钢材的物理力学性能和机械性能表
10号、20号、35号、45号、Q345系列钢材、A3钢性能对比
10号、20号、35号、45号、Q345系列钢材、A3钢性能对⽐10、号20号、35号、45号、A3钢性能对⽐10号钢牌号：10钢●10号钢管化学成份：碳 C ：0.07~0.14"硅Si：0.17～0.37锰Mn：0.35～0.65硫S ：≤0.04磷P ：≤0.35铬Cr：≤0.15镍Ni：≤0.25铜Cu：≤0.25●10号钢管⼒学性能：抗拉强度σb (MPa)：≥410(42) ；屈服强度σs (MPa)：≥245(25)伸长率δ5 (％)：≥25断⾯收缩率ψ(％)：≥5，硬度：未热处理,≤156HB，试样尺⼨：试样尺⼨25mm●10号钢管热处理规范及⾦相组织：热处理规范：正⽕,910℃,空冷。
⾦相组织：铁素体+珠光体。
●10号钢管交货状态：以不热处理或热处理（退⽕、正⽕或⾼温回⽕）状态交货。
要求热处理状态交货的应在合同中注明，未注明者按不热处理交货。
李光涛优质碳素结构钢（GB/T699-1999）10号钢管中除含有碳（C）元素和为脱氧⽽含有⼀定量硅（Si）（⼀般不超过0.40%）、锰（Mn）（⼀般不超过0.80%，较⾼可到1.20%）合⾦元素外，不含其他合⾦元素（残余元素除外）。
此类钢必须同时保证化学成分和⼒学性能。
其硫（S）、磷（P）杂质元素含量⼀般控制在0.035%以下。
若控制在0.030%以下者叫⾼级优质钢，其牌号后⾯应加“A”，例如20A；若P控制在0.025%以下、S控制在0.020%以下时，称特级优质钢，其牌号后⾯应加“E”以⽰区别。
对于由原料带⼊钢中的其他残余合⾦元素，如铬（Cr）、镍（Ni）、铜（Cu）等的含量⼀般控制在Cr≤0.25%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%。
有的牌号锰（Mn）含量达到1.40%，称为锰钢。
10号钢管重量计算公式:[(外径-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/⽶(每⽶的重量)20号钢【牌号】20【化学成分】C：0.17%～0.23%Si：0.17%～0.37%Mn：0.35%～0.65%Cr≤0.25%Ni≤0.3%Cu≤0.25%【⼒学性能】试样⽑坯尺⼨25mm推荐热处理正⽕910℃抗拉强度σb≥410MPa屈服强度σs≥245MPa断后伸长率δ5≥25%断⾯收缩率ψ()≥55%钢材交货状态硬度HBS10/3000，未热处理钢≤156【主要特征】强度硬度稍⾼于15F，15钢，塑性焊接性都好，热轧或正⽕后韧性好。
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)。
45号钢的数据
45号钢的数据45号钢是一种常见的钢材，广泛应用于建筑、机械制造、汽车制造等行业。
它的数据是对该钢材的物理和化学性质进行详细描述和分析。
以下是45号钢的一些重要数据：1. 化学成分：45号钢的化学成分涵盖了多种元素，主要包括碳、硅、锰、磷、硫和少量的其他合金元素。
其中，碳的含量通常在0.42%-0.50%之间，硅的含量在0.17%-0.37%之间，锰的含量在0.50%-0.80%之间，磷和硫的含量分别控制在0.035%以下。
2. 机械性能：45号钢的机械性能是评估其强度和韧性的关键指标。
它的抗拉强度通常在600MPa-800MPa之间，屈服强度在355MPa-450MPa之间，延伸率达到16%-20%。
这些机械性能使45号钢在承受较大力量和变形时能保持良好的稳定性。
3. 热处理性能：45号钢在适当的热处理条件下可以获得不同的力学性能和组织结构。
常用的热处理方法包括正火、淬火和回火。
通过正火处理，可以增加45号钢的硬度和强度，但会降低其韧性。
淬火后，45号钢具有良好的耐磨性和抗疲劳性。
回火处理可以消除淬火时的残余应力，同时提高45号钢的韧性。
4. 加工性能：45号钢具有良好的可加工性和焊接性能。
它可以通过常规的冷加工工艺进行钣金、锻造和铰剪等加工。
此外，在适当的焊接条件下，45号钢可以与其他钢材和金属进行焊接，实现不同构件的联接。
5. 耐蚀性：45号钢在常规的环境条件下具有一定的耐蚀性。
然而，在强酸、强碱和高温环境下，它的耐蚀性较差。
为了提高45号钢的耐蚀性，可以采取涂层、镀锌和表面处理等措施。
总的来说，45号钢是一种具有良好机械性能、加工性能和可靠性能的钢材。
通过合理的热处理和加工工艺，可以满足不同行业的需求。
然而，在使用45号钢时，需要根据具体的工程要求和环境条件选择合适的热处理方法和防腐措施，以确保其性能和使用寿命。
钢材力学性能标准一览表
--- 72GR50
--- 标距为
--- 定标距
--- 200。
---
---
---
---
下屈服强度 不小于
-----------------
----------------345
牌号 SPHC
抗拉强度
厚度'≥ 2.5-＜
3.2mm
≥270 ≥29
带
抗拉强度
断后伸长率 %
≥415
≥21
≥415
≥21
≥460
≥19
抗拉强度
断后伸长率 % 不小于
≥410
28
≥325
33
470--630
21
延伸率%
船板A
角度 ---
角度
180° 180° 180° 180° 180°
角度
180° 180° 180° 180° 180° 180°
角度
180°
船板B
船板D
≥235
400--520
≥22
120°
板
冷弯试验
弯心
----------------------
弯心
钢材厚度(直径),mm
≤16
＞16--100
抗拉强度
470--630 470--630 470--630
≥17
断后伸长率 %
≥21 ≥22 ≥22
Q460C ≥460 ≥440
550-720
≥17
Q460D
钢 种
20g
≥460 ≥440
550-720
≥17
下屈服强度
抗拉强度
断后伸长率 %
钢材厚度(直径),mm 钢材厚度(直径),mm 钢材厚度(直径),mm
Q460钢材性能表
The Mechanics and Technology Property of Low Alloy and High Strength Structural Steel (China)1.Chemical compositionQ460CGrade: CChemical Composition (Quality score %)|C≤: 0.20Chemical Composition (Quality score %)|Mn: 1.00～1.70Chemical Composition (Quality score %)|Si≤: 0.55Chemical Composition (Quality score %)|P≤: 0.035Chemical Composition (Quality score %)|S≤: 0.035Chemical Composition (Quality score %)|V: 0.02～0.20Chemical Composition (Quality score %)|Nb: 0.015～0.060Chemical Composition (Quality score %)|Ti: 0.02～0.20Chemical Composition (Quality score %)|Al≥: 0.015Chemical Composition (Quality score %)|Cr≤: 0.70Chemical Composition (Quality score %)|Ni≤: 0.70Q460DGrade: DChemical Composition (Quality score %)|C≤: 0.20Chemical Composition (Quality score %)|Mn: 1.00～1.70Chemical Composition (Quality score %)|Si≤: 0.55Chemical Composition (Quality score %)|P≤: 0.030Chemical Composition (Quality score %)|S≤: 0.030Chemical Composition (Quality score %)|V: 0.02～0.20Chemical Composition (Quality score %)|Nb: 0.015～0.060Chemical Composition (Quality score %)|Ti: 0.02～0.20Chemical Composition (Quality score %)|Al≥: 0.015Chemical Composition (Quality score %)|Cr≤: 0.70Chemical Composition (Quality score %)|Ni≤: 0.70Q460EGrade: EChemical Composition (Quality score %)|C≤: 0.20Chemical Composition (Quality score %)|Mn: 1.00～1.70Chemical Composition (Quality score %)|Si≤: 0.55Chemical Composition (Quality score %)|P≤: 0.025Chemical Composition (Quality score %)|S≤: 0.025Chemical Composition (Quality score %)|V: 0.02～0.20Chemical Composition (Quality score %)|Nb: 0.015～0.060Chemical Composition (Quality score %)|Ti: 0.02～0.20Chemical Composition (Quality score %)|Al≥: 0.015Chemical Composition (Quality score %)|Cr≤: 0.70Chemical Composition (Quality score %)|Ni≤: 0.702.Mechanical propertyQ460CGrade: CYield Pointσs/MPa，≥| Thickness (Diameter，Side Length)/mm|≤16: 460 Yield Pointσs/MPa，≥| Thickness (Diameter，Side Length)/mm|＞16～35: 440 Yield Pointσs/MPa，≥| Thickness (Diameter，Side Length)/mm|＞35～50: 420 Yield Pointσs/MPa，≥| Thickness (Diameter，Side Length)/mm|＞50～100: 400 Yield Pointσb/MPa: 550～720Elongationδ5(%)≥: 17impact absorbing energy AKV(longitudinal)/J，≥|+20℃:impact absorbing energy AKV(longitudinal)/J，≥|0℃: 34impact absorbing energy AKV(longitudinal)/J，≥|-20℃:impact absorbing energy AKV(longitudinal)/J，≥|-40℃:180°Bend Testing，d= Bent Diameter，a= Sample Thickness (Diameter)| Steel Plate Thickness (Diameter)/mm|≤16: d=2a180°Bend Testing，d= Bent Diameter，a= Sample Thickness (Diameter)| Steel Plate Thickness (Diameter)/mm|＞16～100: d=3aQ460DGrade: DYield Pointσs/MPa，≥| Thickness (Diameter，Side Length)/mm |≤16: 460 Yield Pointσs/MPa，≥| Thickness (Diameter，Side Length)/mm |＞16～35: 440 Yield Pointσs/MPa，≥| Thickness (Diameter，Side Length)/mm |＞35～50: 420 Yield Pointσs/MPa，≥| Thickness (Diameter，Side Length)/mm |＞50～100: 400 Yield Pointσb/MPa: 550～720Elongationδ5(%)≥: 17impact absorbing energy AKV(longitudinal)/J，≥|+20℃:impact absorbing energy AKV(longitudinal)/J，≥|0℃:impact absorbing energy AKV(longitudinal)/J，≥|-20℃: 34impact absorbing energy AKV(longitudinal)/J，≥|-40℃:180°Bend Testing，d= Bent Diameter，a= Sample Thickness (Diameter)| Steel Plate Thickness (Diameter)/mm |≤16: d=2a180°Bend Testing，d= Bent Diameter，a= Sample Thickness (Diameter)| Steel Plate Thickness (Diameter)/mm |＞16～100: d=3aQ460EGrade: EYield Pointσs/MPa，≥| Thickness (Diameter，Side Length)/mm |≤16: 460 Yield Pointσs/MPa，≥| Thickness (Diameter，Side Length)/mm |＞16～35: 440Yield Pointσs/MPa，≥| Thickness (Diameter，Side Length)/mm |＞35～50: 420 Yield Pointσs/MPa，≥| Thickness (Diameter，Side Length)/mm |＞50～100: 400 Yield Pointσb/MPa: 550～720Elongationδ5(%)≥: 17impact absorbing energy AKV(longitudinal)/J，≥|+20℃:impact absorbing energy AKV(longitudinal)/J，≥|0℃:impact absorbing energy AKV(longitudinal)/J，≥|-20℃:impact absorbing energy AKV(longitudinal)/J，≥|-40℃: 27180°Bend Testing，d= Bent Diameter，a= Sample Thickness (Diameter)| Steel Plate Thickness (Diameter)/mm |≤16: d=2a180°Bend Testing，d= Bent Diameter，a= Sample Thickness (Diameter)| Steel Plate Thickness (Diameter)/mm |＞16～100: d=3a。
钢材力学性能检验原始记录表格
截面面积So(Inm°)
荷载
Fs(kN)
强度ReH(Mpa)
荷载Fb(kN)
强度度(Mpa)
修约前
修约后
修约前
修约后
O1
02
02
02
检验依据
□《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》GB/T228.1□《金属材装
□《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带》GB/T3274□《热轧型锦
□《热轧H型钢和剖分T型钢》GB/T11263□《碳素结桧
□《低合金高强度结构钢》GB/T1591
弯曲试验方法》GB/T232
1》GB/T706
J钢》GB/T700
计算公式
屈服强度RH=FSX1O3∕So拉伸强度Rn=Fb×107S0断后伸长率A=(11-U)/U×100
仪器设备
□微机控制电液伺服万能试验机口微机显示液压万能试验机
□液压式钢筋弯曲试验机□游标卡尺(20OnIn1)
□微机显示液压万能试验机
备注ห้องสมุดไป่ตู้
制样:
检验:
复核:
共页，第页
钢材力学性能检验原始记录表格
样品名称
钢材种类
试验编号
样品状态
委托日期
检验日期
样品制备
试验环境
温度：℃湿度：%
牌号规格
厚度a
(mm)
(一)拉伸试验
(二)弯曲试验(180°)
试样编号
屈服强度
抗拉强度
原始标距
1o(mm)
断后标距
1U
(mm)
断后伸长率A(%)
断裂部位特征
试样编号
弯曲压头直径d(mm)
支座间距(mm)
钢棒的物理特性与机械性能分析
钢棒的物理特性与机械性能分析引言钢材作为重要的金属材料，广泛应用于建筑、制造、航空、轨道交通等多个领域。
其中，钢棒作为种类繁多的钢材之一，在机械加工、建筑用钢和车辆零部件等领域有着广泛的应用。
本文将介绍钢棒的物理特性和机械性能，以帮助读者更好地了解钢棒的用途和优缺点。
一、钢棒的物理特性1.密度钢棒的密度一般在7.85-7.87g/cm³之间，相比其他材料而言比较重。
2.热膨胀系数钢棒的热膨胀系数比较小，一般在11x10^-6/K左右。
3.热导率钢棒的热导率相对较高，一般在20-50W/(m•K)之间。
4.电导率钢棒的电导率较低，一般在15-20%IACS（国际安培/伏特）之间。
二、钢棒的机械性能1.抗拉强度钢棒的抗拉强度是指在拉伸试验中，钢棒断裂前所承受的最大拉力。
钢棒的抗拉强度一般在400-1000MPa之间，不同种类的钢棒具有不同的抗拉强度。
2.屈服强度钢棒的屈服强度是指在拉伸试验中，钢棒开始出现塑性变形的最大应力值。
一般情况下，钢棒的屈服强度低于其抗拉强度。
3.延伸率钢棒的延伸率指在拉伸试验中，钢棒断裂时所发生的相对伸长量。
延伸率通常用百分比表示，一般在15-25%之间。
4.冲击韧性钢棒的冲击韧性是指在冲击试验中，钢棒破坏前所吸收的能量。
不同种类的钢棒具有不同的冲击韧性。
三、钢棒的种类及用途1.普通碳素钢棒普通碳素钢棒是由含碳量低于0.25%的钢材制成，适用于制造金属产品的配件，如螺丝、螺母、螺纹钢筋等。
2.优质碳素钢棒优质碳素钢棒由含碳量在0.25%-0.55%之间的钢材制成，具有高强度、高硬度和耐磨性等特点，适用于制造大型挖掘机的轴承和齿轮等零部件。
3.合金钢棒合金钢棒是由含有铬、钼、钴、铜等元素的钢材制成，具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损的特点，适用于制造航空发动机、核电站反应堆等高端产品。
4.不锈钢棒不锈钢棒是由含有镍、铬、钼等元素的钢材制成，具有耐腐蚀、耐高温、美观实用等特点，适用于制造制药、食品加工、医疗器械等领域。
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。
各种钢材机械性能表
首页 课程介绍 步进教程 习题训练 综合辅导 力学实验 知识查询 力学博览素材库章节选择： 1 / 2 / 3 / 4 / 5 / 6 / 7 / 8 / 9 / 10 / 11 / 12 / 13 / 14 / 15 / 16 / 17上一页附录，表格－－表1：表1 常用金属材料拉伸和压缩时的机械性质（常温、静载）材料名称牌号屈服点抗拉强度抗压强度伸长率%用途普通碳素钢 (GB700-65) <GB700-88>A3 <Q235钢>240 （2400） 380～470 (3800～4700)25～27金属结构构件，普通零A5 <Q275钢>280 （2800） 500～620 (5000～6200)19～21 同上 优质碳素钢 <GB699-88>45 360 (3600)610 (6100)16 强度要求较高的零件齿轮、轴50390 (3900) 660 (6600)13齿轮、连杆扁弹簧、轧辊普通低合金钢 <GB1591-88>16Mn280～350(2800～3500) 480～520(4800～5200)19～21建筑结构、设备、容器造船、矿山机15MnV340～420 (3400～4200) 500～560(5000～5600) 17～19 中高压容器车辆、 桥起重机合金结构钢 <GB3077-88>40Cr（调质） 550～800(5500～8000) 750～1000(7500～10000) 9～15齿轮、轴、连杆等40MnB（调质） 500～800(5000～8000) 750～1000(7500～10000)10～12可代替40Cr 球墨铸铁 <GB1348-88>300～420(3000～4200) 400～600(4000～6000)1.5～10 轧辊、曲凸轮轴、齿轮活塞、阀门灰口铸铁HT15-33100～280 (1000～2800)650 (6500)轴承盖、基座泵体、壳<GB9439-88>HT20-40160～320(1600～3200)750(7500)同上铝合金<GB3190-82> LY11110～240(1100～2400)210～420(2100～4200)18航空结构铆钉等LD9280(2800)420(4200)13 内燃机活塞铜合金<GB5233-85> QA19-2(软)300（3000）450(4500) 20～40 船舶零件QA19-4（软）200(2000)500～600(5000～6000)40 齿轮、轴上一页。
钢材的物理力学性能和机械性能表
钢材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)。
各国不锈钢力学性能对照表
奥氏 体 301 ≤0.15 16.0～18.0 6.00～8.00 - - S ≥205 ≥520 ≥40 ≤207 ≤95 ≤218 0.50 194 16.9 16.3 S30100 301 ×12CrNi17 7 14 301 奥氏体
316 ≤0.08 16.0～18.0 10.00～14.00 2.00～3.00 - S ≥205 ≥520 ≥40 ≤187 ≤90 ≤200 0.50 194 16.0 16.3 S31600 316 ×5CrNiMo17 12 2
×5CrNiMo17 14 3 20、20a 316
各国不锈钢力学性能对照表
钢号 Tensild Strength Yield Strength Elongation Reduction of Area Brinell Hardness
标准号 % %
抗拉强度≥ 屈服强度≥ 延伸率 断面收缩率≥ 硬度≤
一、304
德标（DIN174401.4301) 520-720 210 45 45 187
美标（ASTMA182 F316） 515 205 30 50 187
日标（JIS G3214 SUSF316) 520 205 43 50 187
国标（GB1220－84 00Cr17Ni12Mo2) 481 177 40 60 187
四、316L
德标（DIN174401.4404） 530-680 220 40 40 187
321 ≤0.08 17.0～19.0 9.00～13.00 - Ti5×C% S ≥205 ≥520 ≥40 ≤187 ≤90 ≤200 0.50 194 16.7 16.1 S32100 321 ×6CrNiTi18 10 15H11 321
Cr12Mov钢
Cr12MoVCr12MoV 钢有高淬透性，截面为300～400㎜以下者可以完全淬透，在300～400℃时仍可保持良好硬度和耐磨性，韧性较Cr12钢高，淬火时体积变化最小。
可用来制造断面较大、形状复杂、经受较大冲击负荷的各种模具和工具。
例如，形状复杂的冲孔凹模、复杂模具上的镶块、钢板深拉深模、拉丝模、螺纹挫丝板、冷挤压模、冷切剪刀、圆锯、标准刀具、量具等。
合金工具钢：Cr12MoV标准：GB/T 1299-1985●特性及适用范围：冷作模具钢，钢的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、强度均比Cr12高。
用于制造截面较大、形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模具和工具，如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板深拉伸模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等。
●化学成份：碳 C ：1.45～1.70硅Si：≤0.40锰Mn：≤0.40硫S ：≤0.030磷P ：≤0.030铬Cr：11.00～12.50镍Ni：允许残余含量≤0.25铜Cu：允许残余含量≤0.30钒V ：0.15～0.30钼Mo：0.40～0.60●力学性能：硬度：退火，255～207HB，压痕直径3.8～4.2mm；淬火，≥58HRC●热处理规范及金相组织：热处理规范：1)淬火，950～1000℃油冷；2)淬火1020℃，200℃回火2h。
金相组织：细粒状珠光体+碳化物。
●交货状态：钢材以退火状态交货。
Cr12MoV的机械性能Cr12MoV钢的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、强度均比Cr12高。
具有高韧性、高耐磨性及良好的综合机械性能，可以制造形状复杂的冲孔凹模、滚边模、拉丝模及标准工量具等。
Cr12MoV的物理性能临界温度牌号临界点Ac1 Acm Ar1 Arcm Ms Cr12MoV温度（近似值）/℃810 835 755 770 180Cr12MoV机械性能Cr12MoV淬火温度硬度曲线Cr12MoV抗回火性能Cr12MoV抗压强度性能力学性能Cr12MoV热处理Cr12MoV密度为7.85（T/m³）Cr12MoV淬火工艺Cr12MoV是高碳高铬莱氏体钢，含碳量比Cr12钢低。
常用钢材的热处理及机械性能表
机 械 性 能
应 用 范 围 举 例
表面硬度能达到要求的最大断面尺寸㎜
бs
N/㎜2
бb
N/㎜2
δs
(%)
ψ
%
ak
J/cm2
HBS
HRS
45
T235
820-840℃淬火
570-600℃回火
608
824
23.5
65
171
220-250
——
用于承受中等负荷、低速工作的轴、花键套、套、大型定位销等零件
——
——
——
——
——
159-207
——
用于要求尺寸稳定性高的精密丝杠等
不限
T215
800-820℃淬火
630-680℃回火
——
——
——
——
——
200-230
——
用于承受较大负荷并要求一定耐磨性的精密丝杠杆。（耐磨性比等温球化退火约高30%）
——
T235
220-250
C61
770-790℃淬火
160-200℃回火
不限
16Mn
热 轧
274.5～235
460.7-509.9
19～21
——
——
——
——
用于强度较高的焊接构件和磨床砂轮罩壳等
Y30
热 轧
——
510-655
≥15
≥25
——
≤187
——
用于在自动机上大量加工，强度要求不高的各种紧固件等
冷 拉
——
540-825
≥6
——
——
174-223
——
Y40Mn
钢材力学性能
钢材
1、钢棒试验规定要求达到，主筋宜采用预应力混凝土钢棒其质量应符合YB/111规定，常用的D类低松弛异形钢棒力学性能符合下表要求：
主筋墩头必须符合下表要求规定：
2、螺旋钢筋采用冷拨低碳钢丝低碳钢热扎圆盘条其质量符合GB/T701规定，其冷拨低碳钢丝机械性能符合下表要求：
根据管桩规格而确定一般，外径Φ500以下管桩螺旋筋直径应不小于Φ4，外径Φ500~Φ600以下管桩螺旋筋直径应不小于Φ5。
螺旋筋螺距不得大于110mm、两端1~1.5m范围内螺距应控制40~60m范围两边要密2~3圈。
钢筋笼焊接后预应力钢筋间距偏差不得超过±5m，螺距不得超过±10m，。
3、端板、桩套箍及桩尖的钢材A3或AY3钢板应符合GB/T700 中Q235的规定。
端部锚固筋采用热扎带肋钢筋，焊条采用E4300~4313, 焊缝质量不应低于二级。
规定，其冷拨低碳钢丝机械性能符合下表要求：。
钢材的性能
40#钢性能：是强度较高的一种中碳优质钢，因淬透性差，一般以正火状态使用，机械性能要求较高时，采用调质处理。
冷变形塑性中等，退火和正火的切削加工性比调质的好。
用于制造强度要求较高的零件，如齿轮、轴、活塞销等和受力不很大的机械加工件、锻件、冲压件和螺栓、螺母、管接●化学成份：碳C ：0.42～0.50硅Si：0.17～0.37锰Mn：0.50～0.80硫S ：≤0.035磷P ：≤0.035铬Cr：≤0.25镍Ni：≤0.25铜Cu：≤0.25●力学性能：抗拉强度σb (MPa)：≥600(61)屈服强度σs (MPa)：≥355(36)伸长率δ5 (％)：≥16断面收缩率ψ (％)：≥40冲击功Akv (J)：≥39冲击韧性值αkv (J/cm2)：≥49(5)硬度：未热处理,≤229HB;退火钢,≤197HB试样尺寸：试样尺寸为25mm●热处理规范及金相组织：热处理规范：正火,850℃;淬火,840℃;回火,600℃30#钢性能：30号钢调质后硬度的硬度在热处理时是可以控制的，一般常用的硬度为HRC30左右,硬度不影响焊接性能,评价是否影响焊接,主要是看钢的含碳量及在焊接时的淬硬的影响,所以焊接时要缓慢冷却,或做消除应力处理.做任何直径的轴都可以.试述中碳调质钢的焊接性。
碳的质量分数量较高（含碳量0.25%～0.5%），并加入适量的合金元素（M n 、Si、Cr、Ni、B、Mo、W、V、Ti等）以保证钢的淬透性，再通过调质处理以获得综合性能较好的高强钢称为中碳调质钢，常用牌号有30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A、40CrMnSiMoVA、35CrMoA、35CrMo VA、34CrNi13MoA、40CrNiMoA等。
中碳调质钢的屈服点可达到880～1176MPa，但焊接性较差，主要表现在：⑴焊接热影响区的脆化和软化首先，由于中碳调质钢的含碳量高、合金元素多，钢的淬硬倾向大，在热影响区的淬火区会产生大量的马氏体，导致严重脆化。
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钢材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)。
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。