钢铁材料的许用应力
钢铁材料的许用应力50778
冲击或脉动载荷
反复交变载荷
碳 素 钢
4000
5000
6000
7000
1300
1700
2000
2300
700
750
950
1100
400
450
550
650
合 金 钢
8000
10000
2700
3300
1300
1600
750
900
铸 钢
4000
5000
1000
1200
500
700
300
400
表5 轴的常用材料及许用弯曲应力[30]
75
72
70
60
60
55
50
40
38
36
35
30
228～286
217～269
197～241
186～241
1500
1450
1400
1250
40Cr
调 质
25
≤100
＞100～300
＞300～500
＞500～800
100
75
70
65
60
80
52
50
40
35
50
37
35
31
29
241～286
241～286
63
36
25
63
38
28
57
31
23
＞30～50
200
230
130
57
32
23
57
34
26
51
28
21
钢铁材料的许用应力88799
125
115
105
70
120
105
75
25
σb450
σs275
195
160
115
230
175
135
125
115
75
135
120
80
35
σb530
σs315
210
180
125
250
200
150
135
120
80
145
120
85
调质
σb550～750
σs320～370
210
185
130
250
205
155
45
40
38
46
40
35
229～286
217～269
217～255
197～255
1600
1400
1400
1350
1300
40MB
调 质
25
≤200
100
75
80
50
50
36
240～290
1750
1450
38SiMo
调 质
≤100
＞100～300
＞300～500
＞500～800
75
72
70
60
60
55
钢 号
处 理
毛坯直径(mm)
机 械 性 能
硬 度
HB
许用弯曲应力[σ]w
kgf/cm2
σb
kgf/mm2
σs
kgf/mm2
σ-1
kgf/mm2
35
正 火
钢铁材料的许用应力
冲击或脉动载荷
反复交变载荷
碳 素 钢
4000
5000
6000
7000
1300
1700
2000
2300
700
750
950
1100
400
450
550
650
合 金 钢
8000
10000
2700
3300
1300
1600
750
900
铸 钢
4000
5000
1000
1200
500
700
300
400
表5 轴的常用材料及许用弯曲应力[30]
229～260
217～260
1750
1500
1480
1300
1200
注：表中[σ-1]适用于▽4～▽8，如果光洁度提高或降低，[σ-1]应相应提高或降低5～15%。
表6 轴类零件允许变形的参考数值
变形
名 称
变 形 允 许 值
挠度ν
一般用途的轴
需要提高刚度的转轴
安装齿轮的轴
安装蜗轮的轴
[ν]=(0.0003～0.0005)ι
表1 普通碳钢及优质碳钢构件基本许用应力 /MPa
材料类型
材料标号
截面尺寸/mm
热处理
材料性能
拉 压
弯 曲
扭 转
剪 切
抗拉强度 σb
屈服强度 σs
/MPa
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
σl
σl
σl
σ
τn
τn
τn
钢铁材料许用应力
表1 普通碳钢及优质碳钢构件基本许用应力 /MPa 材料类型材料标号截面尺寸/mm热处理材料性能拉压弯曲扭转剪切抗拉强度σb屈服强度σs/MPaⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢσlσlσlσσστnτnτnτττ普通碳钢Q215100热扎σb335～410σs185～215145 125 90 175 140 105 95 90 60 100 90 60Q235 σb375～460σs205～235160 140 100 190 160 120 105 95 65 110 100 70Q275 σb490～610σs235～275175 150 110 210 170 130 115 105 70 120 110 80优质碳钢20≤100正火σb410σs245175 145 105 210 165 125 115 105 70 120 105 7525 σb450σs275195 160 115 230 175 135 125 115 75 135 120 80 35σb530σs315210 180 125 250 200 150 135 120 80 145 120 85调质σb550～750σs320～370210 185 130 250 205 155 135 125 85 145 120 85 45正火σb600σs355230 200 145 270 220 170 150 135 90 160 140 95调质σb630～800σs370～430250 215 150 300 235 180 160 150 100 175 150 100 50≤25 正火σb630σs375250 215 150 300 235 180 160 150 100 175 150 100≤100 调质σb＞700σs＞400265 235 165 310 260 195 170 155 105 180 160 110表2 碳钢铸件基本许用应力 /MPa材料标号截面尺寸/mm热处理材料性能拉压弯曲扭转剪切抗拉强度σb屈服强度σs/MPaⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢσlσlσlσσστnτnτnτττZG200～400100 正火及回火σb400σs200135 120 90 160 135 105 90 80 60 95 85 60ZG230～450σb450σs230155 140 100 185 155 120 100 85 65 110 90 65ZG270～500σb500σs270175 160 115 210 175 135 115 100 75 120 105 75ZG310～570σb570σs310190 170 125 230 190 145 125 105 80 130 110 80ZG340～640σb640σs340200 180 130 240 205 155 130 115 87 140 120 87表3 灰铸铁基本许用应力 /MPa材料标号壁厚/mm 抗压强度/MPa抗拉强度/MPa中心抗压弯曲扭剪压拉拉压ⅠⅡⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢσlσlσlσlσlττττττHT-150 ＞2.5～10500～700175 140 80 50 28 20 50 30 23 45 24 18 ＞10～20145 140 80 41 24 17 41 25 19 37 20 15 ＞20～30130 140 80 37 21 15 37 22 17 33 18 13 ＞30～50120 140 80 34 19 14 34 21 15 31 17 12HT-200 ＞2.5～10600～800220 170 100 63 36 25 63 38 28 57 31 23 ＞10～20195 170 100 56 32 22 56 33 25 50 27 20 ＞20～30170 170 100 49 28 19 49 29 22 44 24 17 ＞30～50160 170 100 46 26 18 46 27 21 41 22 16HT-250 ＞4.0～10800～1000270 230 130 77 44 31 77 46 35 69 37 28 ＞10～20240 230 130 69 39 27 69 41 31 62 33 25 ＞20～30220 230 130 63 36 25 63 38 28 57 31 23 ＞30～50200 230 130 57 32 23 57 34 26 51 28 21HT-300 ＞10～201000～1200290 285 160 83 47 33 83 50 37 75 40 30 ＞20～30250 285 160 71 41 29 71 43 32 64 35 26 ＞30～50230 285 160 66 37 26 66 39 30 59 32 24HT-350 ＞10～201100～1300340 315 180 97 55 39 97 58 44 87 47 35 ＞20～30290 315 180 83 47 33 83 50 37 75 40 30＞30～50260 315 180 74 42 30 74 44 33 67 36 27 附表钢铁的许用应力（kgf/cm2）载荷软钢中硬钢铸钢钢铁拉伸ⅠⅡⅢ900～1500600～1000300～ 5001200～1800800 ～1200400 ～ 600600～1200400～600200～400300200100压缩ⅠⅡ900～1500600～10001200～1800800 ～1200900～1500600～1000900600弯曲ⅠⅡⅢ900～1500600～1000300～ 5001200～1800800 ～1200400 ～ 600750～1200500～ 800250～ 400剪切ⅠⅡⅢ720～1200480～ 800240～ 400960～1440640～ 960320～ 480480～960320～640160～320300200100扭转ⅠⅡⅢ600～1200400～ 800200～ 400900～1440640～ 960320～ 480480～960320～640160～320（注）载荷指Ⅰ：静载荷Ⅱ：重复载荷Ⅲ：交变载荷表4 许用弯曲应力[σ]ω材料极限强度σkgf/cm2许用应力[σ] kgf/cm2稳定载荷冲击或脉动载荷反复交变载荷碳素钢400050006000700013001700200023007007509501100400450550650合金钢8000100002700330013001600750900铸钢4000500010001200500700300400表5 轴的常用材料及许用弯曲应力[30]钢号处理毛坯直径(mm)机械性能硬度HB许用弯曲应力[σ]wkgf/cm2σbkgf/mm2σskgf/mm2σ-1kgf/mm235 正火正火正火正火+回火调质25≤100＞100～300＞300～500＞500～750≤100＞100～3005452504846565432272624233028262524232226.525.5≤187143～187143～187137～187131～187163～201144～2011100105010009609201100108045 正火正火正火正火+回火调质25≤100＞100～300＞300～500＞500～700≤2006160585654653630292827362827.527262530≤241170～207163～207156～207149～207187～22911501150113010801050125035SiMn42SiMn 调质25≤100＞100～300＞300～400＞400～5009080757065755245403846403532.531.5229～286217～269217～255197～2551600140014001350130040MB 调质25≤2001007580505036 240～2901750145038SiMo 调质≤100＞100～300＞300～500＞500～800757270606055504038363530228～286217～269197～241186～241150014501400125040Cr 调质25≤100＞100～300＞300～500＞500～8001007570656080525040355037353129241～286241～286229～260217～26017501500148013001200注：表中[σ-1]适用于▽4～▽8，如果光洁度提高或降低，[σ-1]应相应提高或降低5～15%。
钢铁材料的许用应力
190
170
125
230
190
145
125
105
80
130
110
80
ZG340～640
σb640
σs340
200
180
130
240
205
155
130
115
87
140
120
87
表3灰铸铁基本许用应力/MPa
材料标号
壁厚/mm
抗压强度/MPa
抗拉强度/MPa
中心抗压
弯曲
扭剪
压
拉
拉压
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
表7轴弯曲的允许变形量[30]
名称
挠度允许值[f]cm
一般用途的轴
刚度要求高的轴
安装齿轮的轴
安装蜗轮的轴
～ι(跨度)
ι
～
～
名称
倾角允许值[θ]rad
装齿轮或滑动轴承处
向心球轴承处
向心球面轴承处
短圆柱滚子轴承处
圆锥滚子轴承处
[θ]=
[θ]=
[θ]=
[θ]=
[θ]=
16
HT-250
＞～10
800～1000
270
230
130
77
44
31
77
46
35
69
37
28
＞10～20
240
230
130
69
39
27
69
41
31
62
33
25
＞20～30
220
230
130
63
钢铁材料许用应力
40
38
46
40
35
229～286
217～269
217～255
197～255
1600
1400
1400
1350
1300
40MB
调 质
25
≤200
100
75
80
50
50
36
240～290
1750
1450
38SiMo
调 质
≤100
＞100～300
＞300～500
＞500～800
75
72
70
60
60
55
σs270
175
160
115
210
175
135
115
100
75
120
105
75
ZG310～570
σb570
σs310
190
170
125
230
190
145
125
105
80
130
110
80
ZG340～640
σb640
σs340
200
180
130
240
205
155
130
115
87
140
120
87
表3 灰铸铁基本许用应力 /MPa
150
300
235
180
160
150
100
175
150
100
≤100
调质
σb＞700
σs＞400
265
235
165
310
260
钢铁材料的许用应力
36
25
63
38
28
57
31
23
＞30～50
200
230
130
57
32
23
57
34
26
51
28
21
HT-300
＞10～20
1000～1200
290
285
160
83
47
33
83
50
37
75
40
30
＞20～30
250
285
160
71
41
29
71
43
32
64
35
26
＞30～50
230
285
160
66
37
26
66
39
30
59
32
24
HT-350
＞10～20
1100～1300
340
315
180
97
55
39
97
58
44
87
47
35
＞20～30
290
315
180
83
47
33
83
50
37
75
40
30
＞30～50
260
315
180
74
42
30
74
44
33
67
36
27
附表 钢铁的许用应力（kgf/cm2）
载 荷
稳定载荷
冲击或脉动载荷
反复交变载荷
碳 素 钢
4000
5000
6000
材料许用应力怎么来的
材料许用应力怎么来的
先引用一下GB150 中4.4许用应力的计算公式
经过大数据对比分析，压力容器常用材料不考虑高温蠕变和断裂下的持久强度可以总结发现以下规律：
一、碳素钢和低合金钢材料许用应力
1.≤20℃，[σ]= Rm/
2.7 抗拉强度/安全系数
2.＞20℃，[σ]= ReL（t）/1.5 设计温度下屈服强度/安全系数
二、奥氏体不锈钢材料许用应力
1.低许用应力 [σ]=RP0.2（t）/1.5
2.高许用应力 [σ]=0.9RP0.2（t）
［设计温度屈服点~设计温度低于蠕变温度范围］
3.高许用应力=低许用引力
[σ]=RP0.2（t）/1.5 ［设计温度没达到屈服点之前］
高许用应力产生原因：钢材在微量变形后，力学性能会增加
三、双向不锈钢材料许用应力
1.≤200℃，[σ]= Rm/
2.7 抗拉强度/安全系数
2.＞200℃，[σ]= ReL（t）/1.5 设计温度下屈服强度/安全系数
四、钛材许用应力
1.≤40℃，[σ]= Rm/3.0 抗拉强度/安全系数
2.＞40℃，[σ]= ReL（t）/1.5 设计温度下屈服强度/安全系数。
钢铁材料许用应力
175
145
105
210
165
125
115
105
70
120
105
75
25
σb450
σs275
195
160
115
230
175
135
125
115
75
135
120
80
35
σb530
σs315
210
180
125
250
200
150
135
120
80
145
120
85
调质
σb550～750
σs320～370
钢 号
处 理
毛坯直径(mm)
机 械 性 能
硬 度
HB
许用弯曲应力[σ]w
kgf/cm2
σb
kgf/mm2
σs
kgf/mm2
σ-1
kgf/mm2
35
正 火
正 火
正 火
正火+回火
调 质
25
≤100
＞100～300
＞300～500
＞500～750
≤100
＞100～300
54
52
50
48
46
56
54
32
27
1750
1500
1480
1300
1200
注：表中[σ-1]适用于▽4～▽8，如果光洁度提高或降低，[σ-1]应相应提高或降低5～15%。
表6 轴类零件允许变形的参考数值
变形
名 称
变 形 允 许 值
挠度ν
一般用途的轴
钢铁材料的许用应力
200～400
900～1440
640～960
320～480
480～960
320～640
160～320
（注）载荷指Ⅰ：静载荷Ⅱ：重复载荷Ⅲ：交变载荷
表4许用弯曲应力[σ]ω
材料
极限强度σ
kgf/cm2
许用应力[σ] kgf/cm2
稳定载荷
冲击或脉动载荷
反复交变载荷
碳素钢
4000
5000
6000
600～1000
300～500
1200～1800
800～1200
400～600
750～1200
500～800
250～400
剪切
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
720～1200
480～800
240～400
960～1440
640～960
320～480
480～960
320～640
160～320
300
200
100
扭转
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
600～1200
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
900～1500
600～1000
300～500
1200～1800
800～1200
400～600
600～1200
400～600
200～400
300
200
100
压缩
Ⅰ
Ⅱ
900～1500
600～1000
1200～1800
800～1200
900～1500
600～1000
900
600
弯曲
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
900～1500
壁厚/mm
常用钢材的许用应力
41
低合金钢钢板
16MnR
GB6654
HR
或N
6~16
510
345
170
170
170
170
156
144
134
125
93
66
43
>16~36
490
325
163
163
163
159
147
134
125
119
93
66
43
>36~60
470
305
157
157
157
150
138
125
116
109
93
66
43
>60~100
6~16
400
245
133
133
132
123
110
101
92
86
83
61
41
>16~36
400
235
133
132
126
116
104
95
86
79
78
61
41
>36~60
400
225
133
126
119
110
101
92
83
77
75
61
41
>60~100
400
205
128
115
110
103
92
84
77
71
68
137
114
103
96
90
85
82
钢铁材料的许用应力
40
38
46
40
35
229～286
217～269
217～255
197～255
1600
1400
1400
1350
1300
40MB
调 质
25
≤200
100
75
80
50
50
36
240～290
1750
1450
38SiMo
调 质
≤100
＞100～300
＞300～500
＞500～800
75
72
70
60
60
55
600
弯 曲
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
900～1500
600～1000
300～ 500
1200～1800
800 ～1200
400 ～ 600
750～1200
500～ 800
250～ 400
剪 切
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
720～1200
480～ 800
240～ 400
960～1440
640～ 960
320～ 480
480～960
320～640
250
205
155
135
125
85
145
120
85
45
正火
σb600
σs355
230
200
145
270
220
170
150
135
90
160
140
95
调质
σb630～800
σs370～430
250
215
钢铁材料的许用应力
200
145
270
220
170
150
135
90
160
140
95
调质
tb630〜800ts370〜430
250
215
150
300
235
180
160
150
100
175
150
100
钢
50
<25
正火
Tb630ts375
250
215
150
300
235
180
160
150
100
175
150
100
<100
调质
Tb>700ts>400
265
235
165
310
260
195
170
155
105
180
160
110
材料标号
截面尺寸
/mm
热处 理
材料性能
拉压
弯曲
扭转
剪切
抗拉强度(Tb屈服强度TS
/MPa
I
n
I
n
I
n
I
n
Tl
Tl
Tl
T
T
T
Tn
Tn
Tn
T
T
T
ZG20}400
100
正 火 及 回 火
Tb400ts200
135
960〜1440
480〜960
300
剪切
n
480〜800
640〜960
320〜640
200
川
240〜400
钢铁材料许用应力
安装蜗轮的轴
～ι(跨度)
ι
～
～
名 称
倾 角 允 许 值[θ]rad
装齿轮或滑动轴承处
向心球轴承处
向心球面轴承处
短圆柱滚子轴承处
圆锥滚子轴承处
[θ]=
[θ]=
[θ]=
[θ]=
[θ]=
表1 普通碳钢及优质碳钢构件基本许用应力 /MPa
材料类型
材料标号
截面尺寸/mm
热处理
材料性能
拉 压
弯 曲
扭 转
剪 切
抗拉强度 σb
屈服强度 σs
/MPa
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
σl
σl
σl
σ
σ
σ
τn
τn
τn
τ
τ
τ
普通碳钢
Q215
100
热
扎
σb335～410
σs185～215
145
125
90
175
140
160～320
300
200
100
扭 转
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
600～1200
400～ 800
200～ 400
900～1440
640～ 960
320～ 480
480～960
320～640
160～320
（注）载荷指Ⅰ：静载荷
Ⅱ：重复载荷
Ⅲ：交变载荷
表4 许用弯曲应力[σ]ω
材 料
极限强度σ
kgf/cm2
许用应力[σ] kgf/cm2
转角θ
滑动轴承
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注：表中[σ-1]适用于▽4～▽8，如果光洁度提高或降低，[σ-1]应相应提高或降低5～15%。
表6 轴类零件允许变形的参考数值
变形
名 称
变 形 允 许 值
挠度ν
一般用途的轴
需要提高刚度的转轴
安装齿轮的轴
安装蜗轮的轴
[ν]=～ι
[ν]=ι
[ν]=～mn
[ν]=～mt
30
59
32
24
HT-350
＞10～20
1100～1300
340
315
180
97
55
39
97
58
44
87
47
35
＞20～30
290
315
180
83
47
33
83
50
37
75
40
30
＞30～50
260
315
180
74
42
30
74
44
33
67
36
27
附表 钢铁的许用应力（kgf/cm2）
载 荷
软 钢
中 硬 钢
130
140
80
37
21
15
37
22
17
33
18
13
＞30～50
120
140
80
34
19
14
34
21
15
31
17
12
HT-200
＞～10
600～800
220
170
100
63
36
25
63
38
28
57
31
23
＞10～20
195
170
100
56
32
22
56
33
25
50
27
20
＞20～30
170
170
100
105
95
90
60
100
90
60
Q235
σb375～460
σs205～235
160
140
100
190
160
120
105
95
65
110
100
70
Q275
σb490～610
σs235～275
175
150
110
210
170
130
115
105
70
120
110
80
优
质
碳
钢
20
≤100
正
火
σb410
σs245
175
56
54
65
36
30
29
28
27
36
28
27
26
25
30
≤241
170～207
163～207
156～207
149～207
187～229
1150
1150
1130
1080
1050
1250
35SiMn
42SiMn
调 质
25
≤100
＞100～300
＞300～400
＞400～500
90
80
75
70
65
75
52
稳定载荷
冲击或脉动载荷
反复交变载荷
碳 素 钢
4000
5000
6000
7000
1300
1700
2000
2300
700
750
950
1100
400
450
550
650
合 金 钢
8000
10000
2700
3300
1300
1600
750
900
铸 钢
4000
5000
1000
1200
500
700
300
400
表5 轴的常用材料及许用弯曲应力[30]
600
弯 曲
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
900～1500
600～1000
300～ 500
1200～1800
800 ～1200
400 ～ 600
750～1200
500～ 800
250～ 400
剪 切
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
720～1200
480～ 800
240～ 400
960～1440
640～ 960
320～ 480
480～960
320～640
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
σl
σl
σl
σ
σ
σ
τn
τn
τn
τ
τ
τ
ZG200～400
100
正
火
及
回
火
σb400
σs200
135
120
90
160
135
105
90
80
60
95
85
60
ZG230～450
σb450
σs230
155
140
100
185
155
120
100
85
65
110
90
65
ZG270～500
σb500
26
24
23
30
28
26
25
24
23
22
≤187
143～187
143～187
137～187
131～187
163～201
144～201
1100
1050
1000
960
920
1100
1080
45
正 火
正 火
正 火
正火+回火
调 质
25
≤100
＞100～300
＞300～500
＞500～700
≤200
61
60
58
250
205
155
135
125
85
145
120
85
45
正火
σb600
σs355
230
200
145
270
220
170
150
135
90
160
140
95
调质
σb630～800
σs370～430
250
215
150
300
235
180
160
150
100
175
150
100
50
≤25
正火
σb630
σs375
250
215
铸 钢
钢 铁
拉 伸
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
900～1500
600～1000
300～ 500
1200～1800
800 ～1200
400 ～ 600
600～1200
400～600
200～400
300
200
100
压 缩
Ⅰ
Ⅱ
900～1500
600～1000
1200～1800
800 ～1200
900～1500
600～1000
900
表1 普通碳钢及优质碳钢构件基本许用应力 /MPa
材料类型
材料标号
截面尺寸/mm
热处理
材料性能
拉 压
弯 曲
扭 转
剪 切
抗拉强度 σb
屈服强度 σs
/MPa
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
σl
σl
σl
σ
σ
σ
τn
τn
τn
τ
τ
τ
普通碳钢
Q215
100
热
扎
σb335～410
σs185～215
145
125
90
175
140
σs270
175
160
115
210
175
135
115
100
75
120
105
75
ZG310～570
σb570
σs310
190
170
125
230
190
145
125
105
80
130
110
80
ZG340～640
σb640
σs340
200
180
130
240
205
155
130
115
87
140
120
87
表3 灰铸铁基本许用应力 /MPa
145
105
210
165
125
115
105
70
120
105
75
25
σb450
σs275
195
160
115
230
175
135
125
115
75
135
120
80
35
σb530
σs315
210
180