钢。
钢轨焊后中频加热正火处理正是利用了钢轨钢的导磁性能产生涡流加热钢轨。
温度高于770℃（居里点）时，导磁性能大大降低。
（四）导电性钢材能够传递电荷的性能称为导电性。
通常用电阻系数作为衡量导电性的指标。
钢材的电阻系数越大，其导电性越差，电流通过时所产生的热量也越多。
钢材的电阻焊接或闪光焊接就是利用了工件端面高电阻产生的热量进行焊接的。
（五）抗氧化性钢材在一定的温度和介质条件下抵抗氧化性的能力称为抗氧化性。
抗氧化性差的钢材在高温条件下，很容易被周围介质中的氧所氧化，形成氧化皮，逐渐剥落而损坏。
耐热钢具有良好的抗氧化性，不锈钢的抗氧化性最好。
二、机械性能钢材在一定温度条件和外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为机械性能，或称为力学性能。
常规机械性能主要包括强度、塑性、硬度和韧性等；高温机械性能还包括抗蠕变性能、特久强度和瞬时强度以及热疲劳性能等；低温机械性能还包括脆性转变温度等。
（一）强度和塑性强度有静强度和疲劳强度之分。
静强度是钢材在缓慢加载的静力作用下，抵抗变形和断裂的能力。
疲劳强度是钢材在交变载荷作用下，经过无数次循环交变载荷而不产生裂纹或断裂的能力。
钢轨焊接接头的静弯实验(TB/T 1632.1-2005)，是检查接头的静强度；而接头的疲劳强度试验(TB/T 1632.1-2005)是检查疲劳强度的指标。
常用钢材的性能参数及生产工艺
可锻性的好坏主要与金属材料的化学成分有关。
铸造性能（可铸性）
铸造性能是指金属材料能否用铸造方法制成优良铸件的 性能。
铸造性能主要决定于金属材料熔化后即金属液体的流动 性，冷却时的收缩率和偏析倾向等。
• 半镇静钢：脱氧程度介于镇静钢与沸腾钢之间
钢铁材料的生产过程对比
不同的金属材料其铸造性差异很大。常用金属材料中， 灰口铸铁具有优良铸造性能，铸钢的铸造性低于铸铁。 铸造铝合金和铸造铜合金的铸造性也较好。
材料的工艺性能：加工性能
焊接性能（可焊性）
焊接性能是指钢材在通常的焊接方法与工艺条件下获得良好焊接接头的性 能。可焊性好的钢材易于用一般焊接方法和工艺施焊，焊接时不易形成裂纹、 气孔、夹渣等缺陷，焊接接头牢固可靠，焊缝及其附近受热影响区的性能不 低于母材的力学性能。
• 电弧炉炼钢
钢的浇注：钢液凝固成钢锭或钢 坯的过程。根据钢脱氧程度不同， 可分为镇静钢和沸腾钢。
• 镇静钢：指脱氧充分的钢。镇静钢组织致密，性能 较好，加工时需切除钢锭头部，使成材率下降
• 沸腾钢：指脱氧不充分的钢。沸腾钢钢锭内多气孔 ，组织疏松，性能比镇静钢差。但成材率高，轧制 的板材表面质量好
生成气体作为废气排出，氧化物成为炉渣排出。 最后加入脱氧剂脱氧，在适当的成分和温度下出钢。
炼钢方法：
平炉炼钢
主要原料是废钢和铁水，造渣剂（石灰、萤石）， 氧化剂（铁矿石），脱氧剂（铁合金）。炉气作为燃料 （煤气、高炉焦炉的高炉煤气、重油天然气等）。 熔化 阶段为使炉料尽快熔化，需要消耗大量煤气提供热量。
• 钢铁: 是以Fe和C为主要组成元素， 同时还含有Si、Mn、P、S等杂质元 素的合金。
机械基础：第03章机械工程材料
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
3.2.1 碳素钢
3.碳素工具钢 由于碳素结构钢要求高硬度和高耐磨性，故工具钢含碳质量分数都在0.7%以上，都是优 质钢和高级优质钢。 牌号：以汉语拼音字母“T”后面加阿拉伯数字表示，其数字表示钢中平均含碳质量分数 的 千分之几。 例如T8表示含碳质量分数为0.80%的碳素工具钢。若为高级优质碳素工具钢，则在牌号后 面标以字母A，如T12A表示平均含碳质量分数为1.20%的高级优质碳素工具钢 。 用途：主要用于制造刃具、模具、量具以及其他工具
12 高合金钢 合金元素总含量＞10%
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
3.2.2 合金钢
2.合金结构钢 合金结构钢按用途可分为：低合金结构钢和机械制造用钢两大类。 （1）合金结构钢牌号表示方法： 合金结构钢的牌号采用两位数字（表示平均含碳质量分数万分之几）+元素符号（表示钢中 含有主要合金元素）+数字（表示合金元素含量，凡合金元素含量＜1.5%时不标出；如果平 均含量为1.5～2.5%时，则标为2；如果平均含量为2.5～3.5%时标为3；以此类推）。 （2）低合金结构钢 低合金结构钢虽然是一种低碳、低合金的钢，但具有高的屈服强度和良好的塑性和韧性，具 有良好的焊接性和一定的耐蚀性，因此广泛用于桥梁、船舶、车辆等领域。
普通碳素钢 Ws≤0.035%，Wp≤0.035%
优质钢
Ws≤0.030%，Wp≤0.030%
7
高级优质钢 Ws≤0.020%，Wp≤0.025%
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
3.2.1 碳素钢
碳素钢：含碳质量分数小于2.11%而不含有特意加入合金元素的钢，称为碳素钢。 1.碳素钢的分类
钢铁材料的力学性能及名词解释
值大小来衡量
由于αK值的大小，不仅取决于材料本身，同时
还随试样尺寸、形状的改变及试验温度的不同 而变化，因而αK值只是一个相对指标。目前国 际上许多国家直接采用冲击吸收功AK作为冲 击韧度的指标 AKU αKU = ——； F AKU
2
冲击吸收功
AKU或 AKV
αKV= ——；
五
疲劳
大小、方向反复变化的载荷）的作用，在不发生显 著塑性变形的情况下而突然断裂的现象，称为疲劳 金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次
1
疲劳极限
σ-1
MPa
（N）的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大 应力称为疲劳极限
金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次 （N）后断裂时所能承受的最大应力，叫作疲劳强 2
3
抗压强度
σbc
MPa
σbc＝—— Fo 式中 Pbc——试样所受最大集中载荷（N） Fo——试样原横截面积（mm 2）
试样剪断前，所承受的最大负荷下的受剪截面具有 的平均应力 P 双剪:σr＝—— ； 2Fo 4
抗剪强度
r、σr
MPa
P 单剪:σr＝—— ； Fo 式中 P——剪切时的最大负荷（N） Fo——受剪部位的横截面积（mm 2） 指外力是扭转力的强度极限 3Mb τb≈—— （适用于钢材） 4Wp
1
布氏硬度
HBS
/
验力，测表面压痕直径计算的硬度值。使用钢球测 定硬度小于等于450HBS；使用硬质合金球测定硬度 大于450HBW
2
洛氏硬度
HRA HRB HRC HRD HRE HRF HRG HRH HRK HV
用金刚石圆锥或钢球压头以初始试验力和总试验力 作用下，压入试样表面，经规定的保持时间后，卸
钢铁材料常用力学性能之间的关系特点与比例
该材料的塑性指标，用 Ａ（％）表示。 图中数据表明钢铁材料常用力学性能之间的一
徐 斌：钢铁材料常用力学性能之间的关系特点与比例
般关系是：强度 （硬度）与塑性 （韧 性）呈 “反 比”。 即强度越大、硬度越大，塑性越小，反之强度硬度越 低、塑性或韧性越大；强度与塑性正比的个别特殊关 系，如灰口铸铁，塑性与强度呈正比关系。即 Ａ→０， 强度硬度 （硬 度 约 ＨＢＷ２００）并 没 有 非 常 高，反 而
ＴｈｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆＣｏｍｍｏｎＭｅｃｈａｎｉｃａｌ ＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｔｅｅｌＭａｔｅｒｉａｌｓ
ＸｕＢｉｎ
（ＭａｔｅｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＢａｏｔｏｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌ＆ ＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｂａｏｔｏｕ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ０１４０３５）
很低。 在拉、压、弯曲、冲击载荷下，未发生明显的塑性
变形产生断裂的材料，为脆性材料。脆性材料力学性 能主要表现为 Ａ＜２～５，脆性与强度、硬度没有固定 比例关系，脆性材料与力学性能的关系见表 １所示。
表 １ 脆性材料与力学性能的关系
力学性能 材料
Ａ→０↓ 强度低↓（１００～３００）ＭＰａ 硬度低↓Ａ＝０↓
由于硬度值获得便捷又不破坏零件，除了非常 重要零件外，生产中多数使用硬度。图 １为简要钢 铁材 料 化 学 成 分、牌 号、热 处 理、强 化 方 式、力 学 性 能、应用对比图。
注：不宜试验、准确性差的数值用括号表示，如 ＨＲＣ适宜测量中、高硬度，ＨＢＷ 适宜测量中、低硬度，高 Ｒｍ 宜用 σｂｂ。
图 １ 简要钢铁材料化学成分、牌号、热处理、强化方式、力学性能、应用对比图
２ 钢铁材料强度、塑性、脆性、弹性模量关系及应用 ２．１ 钢铁材料强度、塑性、硬度、脆性之间的关系
钢铁的机械性能有哪些指标
钢铁的机械性能有哪些指标？
本期给大宗介绍一下钢材机械性能
钢铁具有良好的物理、机械和工艺性能：六大指标
1、屈服点
钢材或试样在拉，申时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的望性变形，称飒象为屈服,而产生屈8反现象时的最小应力值即为屈服点.
2,屈服强度
有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困雉,因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余望性弗等于一定值（一般为原长度的02%）时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σθ∙2.
3、抗拉强度
材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值.它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等.
4、伸长率
钢材在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5、屈强比
钢材的屈服点（屈服演度）或t拉强度的比值，称为屈强比.屈强比越大，结恂零件的可靠性越高，一般碳案纲屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构铜为0.84-0.86.
6、硬度
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的生要性能指标之一.一股硬度越高,耐磨性越好,用用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度.
上海频开实业有限公司主营产品有耐磨钢、高强钢、汽车大梁钢、冷轧高强车厢板、高强花纹板、耐候钢、容器板、耐酸钢、中高碳钢等特殊材料，雉备万吨库存，品种规格全，可代订期货.是集原》才料供应、加工、物流配送于一体的现代化企业。
工程机械常用材料的性能分析
工程机械常用材料的性能分析挖掘机和装载机的铲斗刀板在挖掘或装载作业中直接与物料接触，主要承受摩擦力及冲击力的共同作用，结果产生磨损。
因而要求刀板材料既要有较高的强度、韧性和耐磨性，从装配要求来看，还要有较好的可焊性。
１材料种类国内外装载机、挖掘机铲斗主刀板、侧板所用材料种类较多，主要有合金铸钢ＺＧ２５ＣｒＭｎＭｏ（２５ХГＭ）、低合金结构钢Ｑ３４５－Ｂ、１６Ｍｎ（ＳＨＴ４９０）、高强度结构钢ＷＨ６０、ＨＱ６０Ａ（ＫＷＦ５８Ｈ）、优质碳素钢５０Ｍｎ、合金结构钢３５Ｍｎ２（ＳＭｎ４３３Ｈ－１）及２０Ｍｎ２Ｂ（ＨＡＲＤＯＸ４００）等，括弧内所列为相当的国外钢号。
它们的化学成分及力学性能如表１所列。
２材料性能分析２．１材料的焊接性能通常，在实际生产中都用碳当量（Ｃｅｑ）值的大小来评估焊接性能的好坏。
根据碳当量公式Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ/６＋Ｎｉ＋Ｃｕ/１５＋Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ/５可计算出各材料的碳当量，如表１所示。
根据表１中各材料的碳当量，可以看出除１６Ｍｎ外其它钢种的焊接性能都较差，相对而言其中焊接性能最好的是ＳＨＴ４９０、Ｑ３４５－Ｂ，较好的是２０Ｍｎ２Ｂ、ＨＡＲＤＯＸ４００，其次的是１５ＣｒＭｎ、ＬＨ６９０、ＷＨ６０、ＨＱ６０Ａ、ＫＷＦ５８Ｈ、ＺＧ２５ＣｒＭｎＭｏ，焊接时均需预热；焊接性能一般的是３５Ｍｎ２、ＳＭｎ４３３Ｈ－１，焊前需进行预热，焊接性能较差的是５０Ｍｎ、ＳＣＭｎＭｏＨ，具有过热敏感性，容易产生裂纹和脆裂。
２．２材料的综合力学性能分析从各材料的抗拉强度可以看出在上述材料中以ＨＡＲＤＯＸ４００、２０Ｍｎ２Ｂ等的σｂ、σｓ性能最好，而从化学成份分析，含碳、锰量低，金属组织硬度低，不耐磨，２０Ｍｎ２Ｂ需经表面渗碳淬火处理来提高表面硬度，但渗层薄，不能做长期耐磨零件。
SMn433H-1、35Mn2具有一定的耐磨性及韧性，缺点是焊接性能较差，对焊接工艺要求严格，有一定的焊接难度。
50Mn钢，碳、锰含量较高，有较高的强度和一定的硬度及一定的耐磨性，缺点是焊接时有冷裂倾向，焊接性能很差。
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钢铁的物理力学性能和机械性能表
2007-9-22 11:04
钢铁的物理力学性能和机械性能表
钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等.
单独作用下所显示的各种机械性能。
钢材通常有五大主要的机械性能指标：通过一次拉伸试验可得到抗拉强度，伸长率和屈服点三项基本性能；
通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能；
通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。
1.屈服点(σs)
钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2)
2.屈服强度(σ0.2)
有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
3.抗拉强度(σb)
材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σ
b= Pb/Fo (MPa)。
4.伸长率(δs)
材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs/σb)
钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。
屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为
0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维
氏硬度。
⑴布氏硬度(HB)
以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
⑵洛氏硬度(HR)
当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：
HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
⑶维氏硬度(HV)
以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)
脆性：用于描述材料在未施加明显外力以及没有明显变形的情况下发生断裂的性能。
耐压强力：施加于材料上使其长度变短，截面积变大的外力，与拉伸强力相对应。
传导性：材料传输热能或者电能的速度。
蠕变：材料在压力条件下产生缓慢的变形量。
延展性：是金属受外力变形，当外力消除之后又恢复其原有形状的一中性质。
疲劳强度：材料承受重复作用外力的能力。
燃烧点：金属或其蒸气开始燃烧的最低温度点。
吸湿：易于吸收并且保持水分的金属。
冲击强度：金属吸收突然撞击能量的能力。
柔韧性：在压力条件下材料容易发生永久性变形而不断裂的能力。
可塑性：材料在较低压力条件下容易发生永久性变形的能力。
多孔性：材料内部空隙的体积占据材料整体体积的比率。
切变强度：两股方向相反的外力同时施加于材料表面，使其中一部分与另一部分相互滑移，材料发生断裂时的外力大小即为该材料的切变强度。
比重：一定体积材料的重量与相同体积四摄氏度的水的重量之比。
比热：加热1克某种金属使其温度升高一摄氏度所需要的能量。
硬挺性：材料承受变形的能力，以压力与变形位移为平定基础。
静强度：材料承受导致变形的外加应力的能力。
应力：拉伸应力，压缩应力以及剪切应力都是外部施加于材料，导致材料断裂的作用力。
拉伸强度：材料被拉伸所能承受的最大作用力。
与压缩强度对应。
热胀率：温度变化与材料规格变化之间的比率。
韧性：材料吸收冲击能量而不断裂的能力。
原材料机械性能表
铸件、棒材、铜合金的原材料化学成份,机械性能表 word格式下载。