板料屈服极限和抗拉强度
浅谈热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响
管理及其他M anagement and other浅谈热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响吴 炜摘要：在汽车、电气等制造业中，冷轧板的使用越来越广泛。
然而，在实际生产中，经常会遇到需要进行热轧加工的情况。
面对这一现状，探究热轧工艺对冷轧板的连退组织和性能的影响显得十分必要。
因此，本研究以五块冷轧板为样本，采用电子背散射衍射技术和拉伸实验，测试了不同热轧温度对不同厚度和化学成分的冷轧板连退组织和性能的影响。
研究结果显示，在原材料成分方面，Al含量越高，冷轧板在经过热轧工艺后的深冲性能越好；在热轧温度方面，低温工艺有利于提高冷轧板连退组织的冲压性能；而在退火温度方面，保持适当的温度反而有利于提升冷轧板的深冲性能。
关键词：热轧工艺；冷轧板；连续退火；组织；性能迄今为止，为了在汽车、电气等制造业中生产轻质耐用的产品，需要具有可成型性、重量轻和良好的可焊性等机械性能的冷轧板。
然而，冷轧板的组织和性能受到多种因素的影响，制造过程中即使是微小的工艺差异，都可能导致冷轧板的组织和性能发生变化。
根据已有的研究，轧制过程中的热输入会影响冷轧板的热影响区（HAZ）的韧性。
特别是在高热输入条件下，对于冷轧板的HAZ而言，断裂韧性受到不利影响。
此外，温度对于冷轧板的析出强化和晶粒细化也具有至关重要的影响。
现有研究表明，轧制过程中温度的变化可以抑制冷轧板中细小碳化物的生长，延迟大渗碳体在晶界处的积累，最终影响冷轧板的屈服强度和拉伸强度。
所涉及的轧钢过程必须在特定的最佳温度范围内进行。
然而，这个温度限制也不能过大，否则会产生更多的成本。
满足这两个目标需要进行权衡，从而将标准化的温度限制设置为最佳温度。
为了尽可能接近极限值，但又不能低于或超过它。
因此，在汽车、电气等制造业中必须使用的热轧工艺，在实际应用中很可能对冷轧板的连退组织和性能产生影响。
然而，具体表现以及影响机理方面的研究成果还不够丰富。
鉴于此，本文设计了一套基于电子背散射衍射的试验，旨在研究热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响，以期为从业人员的研究和实践提供参考和借鉴。
板料拉伸实验报告
实 验 ln σ 组号 45° （1）
6.088945 6.02299 5.965102 5.828221 6.089472 5.967889 5.960623 5.820341
0°（1）
50
1.60
12.60
11.44
240
280
0°（2）
50
1.58
12.66
11.44
250
285
45°（1） 50
1.36
12.36
11.34
200
350
45°（2） 50
1.34
12.40
11.53
195
355
90°（1） 50
1.26
12.40
11.41
300
360
90°（2） 50
实验组号 硬化指数 n 均值
0°（1） 0.2185
0°（2） 45°（1） 45°（2） 90.1860 0.2269 0.2287
0.2150
0.1961 1 ������ + ������45 + ������90 = 0.2130 3 0
6. 思考题
(1) 测量试件长度和宽度变化的标距对 r 值测定是否会有影响？ 不会有影响，因为 r 是两个方向上应变的比值，应变与标距无关，是个无量 干的相对值，所以不会有什么影响。 (2) 拉伸速度对实验结果会有哪些影响？ 拉伸速度一定程度的降低会提高数据采集的精度，但是如果拉伸速度过慢， 有可能会出现应力卸载的现象，拉伸速度过快则会导致数据测量变化波动较大。 (3) r 值较大的材料对哪些成型有利？为什么？ 对于材料的压缩比较有利。 因为 r 值越大， 代表厚度方向比宽度更容易变形， 所以对于材料沿厚度方向的压缩来说，更容易实现，而且宽度方向不会产生严重 的变形。 (4) n 值较大的材料对哪些成型有利？为什么？ 对材料的拉伸有利。因为 n 值表征了塑性成形中材料硬化的程度，n 值大的 材料，同样变形程度下，真实应力会增加的更多。
铸铝屈服强度和抗拉强度__概述说明以及解释
铸铝屈服强度和抗拉强度概述说明以及解释1. 引言1.1 概述铸铝是一种常见的铸造材料，具有良好的成形性、导热性和耐腐蚀性。
屈服强度和抗拉强度是评估铸铝材料力学性能的重要参数。
屈服强度指材料在受力后开始产生塑性变形并且不可逆时所承受的最大应力；而抗拉强度则指材料在拉伸加载下发生断裂前所能承受的最大应力。
本文将系统地探讨铸铝的屈服强度和抗拉强度，重点介绍其定义、影响因素以及测试方法。
此外，我们还将比较和分析这两个参数之间的关系，并探讨不同铸造工艺对这些机械性能的影响。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分。
引言部分就是当前部分，接下来将依次展开以下内容：2. 铸铝屈服强度：包括定义和解释、影响因素以及测试方法。
3. 铸铝抗拉强度：包括定义和解释、影响因素以及测试方法。
4. 比较与分析：从屈服强度与抗拉强度的角度出发，讨论二者之间的差异，并探究不同铸造工艺对这些参数的影响。
5. 结论与展望：总结文章的主要内容及发现结果，并提出对未来研究方向的建议或展望。
1.3 目的本文旨在提供关于铸铝屈服强度和抗拉强度的全面概述和解释。
通过阐明这些机械性能参数的定义、影响因素和测试方法，读者将更好地了解铸铝材料在力学属性方面的特点。
同时，通过比较和分析不同工艺条件下这两个参数之间以及与其他因素之间的关系，有助于读者更全面地评估并选择适用于特定应用场景的合适铸铝材料。
（注：此部分是常规撰写风格，请根据需要进行修改和调整）2. 铸铝屈服强度:2.1 定义和解释:铸铝屈服强度是指在受力作用下，铸铝材料开始发生可持续塑性变形的应力水平。
通常情况下，当铸铝材料受到外力拉伸时，会出现一定程度的塑性变形，在达到一定应力下开始产生屈服现象。
2.2 影响因素:铸铝材料的屈服强度受到多种因素的影响。
其中主要包括以下几个方面：- 合金成分: 不同组分的合金添加可以改变铸铝材料的力学性能。
添加合适的元素和合金化处理可以提高屈服强度。
- 织构和显微结构: 铸造过程中的冷却速率、固溶和时效处理都会对材料的织构和显微结构产生影响，从而影响其屈服强度。
关键机械性能参数对冲压成型的影响
压缩失稳
拉伸失稳
13
关键机械性能参数对冲压成型的影响
冲压成形分类： 伸长类变形：当作用于变形区的拉应力绝对值最大时，在这一方向上的变形一定是伸长变 形，称这种冲压变形为伸长类变形； 压缩类变形：当作用于变形区的压应力绝对值最大时，在这一方向上的变形一定是压缩变 形，称这种冲压变形为压缩类变形；
关键机械性能参数对冷冲压成形的影响
1
关键机械性能参数对冲压成型的影响
冷冲压成形是否稳定，材料性能起决定性作用。据不完全统计，冲压生产中，60%左右的质 量波动由材料性能波动导致，部分零件（近30%）对材料性能变化敏感。
2
关键机械性能参数对冲压成型的影响
板料轧制方向定义：
3
关键机械性能参数对冲压成型的影响
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关键机械性能参数对冲压成型的影响
r值： 学名：塑性应变比，也称厚向异性系数。r值是评价金属薄板深冲性能的重要参数，反映金 属薄板在某平面内承受拉力或压力时，抵抗变薄或变厚的能力。r值一般上是越大越好。钢 板有长宽和厚度上的尺寸，在冲压变形过程中金属是像水一样流动的，r值高，意味着在变 形过程中，金属在长/宽尺度（平面）上的流动优先于厚度上的流动。这样在大变形量的地 方不会减薄很厉害，也就不容易减薄开裂。
材料机械性能综述： 金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能（或称为力学性能）。 金属材料的机械性能是零件设计和选材时的主要依据，外加载荷性质不同（例如拉伸、压 缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的机械性能也将不同。 对汽车覆盖件冷冲压成形来讲，屈服强度Rp、抗拉强度Rm、断后延伸率（总延伸率）A80、 均匀延伸率Ag、n值、r值等是影响成形质量的关键要素，而成形质量的好坏，往往是多个 性能要素综合作用的结果。
钢材强度 (4)
钢材强度1. 引言钢材是一种常用的结构材料，具有高强度和高刚度的特点，广泛应用于建筑、桥梁、汽车、船舶等领域。
钢材的强度是评估其负荷承载能力和结构安全性的重要指标。
本文将介绍钢材强度的定义、测试方法以及影响钢材强度的因素。
2. 钢材强度的定义钢材的强度指的是材料在受力时抵抗变形、破坏的能力。
常见的钢材强度指标包括屈服强度、抗拉强度、屈服比和冲击强度。
•屈服强度：钢材在拉伸过程中，应力达到最大值并开始产生塑性变形时所受到的最大应力。
•抗拉强度：钢材在受拉状态下承受的最大应力，是钢材的最大承载能力之一。
•屈服比：屈服强度与抗拉强度之比，常用于评估钢材的塑性变形能力。
•冲击强度：钢材在受到冲击或冲击加载下承受的应力，用来评估钢材的韧性。
3. 钢材强度的测试方法钢材强度的测试方法包括拉伸试验、冲击试验和硬度测试。
3.1 拉伸试验拉伸试验是评估钢材强度的主要方法之一。
试验过程中，将试样置于拉伸机上，逐渐施加拉力，直到试样发生断裂。
通过监测试样的应变和应力变化，可以获得相关的强度参数。
拉伸试验可以得到钢材的屈服强度、抗拉强度和断裂强度等数据，为钢材设计和使用提供重要参考。
3.2 冲击试验冲击试验是评估钢材的韧性和抗冲击能力的方法。
试验过程中，将标准试样置于冲击机上，施加冲击荷载。
通过监测试样的断裂形态和吸收能量，可以评估钢材的冲击强度。
冲击试验常用的指标包括冲击吸收能量和断面收缩率，用来评估钢材在受到冲击时的能量吸收能力和耐久性。
3.3 硬度测试硬度测试是评估钢材强度和耐磨性的方法之一。
常见的硬度测试方法包括布氏硬度测试、洛氏硬度测试和维氏硬度测试。
硬度测试可以测量钢材表面的硬度，并据此推断钢材的强度和耐磨性。
4. 影响钢材强度的因素钢材的强度受多种因素的影响，包括材料成分、热处理、变形加工和环境条件等。
4.1 材料成分钢材的成分对其强度有着重要影响。
通常来说，含碳量越高的钢材具有更高的强度。
此外，添加合适的合金元素，如铬、镍等，可以提高钢材的强度和耐腐蚀性。
钢板取样方向对力学性能(拉伸、夏比冲击)检测结果影响
钢板取样方向对力学性能（拉伸、夏比冲击）检测结果的影响摘要：随着我国经济建设的不断深入，制造业有了巨大的发展，不同牌号的钢板作为造船、造桥、造车、制造压力容器甚至军工产业的重要材料，其质量的好坏不仅关系到创造经济价值的多少，甚至影响到了安全生产。
对于钢板质量的检测显得尤为重要，在实际检测过程中，由于部分企业管理不到位，工程监理对钢板取样标准不了解，以及钢板定尺寸采购等原因，未能按国家标准规定的轧制方向截取试验样坏，导致试验结果产生差异。
本文就将介绍拉伸和夏比冲击试验中，钢板的不同取样方向对于力学性能（拉伸、夏比冲击）检测结果的影响。
关键词：钢板；拉伸试验；夏比冲击试验；检测结果；取样方向引言：对于钢板质量的检验包括力学性能检验和化学成分检验。
钢板的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、冲击韧性以及疲劳强度等，这些力学性能决定了此种钢板的使用性能。
钢板的强度是最重要的质量指标，强度依据拉伸试验得到的应力应变曲线进行表征。
钢板的另一重要力学性能指标-冲击韧性通过夏比冲击冲击试验取得。
对钢板这种金属材料进行取样检测时，由于材料内部结构的差异，导致不同取样方向对力学性能（拉伸、夏比冲击）检测结果有一定的影响，本文就将此问题进行研究。
一、力学性能试验简介力学性能试验是对材料的各种力学性能指标进行测定的一门科学，其测试的对象称为试样。
钢板的力学性能试验主要进行以下两方面试验：①拉伸试验：拉伸试验可测定钢板的强度指标和塑性指标。
强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。
材料在承受拉伸载荷时，当载荷不增加而仍继续发生明显塑性变形的现象叫做屈服。
产生屈服时的应力，称屈服点或称物理屈服强度，屈服强度分上屈服强度reh（mpa）和下屈服强度rel（mpa），工程上通常采用下屈服强度rel（mpa）；另外工程上有许多金属材料没有明显的屈服点，通常把该种材料产生的残余塑性变形为 0.2%时的应力值作为屈服强度，称条件屈服极限或条件屈服强度，用rp0.2 （mpa）表示。
钢材的基本性能和指标
4 钢材疲劳现象
各种应力循环下的应力比、应力幅
4 钢材疲劳现象
疲劳强度
钢材在一定次数N的反复荷载作用下发生疲劳破坏，则破 坏应力即为相应于荷载次数N的疲劳强度。
疲劳寿命
相应的上述的反复次数N则被称为疲劳寿命。
疲劳极限
循环无穷次而不破坏的应力上限称为疲劳极限。
4 钢材疲劳现象
疲劳计算（常幅）
与N的关系
7 钢材的品种与规格 （4）规格 钢板 ： 圆钢： 等边角钢： 不等边角钢： 槽钢： 工字钢： 钢管： H型钢： 焊接工字钢:
7 钢材的品种与规格 （4）规格 钢板 ： 圆钢： 等边角钢： 不等边角钢： 槽钢： 工字钢： 钢管： H型钢： 焊接工字钢:
7 钢材的品种与规格 （4）规格 钢板 ： 圆钢： 等边角钢： 不等边角钢： 槽钢： 工字钢： 钢管： H型钢： 焊接工字钢:
7 钢材的品种与规格 （4）规格 钢板 ： 圆钢： 等边角钢： 不等边角钢： 槽钢： 工字钢： 钢管： H型钢： 焊接工字钢:
7 钢材的品种与规格 （4）规格 钢板 ： 圆钢： 等边角钢： 不等边角钢： 槽钢： 工字钢： 钢管： H型钢： 焊接工字钢:
7 钢材的品种与规格 （4）规格 钢板 ： 圆钢： 等边角钢： 不等边角钢： 槽钢： 工字钢： 钢管： H型钢： 焊接工字钢：
6 钢材的塑性破坏和脆性破坏
对比内容 破坏应力 破坏前变 形 断口外形 断口色泽 断口细部 破坏过程 破坏机理 危害性 对策 塑性破坏
引起脆性破坏的原因
脆性破坏
fu
明显
杯形 暗淡 纤维状 延续较长时间 剪应力超过晶粒抗剪能 力 便于发现和补救，较轻 合理设计结构强度
fy
不明显 平直 有光泽 晶粒状 突然 拉应力超过晶粒抗拉能力 大 考虑疲劳和冲击作用，合理选择材料 种类、构造形式、施工工艺
材料的常用力学性能有哪些
材料的常用力学性能有哪些材料的常用力学性能指标有哪些材料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材料的力学性能.锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括:强度、硬度、塑性和韧性等.(1)强度强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力.强度指标是设计中决定许用应力的重要依据,常用的强度指标有屈服强度σS或σ0.2和抗拉强度σb,高温下工作时,还要考虑蠕变极限σn和持久强度σD.(2)塑性塑性是指金属材料在断裂前发生塑性变形的能力.塑性指标包括:伸长率δ,即试样拉断后的相对伸长量;断面收缩率ψ,即试样拉断后,拉断处横截面积的相对缩小量;冷弯(角)α,即试件被弯曲到受拉面出现第一条裂纹时所测得的角度.(3)韧性韧性是指金属材料抵抗冲击负荷的能力.韧性常用冲击功Ak和冲击韧性值αk表示.Αk值或αk值除反映材料的抗冲击性能外,还对材料的一些缺陷很敏感,能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化.而且Ak对材料的脆性转化情况十分敏感,低温冲击试验能检验钢的冷脆性.表示材料韧性的一个新的指标是断裂韧性δ,它是反映材料对裂纹扩展的抵抗能力.(4)硬度硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标.硬度试验的方法较多,原理也不相同,测得的硬度值和含义也不完全一样.最常用的是静负荷压入法硬度试验,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)、维氏硬度(HV),其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力.而肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验,其值代表金属弹性变形功的大小.因此,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标.力学性能主要包括哪些指标材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征.性能指标包括:弹性指标、硬度指标、强度指标、塑性指标、韧性指标、疲劳性能、断裂韧度.钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性等,也称机械性能.金属材料的力学性能指标有哪些一:弹性指标1.正弹性模量2.切变弹性模量3.比例极限4.弹性极限二:强度性能指标1.强度极限2.抗拉强度3.抗弯强度4.抗压强度5.抗剪强度6.抗扭强度7.屈服极限(或者称屈服点)8.屈服强度9.持久强度10.蠕变强度三:硬度性能指标1.洛氏硬度2.维氏硬度3.肖氏硬度四:塑性指标1:伸长率(延伸率)2:断面收缩率五:韧性指标1.冲击韧性2.冲击吸收功3.小能量多次冲击力六:疲劳性能指标1.疲劳极限(或者称疲劳强度) 七:断裂韧度性能指标1.平面应变断裂韧度2.条件断裂韧度衡量钢材力学性能的常用指标有哪钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性等,也称机械性能.1. 屈服强度钢材单向拉伸应力—应变曲线中屈服平台对应的强度称为屈服强度,也称屈服点,是建筑钢材的一个重要力学特征.屈服点是弹性变形的终点,而且在较大变形范围内应力不会增加,形成理想的弹塑性模型.低碳钢和低合金钢都具有明显的屈服平台,而热处理钢材和高碳钢则没有.2. 抗拉强度单向拉伸应力—应变曲线中最高点所对应的强度,称为抗拉强度,它是钢材所能承受的最大应力值.由于钢材屈服后具有较大的残余变形,已超出结构正常使用范畴,因此抗拉强度只能作为结构的安全储备.3. 伸长率伸长率是试件断裂时的永久变形与原标定长度的百分比.伸长率代表钢材断裂前具有的塑性变形能力,这种能力使得结构制造时,钢材即使经受剪切、冲压、弯曲及捶击作用产生局部屈服而无明显破坏.伸长率越大,钢材的塑性和延性越好.屈服强度、抗拉强度、伸长率是钢材的三个重要力学性能指标.钢结构中所有钢材都应满足规范对这三个指标的规定.4. 冷弯性能根据试样厚度,在常温条件下按照规定的弯心直径将试样弯曲180°,其表面无裂纹和分层即为冷弯合格.冷弯性能是一项综合指标,冷弯合格一方面表示钢材的塑性变形能力符合要求,另一方面也表示钢材的冶金质量(颗粒结晶及非金属夹杂等)符合要求.重要结构中需要钢材有良好的冷、热加工工艺性能时,应有冷弯试验合格保证.5. 冲击韧性冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用钢材断裂时所吸收的总能量来衡量.单向拉伸试验所表现的钢材性能都是静力性能,韧性则是动力性能.韧性是钢材强度、塑性的综合指标,韧性越低则发生脆性破坏的可能性越大.韧性值受温度影响很大,当温度低于某一值时将急剧下降,因此应根据相应温度提出要求.力学性能指标符号是什么?任何机械零件或工具,在使用过程中,往往要受到各种形式外力的作用.如起重机上的钢索,受到悬吊物拉力的作用;柴油机上的连杆,在传递动力时,不仅受到拉力的作用,而且还受到冲击力的作用;轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等.这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力.这种能力就是材料的力学性能.金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标.1.1.1 强度强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力.强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示,符号为σ,单位为MPa.工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度.屈服强度是指金属材料在外力作用下,产生屈服现象时的应力,或开始出现塑性变形时的最低应力值,用σs表示.抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下,被拉断前所能承受的最大应力值,用σb表示.对于大多数机械零件,工作时不允许产生塑性变形,所以屈服强度是零件强度设计的依据;对于因断裂而失效的零件,而用抗拉强度作为其强度设计的依据.1.1.2 塑性塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力.工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率.伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率,用符号δ表示.断面收缩率指试样拉断后,断面缩小的面积与原来截面积之比,用y表示.伸长率和断面收缩率越大,其塑性越好;反之,塑性越差.良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件,也是保证机械零件工作安全,不发生突然脆断的必要条件.1.1.3 硬度硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力.硬度的测试方法很多,生产中常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏硬度试验方法两种.(一)布氏硬度试验法布氏硬度试验法是用一直径为D的淬火钢球或硬质合金球作为压头,在载荷P的作用下压入被测试金属表面,保持一定时间后卸载,测量金属表面形成的压痕直径d,以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测金属的布氏硬度值.布氏硬度指标有HBS和HBW,前者所用压头为淬火钢球,适用于布氏硬度值低于450的金属材料,如退火钢、正火钢、调质钢及铸铁、有色金属等;后者压头为硬质合金,适用于布氏硬度值为450~650的金属材料,如淬火钢等.布氏硬度测试法,因压痕较大,故不宜测试成品件或薄片金属的硬度.(二)洛氏硬度试验法洛氏硬度试验法是用一锥顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为f1.558mm(1/16英寸)的淬火钢球为压头,以一不定的载荷压入被测试金属材料表面,根据压痕深度可直接在洛氏硬度计的指示盘上读出硬度值.常用的洛氏硬度指标有HRA、HRB和HRC三种.采用120°金刚石圆锥体为压头,施加压为600N时,用HRA表示.其测量范围为60~85,适于测量合金、表面硬化钢及较薄零件.采用f1.588mm淬火钢球为压头,施加压力为1000N时,用HRC表示,其测量硬度值范围为25~100,适于测量有色金属、退火和正火钢及锻铁等.采用120°金刚石圆锥体为压头,施加压力为1500N时,用HRC表示,其测量硬度值范围为20~67,适于测量淬火钢、调质钢等.洛氏硬度测试,操作迅速、简便,且压痕小不损伤工件表面,故适于成品检验.硬度是材料的重要力学性能指标.一般材料的硬度越高,其耐磨性越好.材料的强度越高,塑性变形抗力越大,硬度值也越高.1.1.4 冲击韧性金属材料抵抗冲击载荷的能力称为冲击韧性,用ak表示,单位为J/cm2.冲击韧性常用一次摆锤冲击弯曲试验测定,即把被测材料做成标准冲击试样,用摆锤一次冲断,测出冲断试样所消耗的冲击AK,然后用试样缺口处单位截面积F上所消耗的冲击功ak表示冲击韧性.ak值越大,则材料的韧性就越好.ak值低的材料叫做脆性材料,ak值高的材料叫韧性材料.很多零件,如齿轮、连杆等,工作时受到很大的冲击载荷,因此要用ak值高的材料制造.铸铁的ak值很低,灰口铸铁ak值近于零,不能用来制造承受冲击载荷的零件.低碳钢的力学性能指标低碳钢由于含碳量低,它的延展性、韧性和可塑性都是高于铸铁的,拉伸开始时,低碳钢试棒受力大,先发生变形,随着变形的增大,受力逐渐减小,当试棒断开的瞬间,受力为“0”,其受力曲线是呈正弦波>0的形状.铸铁由于轫性差,拉伸开始时,受力是逐步加大的,当达到并超过它的拉伸极限时,试棒断开,受力瞬间为“0”,其受力曲线是随受力时间延长,一条直线向斜上方发展,试棒断开,直线垂直向下归“0”.同样的道理:低碳钢抗压缩的能力比铸铁要低,当对低碳钢试块进行压缩实验时,受力逐渐加大,试块随外力变形,当试块变形达到极限时,其受力也达到最大值,其受力曲线是一条向斜上方的直线.铸铁则不然,开始时与低碳钢受力情况基本相同,只是当铸铁试块受力达到本身的破坏极限时,受力逐渐减小,直到试块在外力下被破坏(裂开),受力为“0”其受力曲线与低碳钢拉伸时的受力曲线相同.以上就是低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时力学性质的异同点.简述常用力学性能指标在选材中的意义?钢材常见的力学性能通俗解释归为四项,即:强度、硬度、塑性、韧性.简单的可这样解释:强度,是指材料抵抗变形或断裂的能力.有二种:屈服强度σb、抗拉强度σs.强度指标是衡量结构钢的重要指标,强度越高说明钢材承受的力(也叫载荷)越大;硬度,是指材料表面抵抗硬物压人的能力.常见有三种:布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV.硬度是衡量钢材表面变形能力的指标,硬度越高,说明钢的耐磨性越好;即不容易磨损;塑性,是指材料产生变形而不断裂的能力.有两种表示方法:伸长率δ、断面收缩率ψ.塑性是衡量钢材成型能力的指标,塑性越高,说明钢材的延展性越好,即容易拉丝或轧板;韧性也叫冲击韧性,是指材料抵抗冲击变形的能力,表示方法为冲击值αk.冲击韧性是衡量钢材抗冲击能力的指标,数值越高,说明钢材抵抗运动载荷的能力越强.一般情况下,强度低的钢材,硬度也低,塑性和韧性就高,例如钢板、型材,就是由强度较低的钢材生产的;而强度较高的钢材,硬度也高,但塑性和韧性就差,例如生产机械零件的中碳钢、高碳钢,就很少看到轧成板或拉成丝.＂钢材的主要力学性能指标有哪些(1)拉伸性能反映建筑钢材拉伸性能的指标,包括屈服强度、抗拉强度和伸长率.屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据.抗拉强度与屈服强度之比(强屈比)是评价钢材使用可靠性的一个参数.强屈比愈大,钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大,安全性越高;但强屈比太大,钢材强度利用率偏低,浪费材料.钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能,称为塑性.在工程应用中,钢材的塑性指标通常用伸长率表示.伸长率是钢材发生断裂时所能承受永久变形的能力.伸长率越大,说明钢材的塑性越大.试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为断后伸长率.对常用的热轧钢筋而言,还有一个最大力总伸长率的指标要求.预应力混凝土用高强度钢筋和钢丝具有硬钢的特点,抗拉强度高,无明显的屈服阶段,伸长率小.由于屈服现象不明显,不能测定屈服点,故常以发生残余变形为0.2%原标距长度时的应力作为屈服强度,称条件屈服强度,用σ0.2表示.(2)冲击性能冲击性能是指钢材抵抗冲击荷载的能力.钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击性能有明显的影响.除此以外,钢的冲击性能受温度的影响较大,冲击性能随温度的下降而减小;当降到一定温度范围时,冲击值急剧下降,从而可使钢材出现脆性断裂,这种性质称为钢的冷脆性,这时的温度称为脆性临界温度.脆性临界温度的数值愈低,钢材的低温冲击性能愈好.所以,在负温下使用的结构,应当选用脆性临界温度较使用温度低的钢材.(3)疲劳性能受交变荷载反复作用时,钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象,称为疲劳破坏.疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的,所以危害极大,往往造成灾难性的事故.钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关,一般抗拉强度高,其疲劳极限也较高.硬度硬度，物理学专业术语，材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。
20号、35号、45号、A3钢性能对比
20号、35号、45号、A3钢性能对比【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。
【应用举例】制作不太重要的中、小型渗碳、碳氮共渗件、缎压件，如杠杆轴、变速箱变速叉、齿轮，重型机械拉杆，钩环等。
【类型】碳素结构钢，GB/T 700-1988【牌号】Q235（旧称A3）【化学成分】C≤0.22%Mn≤1.4%Si≤0.35%S≤0.05%P≤0.045%【力学性能】厚度或直径≤16mm，屈服强度≥235N/mm^2厚度或直径＞16～40mm，屈服强度≥225N/mm^2厚度或直径＞40～60mm，屈服强度≥215N/mm^2厚度或直径＞60～100mm，屈服强度≥215N/mm^2厚度或直径＞100～150mm，屈服强度≥195N/mm^2厚度或直径＞150mm，屈服强度≥185N/mm^2抗拉强度375～500MPa 厚度或直径≤40mm，伸长率≥26％厚度或直径＞40～60mm，伸长率≥25％厚度或直径＞60～100mm，伸长率≥24％厚度或直径＞100～150mm，伸长率≥22％厚度或直径＞150mm，伸长率≥21％【主要特征】具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。
【应用举例】广泛用于一般要求的零件和焊接结构。
如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。
参考资料：20#的性能优于A3 45钢属优质碳素结构钢，出厂时是以不热处理的状态交货，只保证合金成分不保证机械强度，如在定货时提出热处理要求如正火，另当别论。
板料拉伸实验报告
板料拉伸实验及冲压性能分析实验报告1. 实验目的(1)了解金属板料的冲压性能指标；(2)掌握用电子拉伸机测定金加板料抗拉强度、屈服强度、硬化指数、板厚方向系数的方法。
2.实验内容(1)了解电子拉伸实验机的基本结构和功能；(2)学习电子拉伸实验机的简单操作，拉伸实验数据采集和处理软件的使用:(3)对试件进行标距，进行拉伸实验，获取拉伸曲线；(4)根据实验数据，评定各种冲压性能参数。
实验原理通过拉伸实验可以获取板料冲压性能参数包括：⑴ 几：均匀延伸率，几是在拉伸实验中开始产生局部集中变形(细颈时)的延伸率。
一般情况下，冲圧成形都在板材的均匀变形范围内进行，所以几可以反映板料的冲压性能。
⑵a s/a b:屈强比，是材料的屈服极限与强度极限的比值。
较小的屈强比儿乎对所有的冲压成形都是有利的。
在拉深时，如果板材的屈服点6低，则变形区的切向圧应力较小，材料起皱的趋势也校，所以防止起皱所必需的圧边力和摩擦损失都要相应地降低，结果对提高极限变形程度有利。
(3)哽化指数n：也称n值，它表示在塑性变形中材料硬化的强度。
n值大的材料，在同样的变形程度下，真实应力增加的要多。
n值大时，在伸长类变形过程中可以使变形均匀化，具有扩展变形区，减少毛坯的局部变薄和增大极限变形参数等作用。
硬化指数n的数值，可以根据拉伸实验结果所得的硬化曲线，也可以利用具有不同宽度的阶梯型拉伸试样所做的拉伸试验结果，经过一定的计算求得。
(4)板厚方向性系数：也叫做r值，它是板料试样拉伸实验中宽度应变即与厚度应变令之比，B|J：r = 式中Bo、B、S和t，分别是形变前后试样£t 5的宽度与厚度。
(5)板平面方向性系数：当在板料平面内不同方向上裁取拉伸试样时，拉伸实验中所测得的各种机械性能、物理性能等也不一样，这说明在板材平而内的机械性能与方向有关，所以称为板半面方向性，其程度可用差值Ar表示：1Ar = -(r o + r9o)-745冲圧生产所用的板材都是经过轧制的，其纵向和横向的性能不同，在不同方向的r值也不一样，为了统一试验方法，便于应用，通常计算平均值：厂0 +厂90 + 2厂45r= 44. 实验步骤与注意事项(1)将试样加紧在试验机的家头内，调整好测力刻度和载荷一伸长曲线记录装置。
金属材料的基本知识
续
(5)按 炼钢 方法 分 ①转炉钢—用转炉炼出来的钢。它按炉衬材料又分为酸性转炉钢（贝塞麦炉钢、贝氏炉钢）和碱性 转炉钢（托马斯炉钢）；按送风方法又分为底吹炉钢、侧吹炉钢和纯氧顶吹转炉钢。 ②平炉钢—用平炉（马丁炉）炼出来的钢，它按炉衬材料又分为酸性平炉钢和碱性平炉钢。 ③电炉钢—用电炉炼出来的钢。它按炉衬材料又分为酸性电炉钢和碱性电炉钢。 ①镇静钢—脱氧完全的钢。钢锭的组织紧密、坚实，但上部有较深缩孔，轧制钢材时损耗较大。除 部分普通炭素钢和优质炭素结构钢外，一般都是制成镇静钢。 ②沸腾钢—脱氧不完全的钢。钢锭上部没有缩孔，只是内部有许多分散的小气泡，但是钢锭外壳仍 是坚实的，而这些分散小气泡在轧制钢材过程中可以完全被压合消除掉。它的优点是损耗较少，成 本较低，同时仍能保证钢材的强度和坚固性，并具有较高的冷加工变形能力；缺点是成分和性能有 严重不均匀性，强度和冲击韧性较低，容易时效，不适宜在低温条件下使用。主要制成作建筑结构、 一般零件或日用器皿等用的普通低炭钢和优质低炭钢。 ③半镇静钢—钢的脱氧程度和性能介于镇静钢和沸腾钢之间。主要也是制成作建筑结构或一般零件 用的普通低炭钢和优质低炭钢。 甲类钢—按照机械性能供应的钢 普通炭素钢 乙类钢—按照化学成分供应的钢 特类钢—按照机械性能及化学成分供应 的钢 优质炭素结构钢 易切削钢
锡青铜（铜锡合金，一般尚含有磷或锌、铅等合金元素） 特殊青铜（无锡青铜） 普通白铜（铜镍合金）
铜合金
青铜
白铜
压力加工用
特殊白铜（含有其他合金元 素的白铜） 不经热处理 经热处理
锰白铜、铁白铜、锌白铜等 防锈铝 硬铝、锻铝、超硬铝、特殊铝等
合金
铝合金 镍合金 锌合金 铅合金 镁合金 轴承合金 印刷合金 硬质合金
压力加工用 铸 造 用 压力加工用 压力加工用 铸造用 铅 锑 合 金 铅基轴承合金 锡基轴承合金 铅基印刷合金
压下量对冷轧板材变形力和金属机械性能的影响
综合实验课 题 压下量对板材冷轧变形力和金属机械性能的影响 学生姓名 陈 伟 系 别 机械工程系 专业班级 09材料成型及控制工程（1）班 指导教师张红云 张金标 刘建 徐向其二 零 一 二 年 十 二 月学 号_0910121007综合实验一、课题名称压下量对冷轧板材变形力和金属机械性能的影响。
二、实验目的通过本次实验探究压下量对轧制力的影响，探究不同压下量对轧制材料抗拉强度和屈服极限机械性能的影响。
三、实验原理1、轧制实验原理（1）同步轧制原理同步轧制是指上下两轧辊直径相等，转速相同，且均为主动辊、轧制过程对两个轧辊完全对称、轧辊为刚性、轧件除受轧辊作用外，不受其它任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件的机械性质均匀的轧制。
在轧制过程中，同步轧制变形区金属在前滑区，后滑区内，作用在扎件表面上的摩擦力的方向都指向中性面，中性面附近单位面积下压力增强，使总轧制力增大。
同步轧制时单位轧制压力沿变形区长度方向的类似抛物线形状分布。
（2）轧制力测定原理传感器主要有弹性元件和应变片构成。
实验时是利用安装在工作机座两侧轧辊轴承垂直载荷的传力线上的测力传感器应，在实验过程中收集轧辊轴承两侧压力，通过测量两侧的轧制力分力即可得到总轧制力。
外力作用在弹性元件上，使其产生弹性变形（应变），由贴在弹性元件上的应变片将应变转换成电阻变化。
再利用电桥将电阻变化转换成电压变化，然后送入放大器放大，由记录器记录。
经过计算机数据采集系统的编辑整理后得到轧制力数据。
利用Excel中的线性回归分析可以得到轧制力和压下量的数学模型，并得到相关曲线和函数关系式，最后利用标定曲线将测量的应变值推算出外力大小，从而可以得到轧制力。
2、拉伸实验原理静拉伸实验是材料性能测定的最常见测试方法之一，其不仅可掌握材料的断裂特性，测定各种强度性能指标，而且可获得延伸率和断面收缩率等苏醒指标，在工程中应用最为广泛。
为使实验所获得的性能指标具有普遍的意义，实验（包括实验环境、加载方法、试样等）必须在规定的标准条件下进行。
板料拉伸试验及冲压性能分析实验报告
板料拉伸试验及冲压性能分析实验报告1. 实验目的1) 了解金属板料的冲压性能指标2) 掌握用电子拉伸机测定金属板料抗拉强度、屈服强度、硬化支书、板厚方向系数的方法。
2. 实验概述本实验为测定板料拉伸性能的间接性实验，本实验是通过板料的拉伸、压缩、硬度测试等方法对板料的各种冲压性能进行分析。
这些实验可以在一般的材料力学测试设备上进行，所反映的是材料的一般冲压性能。
实验测试的参数主要包括：1) δu：均匀延伸率，δu 是在拉伸试验中开始产生局部集中变形的延伸率。
一般情况下，冲压成型都是在板材的均匀变形范围内进行，所以这个参数可以反映板料的冲压性能。
2) 屈强比：屈服极限与强度极限的比值。
较小的屈强比几乎对所有的冲压成型都是有利的。
拉深时，如果板材的屈服强度低，则变形区的切向压应力较小，材料起皱的趋势也小，所以防止起皱所必须的压边力和摩擦损失都要相应地降低，结果对提高极限变形程度有利。
3) 硬化指数n ：也称n 值，它表示塑性变形中的材料硬化的程度。
n 值大的材料，在同样的变形程度下，真实应力增加的要多。
n 值大时，在伸长变形过程中可以使变形均匀化，具有扩展变形区，减小毛坯的局部变薄和怎打击先变性参数等作用。
4) 板厚方向系数r ：它是板料实验拉伸试验中宽度应变与厚度应变的比值。
5) 凸耳系数：板料不同方向上的性能不同（冶金和轧制过程中产生），用下面的这个公式090451()2r r r r ∆=+-090451(2)4r r r r =++实验内容：1) 了解电子懒神试验机的基本结构和功能；2) 学习电子拉伸试验机的简单操作，拉伸实验数据的采集和处理软件的使用； 3) 对试件进行标距，进行拉伸试验，获取拉伸曲线； 4) 根据实验数据，评定各种冲压性能参数。
3.试验步骤1)按照国标GB/t228-2002，准备拉伸试样，为了测定板料平面方向性系数，应在金属薄板平面上与轧制方向成0°、45°、90°三个方向上选取试样，试样厚度应当均匀，在标距长度内厚度变化应不大于试件公称厚度的1%，利用引伸计测量标距内的长度变化。
铁板抗拉强度计算公式
铁板抗拉强度计算公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：铁板是一种常见的金属材料，在工业制造和建筑领域中被广泛应用。
铁板的抗拉强度是评价其抗拉性能的重要指标之一，正确定量化铁板的抗拉强度需要使用合适的计算公式。
本文将介绍铁板抗拉强度的计算公式及其相关内容。
一、铁板抗拉强度的定义铁板的抗拉强度是指在拉伸状态下，单位截面积材料所能承受的最大拉力。
通常用MPa（兆帕）来表示，其数值表示材料的抗拉能力大小。
铁板的抗拉强度主要受材料的性能、加工工艺、设计要求等多方面因素的影响。
1. 根据铁板的材料性能和尺寸等数据，可以采用以下公式计算铁板的抗拉强度：σ = P/Aσ表示铁板的抗拉强度（MPa），P表示施加在铁板上的拉力（N），A表示铁板的横截面积（m²）。
σ = F_s / S以一块尺寸为1000mm×500mm的铁板为例，假设该铁板的抗拉力为5000N。
使用上述公式可计算该铁板的抗拉强度：A = 1000mm × 500mm = 0.5m²通过计算得知，该铁板的抗拉强度为10000MPa。
1. 选择优质材料：选用优质的铁板材料，具有高强度、耐腐蚀等性能。
2. 加工工艺优化：采用合适的加工工艺，确保铁板的性能稳定性。
3. 设计合理：在设计铁板结构时，考虑受力情况，合理设计结构，提高抗拉强度。
4. 表面处理：采取表面处理措施，如镀锌、喷涂等，增加铁板的耐久性和抗拉强度。
五、总结铁板的抗拉强度是评估其质量和性能的重要指标，正确计算铁板的抗拉强度对于保证结构的安全性和稳定性具有重要意义。
通过本文介绍的计算公式和方法，读者可以更加深入地了解铁板抗拉强度的计算原理和实践应用。
希望这些信息对您有所帮助！第二篇示例：铁板在工程结构中扮演着重要的角色，其抗拉强度是评定其性能优劣的重要指标之一。
铁板抗拉强度的计算是工程设计过程中必不可少的步骤，可以帮助工程师合理选择材料和设计结构，确保结构的安全性和稳定性。
货架技术参数
一、仓储货架技术说明1、设计依据标准①、GB50017-2003 钢结构设计规范②、GB50018-2002 冷弯薄壁型钢结构技术规范③、JB/T5323-91 立体仓库焊接式钢结构货架技术条件④、GB50009-2001 建筑结构载荷规范⑤、5GB50011-2001 建筑抗震设计规范⑥、6CECS23：90 钢货架结构设计规范⑦、7ZBJ83015-89 高层货架仓库设计规范2、设计原则①、货架设计严格按照招标文件要求②、采用成熟的设计理念、合理的规划布局，设计结构新颖、使用安全可靠；③、在确保货架安全使用性能的前提下，合理设计，降低工程造价；④、货架设计按7度地震烈度设防，强度、钢度、稳定性校证满足JB/T5323-91要求；⑤、货架设计全面考虑货物存放因重量分布不均匀所造成的变形及叉车存取作业对货架的冲力；⑥、重型货架固定采用胀锚螺栓固定，不与建筑物相连；⑦、货架连接的紧固件按GB50017-2003第7.2节规定选定，一般选用不低于4.8级高强度镀锌螺栓；⑧、货架主要材料选用宝钢优质钢材Q235B(等同于SS400)；2、货架技术性能指标1、超市货架和仓储货架主要技术参数及性能指标14 立柱孔距累积误差符合标准JB/T5323-91《立体仓库焊接式钢结构货架技术条件》15 横梁的安装水平误差符合标准JB/T5323-91《立体仓库焊接式钢结构货架技术条件》16 主要部件的表面处理环氧树脂静电喷涂工艺17 喷涂表面涂层厚度60-80 µm18 立柱片地脚无固定螺栓膨胀螺栓M12×100螺栓螺母组二、超市货架技术说明1、设计依据标准①、GB50017-2003 钢结构设计规范②、GB50018-2002 冷弯薄壁型钢结构技术规范③、JB/T5323-91 多层连接式钢结构超市货架技术条件④、GB50009-2001 建筑结构载荷规范⑤、6CECS23：90 钢货架结构设计规范2、设计原则①、货架设计严格按照招标文件要求②、采用成熟的设计理念、合理的规划布局，设计结构新颖、使用安全可靠；③、在确保货架安全使用性能的前提下，合理设计，降低工程造价；④、货架设计全面考虑货物存放因重量分布不均匀所造成的变形及叉车存取作业对货架的冲力；⑤、超市货架固定采用立放，不与建筑物相连；⑥、货架连接的紧固件按GB50017-2003第7.2节规定选定，一般选用不低于4.8级高强度镀锌螺栓；⑦、货架主要材料选用宝钢优质钢材Q235B(等同于SS400)；三、货架表面处理工艺金属表面处理采用瑞士金马喷淋系统。
冲压工艺--板料的冲压成形性能与成形极限
2福井、吉田扩孔试验 鉴于板材冲压成形性能的不断提高，在标准的
KWI扩孔试验装置上进行扩孔试验，某些塑性很高的 板料无法分出优劣。因此，为了加大各种板材的试验 差值，提高试验精度，日本的福井伸二、吉田清太提 出了另一种型式的扩孔试验——利用球形冲头的扩孔 试验。
t0
Dp
备注
0.5以下 10.~20 2ri≈0.2Dp 0.5~2.0 30~50 D0≥2.5Dp 2.0以上 50~100
3杯形件拉深试验（Swift试验）
Swift试验是以求极限拉深比LDR作为评定板材拉 深性能的试验方法。 试验所用装置与试验标准分别见图和表。
Swinft试验装置（1-冲头 2-压边圈 3-凹 模 4-试件）
n i1 N
i1 i1 N
N (xi )2 ( xi )2
i 1
i 1
r值测量计算 根据r值的数学定义，有：
r=εb/εt 式中：r 塑性应变比 εb、εt 试样宽度、厚度方向的真实应变 b 试样拉伸变形后标距内的宽度 b0 试样标距内的原始宽度 t 试样拉伸变形后的厚度 t0 试样原始厚度
1 扩孔试验 KWI 扩孔试验
KWI扩孔试验是由德国的KWI研究所首先提出。 扩孔试验作为评价材料的翻边性能的模拟试验方 法，
是采用带有内孔直径为d0的圆形毛坯，在图 所示的模具中进行扩孔，直至内孔边缘出现裂纹 为止。测量此时的内孔直径d f，并用下式计算 极限扩孔系数λ
式中：do—试样内孔的初始直径（mm）； df—孔缘破裂时的孔径平均值（mm）。
法，简单、可靠，并能清楚反映材料受外力时 表现出的弹性、塑性和断裂三个过程。因此， 拉伸试验是评价板材基本力学性能及成形性能 的主要试验方法。