常用钢材的化学成分力学性能及硬度值
常用钢材的化学成分力学性能及硬度值
常用钢材的化学成分、力学性能及硬度值详见表50。
表1 常用钢材的化学成分、力学性能及硬度值
钢号
碳
C 硅
Si
锰
Mn
铬
Cr
钼
Mo
钒
V
镍
Ni
钛
Ti
其
他
硫
S
磷
P
抗
拉
强
度
σb
MP
a
屈
服
点
σs
M
Pa
延
伸
率
δ
5
%
冲击
韧性
α
KJ/c
m2
硬
度
值
HB
依据
不大
于
不小于
Q235A 0.14
~
0.22
≤
0.30
0.30
~
0.65
- - - - - - 0.050 0.045
375
~
460
18
5
~
23
5
21
~
26
- - GB700
10 0.07
~
0.14
0.17
~
0.37
0.35
~
0.65
≤
0.15
- -
≤
0.25
-
Cu≤
0.25
0.035 0.035
333
~
490
19
6
24 -
≤
13
7
GB3087
20 0.17
~
0.24
0.17
~
0.37
0.35
~
0.65
≤
0.25
- -
≤
0.25
-
Cu≤
0.25
0.035 0.035
392
~
588
22
6
~
24
5
20 -
≤
15
6
GB3087
16Mng 0.12
~
0.20
0.20
~
0.60
1.20
~
1.60
- - - - - - 0.035 0.035
440
~
655
24
5
~
34
5
18
~
21
59 - GB713
20G 0.17
~
0.24
0.17
~
0.37`
0.35
~
0.65
- - - - - - 0.035 0.035
412
~
549
24
5
24 49 - GB5310
15MnVg 0.10
~
0.18
0.20
~
0.60
1.20
~
1.60
- -
0.04
~
0.12
- - - 0.035 0.035
490
~
675
33
5
~
39
17
~
18
59 - GB713
1Cr5Mo ≤0.15
≤
0.50
≤
0.60
4.00
~
6.00
0.45
~
0.60
- - - - 0.035 0.035
390
~
590
19
5
22 118 - GB6479
12Cr2Mo 0.08
~
0.15
≤
0.50
0.40
~
0.70
2.00
~
2.50
0.90
~
1.20
- - - - 0.035 0.035
450
~
600
28
20 48(V)
≤
17
GB5310
12CrMo 0.08
~
0.15
0.17
~
0.37
0.40
~
0.70
0.40
~
0.70
0.40
~
0.55
- - - - 0.035 0.035
412
~
559
20
6
21 69
≤
17
9
GB5310
15CrMo 0.12
~
0.18
0.17
~
0.37
0.40
~
0.70
0.80
~
1.10
0.40
~
0.55
- - - - 0.035 0.035
441
~
638
23
5
21 59
≤
17
9
GB5310
12Cr1MoV 0.08
~
0.15
0.17
~
0.37
0.40
~
0.70
0.90
~
1.20
0.25
~
0.35
0.15
~
0.30
- - - 0.035 0.035
471
~
638
25
5
21 59
≤
16
6
GB5310
12Cr2MoWVi
TiB 0.08
~
0.15
0.45
~
0.75
0.45
~
0.65
1.60
~
2.10
0.50
~
0.65
0.28
~
0.42
-
0.08
~
0.18
W0.3
~
0.55
0.035 0.035
540
~
736
34
3
18 - - GB5310
12Cr3MoVSiT
iB 0.09
~
0.15
0.60
~
0.90
0.50
~
0.80
2.50
~
3.00
1.00
~
1.20
0.25
~
0.35
-
0.22
~
0.38
B0.00
5
~
0.011
0.035 0.035
608
~80
4
44
1
16 - - GB5310
1Cr13 ≤0.15
≤
1.00
≤
1.00
11.50
~
13.50
- -
≤
0.60
- - 0.030 0.035 539
34
3
25 98.1
≥
15
9
GB1220
1Cr18Ni9Ti ≤0.12
≤
1.00
≤
2.00
17.00
~
19.00
- -
8.00
~
11.00
5X(C-0.02)
~
0.8
- 0.030 0.035 539
20
6
40 -
≤
18
7
GB1220
0Cr13A1 ≤0.08
≤
1.00
≤
1.00
11.50
~
14.50
- - - -
A1.10
~
0.30
0.030 0.035 412
17
7
20 98.1
≤
18
3
GB1220
1Cr18Ni9 ≤0.15
≤
1.00
≤
2.00
17.00
~
19.00
- -
8.00
~
10.00
- - 0.030 0.035 520
20
6
45 -
≤
18
7
GB1220
14MnMoV 0.10
~
0.18
0.20
~
0.50
1.20
~
1.60
-
0.40
~
0.65
0.05
~
0.15
- - - 0.035 0.035 635
49
16 - - GB713
18MnMoNbg 0.17
~
0.23
0.17
~
0.37
1.35
~
1.65
-
0.45
~
0.65
- - -
Nb
0.025
~
0.050
0.035 0.035
590
~
635
44
~
51
16
~
17
69 - GB713
ZG230-450 0.22
~
0.32
0.20
~
0.45
0.50
~
0.80
- - - - - - 0.040 0.040 441
23
5
20 44 - GB5676
ZG20CrMo 0.15
~
0.25
0.20
~
0.45
0.50
~
0.80
0.50
~
0.80
0.40
~
0.60
- - - - 0.040 0.040 460
24
5
18 29
13
5
~
14
DJ56
ZG20CrMoV 0.18
~
0.25
0.17
~
0.37
0.40
~
0.70
0.90
~
1.20
0.50
~
0.70
0.20
~
0.30
- - - 0.030 0.030 490
31
3
14 29
13
5
~
14
JB2640
ZG15Cr1Mo1
V 0.12
~
0.20
≤
0.35
0.40
~
0.70
1.35
~
1.75
0.80
~
1.05
0.30
~
0.40
- - - 0.030 0.030 540
34
3
20 34
20
~
25
5
JB2640
St35.8 ≤0.17 0.10
~
0.35
0.40
~
0.80
- - - - - - 0.040 0.040
360
~
480
21
5
~
23
5
25 - -
DIN171
75
St45.8/III ≤0.21 0.10
~
0.35
0.40
~
1.20
- - - - - - 0.040 0.040
410
~
529
23
5
~
25
5
21 - -
DIN171
75
10CrMo910 0.08
~
0.15
≤
0.50
0.40
~
0.70
2.00
~
2.50
0.90
~
1.20
- - - - 0.035 0.035
450
~
600
9
~
28
20 - -
DIN171
75
13CrMo44 0.10
~
0.18
0.10
~
0.35
0.40
~
0.70
0.70
~
1.10
0.45
~
0.65
- - - - 0.035 0.035
440
~
590
28
~
29
22 27 -
DIN171
75
14MoV63 0.10
~
0.18
0.10
~
0.35
0.40
~
0.70
0.30
~
0.60
0.50
~
0.70
0.22
~
0.32
- - - 0.035 0.035
460
~
610
31
~
31
9
20 - -
DIN171
75
17Mn4 0.14
~
0.20
0.20
~
0.40
~
0.90
~
1.20
- - - - - - 0.050 0.050
460
~
548
27
4
~
28
4
17 - -
DIN171
75
19Mn5 0.17
~
0.22
0.30
~
0.60
1.00
~
1.30
≤
0.30
- - - - - 0.040 0.040
510
~
610
30
~
31
16 - -
DIN171
75
X20CrMoV12
1 0.17
~
0.23
≤
0.50
≤
1.00
10.00
~
12.20
0.80
~
1.20
0.25
~
0.35
0.30
~
0.80
- - 0.030 0.030
690
~
840
49
17 - -
DIN171
75
15Mo3 0.12
~
0.20
0.15
~
0.35
0.50
~
0.70
0.25
~
0.35
- - - - 0.040 0.040
431
~
519
5
~
27
4
- - -
DIN171
5
5/2
A335P5 ≤0.15
≤
0.15 0.30
~
0.60
4.00
~
6.00
0.45
~
0.65
- - - - 0.030 0.030 413
20
7
22 - -
ASTMA
335
A335P9 ≤0.15 0.25
~
1.00
0.30
~
0.60
8.00
~
10.00
0.90
~
1.10
- - - - 0.030 0.030 413
20
7
22 - -
ASTMA
335
A106B ≤0.30
≤
0.10 0.29
~
1.06
- - - - - - 0.058 0.048 415
24
22 - -
ASTMA
335
A106C ≤0.35
≤
0.10 0.29
~
1.06
- - - - - - 0.058 0.048 485
27
5
20 - -
ASTMA
335
A335P1 0.10
~
0.20
0.10
~
0.50
0.30
~
0.80
-
0.44
~
0.65
- - - - 0.045 0.045 379
20
7
22 - -
ASTMA
335
A335P11 ≤0.15 0.50
~
1.00
0.30
~
0.60
1.00
~
1.50
0.44
~
0.65
- - - - 0.030 0.030 413
20
7
22 - -
ASTMA
335
A335P12 ≤0.30
≤
0.50 0.30
~
0.61
0.80
~
1.25
0.44
~
0.65
- - - - 0.045 0.045 413
20
7
22 - -
ASTMA
335
A335P22 ≤0.15
≤
0.50 0.30
~
0.60
1.90
~
2.60
0.87
~
1.13
- - - - 0.030 0.030 413
20
7
22 - -
ASTMA
335
钢铁的物理力学性能和机械性能表
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
力学性能作业
第一章 1什么是材料力学性能？什么是材料力学性能指标？主要有哪些？影响因素是什么？ 2 材料力学性能主要表征有哪些？举例说明应用。如何得到材料的力学性能？ 3金属拉伸试验经历哪几个阶段？拉伸试验可以测定哪些力学性能？4拉伸曲线有何作用？拉伸曲线各段图形分别意味着什么？ 5不同材料的拉伸曲线相同吗？为什么? 6材料的拉伸应力应变曲线发现了哪几个关键点？这几个关键点分别有何意义？ 7塑性材料和脆性材料的应力应变曲线有何不同？ 8 弹性变形的实质是什么？ 9弹性模量E的物理意义？E是一个特殊的力性指标，表现在哪里？10比例极限、弹性极限、屈服极限有何异同？ 11你学习了哪几个弹性指标？ 12弹性不完整性包括哪些方面？ 13 什么是滞弹性？举例说明滞弹性的应用？ 14内耗、循环韧性、包申格效应？ 15什么是屈服强度？如何度量屈服强度？ 16如何强化屈服强度？ 17屈服强度的影响因素有哪些？ 18 屈服强度的实际意义？
19真实应力应变曲线与工程应力应变曲线有何不同？有何意义？真实应力应变曲线的关键点是哪个点？ 20什么是应变硬化指数n？有何特殊的物理意义？有何实际意义？ 21 什么是颈缩？颈缩条件、颈缩点意义？ 22 抗拉强度σb和实际意义。 23塑性及其表示和实际意义； 24静力韧度的物理意义。 25静拉伸的断口形式； 26静拉伸断口三要素及其意义； 27解理断裂及其微观断口特征； （27解理面、解理刻面、解理台阶、河流花样； 28解理舌、二次解理、撕裂棱；） 29穿晶断裂、沿晶断裂；脆性断裂、韧性断裂； 30微孔聚集断裂及其微观断口特征。 第二章 1应力状态软性系数α及其意义； 2压缩、弯曲、扭转各有什么主要特点？ 3 缺口试样在弹性状态和塑性状态下的应力分布特点； 4缺口效应及其产生原因； 5缺口强化； 6应力集中系数和缺口敏感度； 7什么是金属硬度？意义何在？
HB硬度和HRC硬度对照表
硬度知识 一、硬度简介： 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。 1.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)。 2.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)。
3 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HV值(kgf/mm2)。 #################################################################### ######################### 注： 洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准，称为标尺A、标尺B、标尺C。 洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一，三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf)，最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N(合60kgf)；标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头，然后加压至980.7N(合100kgf)；而标尺C 使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头，但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料，而标尺C适用较硬的材料。 实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。但各种材料的换算关系并不一致。本站《硬度对照表》一文对钢的不同硬度值的换算给出了表格，请查阅。 ####################################################################
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)。 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
常用钢板厚度规格大全
钢板是钢材四大品种（板、管、型、丝）之一，在发达国家，钢板产量占钢材生产总量50％以上，随着我国国民经济的发展，钢板生产量逐渐增长。钢板是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材。钢板按厚度分为薄板和厚板两大规格。薄钢板是用热轧或冷轧方法生产的厚度在之间的钢板。薄钢板宽度在500-1400mm之间。根据不同的用途，薄钢板采用不同材质钢坯轧制而成。通常采用材质有普碳钢、优碳钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、弹簧钢和电工用硅钢等。它们主要用于汽车工业、航空工业、搪瓷工业、电气工业、机械工业等部门。薄钢板除轧制后直接交货之外，还有经过酸洗的、镀锌和镀锡等种类。厚钢板是厚度在4mm以上的钢板的统称，在实际工作中，常将厚度小于20mm的钢板称为中板，厚度＞20mm至60mm的钢板称为厚板，厚度＞ 60mm的钢板则需在专门的特厚板轧机上轧制，故称特厚板。厚钢板的宽度从。厚板按用途又分造船钢板、桥梁钢板、锅炉钢板、高压容器钢板、花纹钢板、汽车钢板、装甲钢板和复合钢板等。钢板的一个分支是钢带，钢带实际上是很长的薄板，宽度比较小，常成卷供应，也称为带钢。钢带常在多机架连续式轧机上生产，切成定尺长度后就是钢带，因此生产率比单张机制时高。一、中、厚板（一）普通中、厚钢板 1、普碳钢沸腾钢板（GB3274-88）普碳钢沸腾钢板顾名思义是由普通碳素结构钢的沸腾钢热轧制成的钢板。沸腾钢是一种脱氧不完全的钢材，钢液含氧量较高，当钢水注入钢锭模后，碳氧反应产生大量气体，造成钢液呈沸腾状态而得名。沸腾钢含碳量低，且由于不用硅铁脱氧，故钢中含硅量常＜%。沸腾钢
的外层是在沸腾状态下结晶的，所以表层纯净、致密，表面质量好，加工性能良好。沸腾钢没有大的集中缩孔，用脱氧剂少，钢材成本低。沸腾钢心部杂质多，偏析较严重，力学性能不均匀，钢中气体含量较多，韧性低、冷脆和时效敏感性较大，焊接性能较差，故不适用于制造承受冲击截荷，在低温下工作的焊接结构件和其他重要结构件。（1）主要用途沸腾钢板大量用制造各种冲压件、建筑及工程结构和一些不太重要的机器结构和零件。（2）材质的牌号、化学成分和力学性能符合GB700-79(88)(普通碳素结构钢技术条件)中沸腾钢的规定。参阅（型钢）等部分。（3）钢板规格尺寸热轧厚钢板厚度为。（4）生产单位普碳沸腾钢板由鞍钢、武钢、马钢、太钢、重庆钢厂、邯郸钢铁总厂、新余钢厂、柳州钢厂、安阳钢钢公司、营口中板厂和天津钢厂等生产。 2、普碳钢镇静钢板（GB3274-88）普碳镇静钢钢板是由普通碳素结构钢镇静钢坯热轧制成的钢板。镇静钢是脱氧完全的钢，钢液在注锭前用锰铁、硅铁和铝等进行充分脱氧，钢液在钢锭模中较平静，不产生沸腾状态，故得名为镇静钢。镇静钢的优点是化学成分均匀，所以各部分的机械性能也均匀，焊接性能和塑性良好、抗腐蚀性较强。但表面质量较差，有集中缩孔，成本也较高。（1）主要用途普通镇静钢板主要用于生产在低温下承受冲击的构件、焊接结构及其他要求较高强度的结构件。（2）材质的牌号、化学成分和力学性能符合GB700-79(88)（普通碳素结构钢技术条件）中镇静钢的规定。参阅型钢等部分。（3）钢板规格尺寸热轧厚板厚度。（4）生产单位普碳镇静钢板由鞍钢、武钢、舞阳钢铁公司、马钢、太钢、
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。1强度 强度是指材料在外力作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。强度用应力表示，其符号是σ，单位为MPa，常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度，通过拉伸试验测定。 2塑性 塑性是指材料在断裂前产生永久变形而不被破坏的能力。材料塑性好坏的力学性能指标主要有伸长率和收缩率，值越大，材料的塑性就越好，通过拉伸试验可测定。 3硬度 硬度是指金属材料抵抗硬物压入其表面的能力。材料的硬度越高，其耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度（HBS）和洛氏硬度（HRC）。 1）布氏硬度 表示方法：布氏硬度用HBS（W）表示，S表示钢球压头，W表示硬质合金球压头。规定布氏硬度表示为：在符号HBS或HBW前写出硬度值，符号后面依
次用相应数字注明压头直径（mm）、试验力（N）和保持时间（s）。如120 HBS 10/1000/30。 适用范围：HBS适用于测量硬度值小于450的材料，主要用来测定灰铸铁、有色金属和经退火、正火及调质处理的钢材。 根据经验，布氏硬度与抗拉强度之间有一定的近似关系： 对于低碳钢，有σ=0.36HBS； 对于高碳钢：有σ=0.34HBS。 2）洛氏硬度 表示方法：常用HRA、HRB、HRC三种，其中HRC最为常用。洛氏硬度的表示方法为：在符号前面写出硬度值。如62HRC。 适用范围：HRC在20-70范围内有效，常用来测定淬火钢和工具钢、模具钢等材料，1HRC相当于10HBS。 4冲击韧性 冲击韧性是指材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力，材料的韧性越好，在受冲击时越不容易断裂。 5疲劳强度 疲劳强度是指材料经过无数次应力循环仍不断裂的最大应力。
常用金属材料中各种化学成分对性能的影响
常用金属材料中各种化学成分对性能的影响 1．生铁： 生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性能均有一定的影响。 碳（C）：在生铁中以两种形态存在，一种是游离碳（石墨），主要存在于铸造生铁中，另一种是化合碳（碳化铁），主要存在于炼钢生铁中，碳化铁硬而脆，塑性低，含量适当可提高生铁的强度和硬度，含量过多，则使生铁难于削切加工，这就是炼钢生铁切削性能差的原因。石墨很软，强度低，它的存在能增加生铁的铸造性能。 硅（Si）：能促使生铁中所含的碳分离为石墨状，能去氧，还能减少铸件的气眼，能提高熔化生铁的流动性，降低铸件的收缩量，但含硅过多，也会使生铁变硬变脆。 锰（Mn）：能溶于铁素体和渗碳体。在高炉炼制生铁时，含锰量适当，可提高生铁的铸造性能和削切性能，在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰，进入炉渣。 磷（P）：属于有害元素，但磷可使铁水的流动性增加，这是因为硫减低了生铁熔点，所以在有的制品内往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬脆性，优良的生铁含磷量应少，有时为了要增加流动性，含磷量可达1.2%。 硫（S）：在生铁中是有害元素，它促使铁与碳的结合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性，顾含硫高的生铁不适于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%（车轮生铁除外）。 2．钢： 2．1元素在钢中的作用 2．1．1 常存杂质元素对钢材性能的影响 钢除含碳以外，还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氢（H）等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入的，而是由矿石及冶炼过程中带入的，故称为杂质元素。这些杂质对钢性能是有一定影响，为了保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。 1）硫 硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中，FeS和 Fe 形成低熔点(985℃)化合物。而钢材的热加工温度一般在1150～1200℃以上，所以当钢材热加工时，由于 FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂，这种现象称为“热脆”。含硫量愈高，热脆现象愈严重，故必须对钢中含硫量进行控制。高级优质钢：S＜0.02%～0.03%；优质钢：S ＜0.03%～0.045%；普通钢：S＜0.055%～0.7%以下。 2）磷 磷是由矿石带入钢中的，一般说磷也是有害元素。磷虽能使钢材的强度、硬度增高，但引起塑性、冲击韧性显著降低。特别是在低温时，它使钢材显著变脆，这种现象称"冷脆"。冷脆使钢材的冷加工及焊接性变坏，含磷愈高，冷脆性愈大，故钢中对含磷量控制较严。高级优质钢： P ＜0.025%；优质钢： P＜0.04%；
金属材料机械性能的指标及意义
金属材料机械性能的指标及意义 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（国外用Re表示）和抗拉强度σb（国外用Rm表示），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。 在断裂力学基础上建立起来的材料抵抗裂纹扩展断裂的韧性性能称为断裂韧性。（Kic,Gic） 常用的35CrMo在850℃油淬，550℃回火后，机械性能如下： σb≥980MPa；σs≥835 MPa；δ5≥12%；ψ≥45%；AK≥63J； 而高级优质的35CrMoA的性能应该更加优良稳定。
钢的化学成分
钢的化学成分 合金钢是在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。 合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、等。其中锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体；钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中；铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中。 钢的性能取决于钢的相组成，相的成分和结构，各种相在钢中所占的体积组分和彼此相对的分布状态。 目前在合金钢中常用的合金元素有：铬(Cr)，锰(Mn)，镍(Ni)，硅(Si)，硼(B)，钨(W)，钼(Mo)，钒(V)，钛(Ti)和稀土元素(Re)等。 铬是合金结构钢主加元素之一，在化学性能方面它不仅能提高金属耐腐蚀性能，也能提高抗氧化性能。当其含量达到13％时，能使钢的耐腐蚀能力显著提高，并增加钢的热强性。铬能提高钢的淬透性，显著提高钢的强度、硬度和耐磨性，但它使钢的塑性和韧性降低。
锰可提高钢的强度，增加锰含量对提高低温冲击韧性有好处。 镍钢铁性能有良好的作用。它能提高淬透性，使钢具有很高的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍能提高耐腐蚀性和低温冲击韧性。镍基合金具有更高的热强性能。镍被广泛应用于不锈耐酸钢和耐热钢.1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善
材料力学性能硬度
材料力学性能实验报告 姓名： 班级： 学号： 成绩： 实验名称 实验四 硬度试验 实验目的 1. 掌握金属布氏、洛氏、维氏（小载荷）及显微维氏硬度的实验原理和测试方法； 2. 了解硬度试验根据应力状态所划分的两种试验方法及其共同特点； 3. 学会正确使用硬度计。 实验设备 1. HB-3000B-1型布氏硬度计； 2. HRD-150型电动洛氏硬度计； 3. MH-5型显微维氏硬度计； 4. HVS-50Z 型数字式维氏硬度计。 实验结果 表1 X80管线钢布氏硬度压痕直径实验数据记录表（单位：mm ） 取点方向 1 2 3 水平方向 4.0375 3.9870 4.0335 垂直方向 4.0080 3.9935 4.0670 平均值 4.0228 3.9902 4.0502 查布氏硬度值表，得到表2数据： 表2 布氏硬度值表（部分） 压痕直径10d (mm) 负荷为230P D =时 的HB 值 压痕直径10d 负荷为230P D =时 的HB 值 3.99 230 4.03 225 4.00 220 4.04 224 4.01 228 4.05 223 4.02 226 4.06 222 然后进行线性计算，表1中各个点的布氏硬度值： 第1点：226-225 HB= (4.0228 4.03)225225.722264.02-4.03?-+=≈ 第2点：230220 HB= (3.9902 4.00)220229.82303.99 4.00-?-+=≈- 第3点：223222 HB= (4.0502 4.06)222222.982234.05 4.06-?-+=≈-
1.1.2 碳钢的力学性能
【课题】 1.1.2 了解碳钢的力学性能（授课人：王竞男） 【授课类型】理论课 【教学目标】 【知识与技能目标】 1.了解碳钢常见的力学性能：强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度的含义及其衡量指标； 2.了解拉伸试验的原理、过程，常见的硬度测试方法及其指标； 3.进一步理解常见类型碳钢及其力学性能特点。 【过程与方法目标】 1. 通过学习碳钢常见的力学性能及其衡量指标，理解力学性能对碳钢应用的重要影响； 2. 通过学习拉伸试验的原理、观看拉伸试验过程的视频，了解碳钢强度、塑性衡量指标的来源 和含义； 3. 了解硬度测试方法和类型，能根据材料类型初步选择合适的硬度。 【情感态度与价值观目标】 1.通过对材料的拉伸试验、硬度测试方法的学习，形成科学严谨的学习态度； 2.通过对碳钢的力学性能与其衡量指标的学习，懂得方法的选择以合适、恰当为最好。 【教学重点】1. 碳钢常见的力学性能：强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度的含义及其衡量指标； 2. 拉伸试验过程和硬度测试方法。 3. 常见类型碳钢及其力学性能特点。 【教学难点】常见类型碳钢及其力学性能特点。 【教学方法】 学情分析：学生已经对碳钢及其成分有了一定的认识，但对碳钢力学性能及其衡量指标缺乏系统的认知，且由于学生在力学相关的物理学科知识方面基础薄弱，所以在学习力学性能部分时，应联系生活、生产中生动形象的实际例子帮助学生理解。 教法：读书指导法、问题引导法、小组讨论法 学法：以自学法为主，配合讨论法 【教学用具】多媒体设备及多媒体课件 【教学时间】2课时（90分钟） 【教学过程】 一、新课导入（7分） 师：同学们，本节课我们将进一步深入学习和了解碳钢的力学性能。假如你已经步入工作岗位，现在需要为一批订单选购适于数控车削的原材料，那么你会从哪些方面来挑选？请简要说明原因。下面给大家半分钟思考时间，然后分别请几位同学为大家举例。 生：材料的软硬程度，这将决定其是否适宜车削加工…… 师：碳钢之所以获得广泛应用，是由于它具有良好的力学性能。碳钢的力学性能不但是设计零件、选用材料的重要依据，而且也是按验收标准来鉴定材料的依据以及对产品工艺进行质量控制的重要参数。 下面，就让我们进入到今天这节课的学习——碳钢的力学性能。 二、明确目标 结合PPT展示，明确本节课的学习目标和学习重、难点，让学生将任务了然于胸。 三、讲授新课 1.强度与拉伸试验
钢铁的物理力学性能和机械性能表
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)。
金属工艺学-各种钢的总结
结构钢 结构钢按用途可分为工程用钢和机器用钢两大类。工程用钢主要是用于各种工程结构，包括碳素结构钢和低合金高强度结构钢，这类钢冶炼简便、成本低、用量大，一般不进行热处理，而机器用钢大多采用优质碳素结构钢和合金结构钢，它们一般都经过热处理后使用。 （）碳素结构钢 .牌号 碳素结构钢含碳量低（）,硫、磷含量较高。这类钢通常在热轧空冷状态下使用，其塑性高，可焊性好，使用状态下的组织为铁素体加珠光体。 .使用状态和热处理 一般不经热处理，而在钢厂供应状态（轧制状态）下直接使用 .用途 钢结构件、焊接和扳金机械结构件。 （）优质碳素结构钢 .牌号
（）低合金高强度结构钢 低合金高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上，加入少量的合金元素发展起来的，原称为普通低合金钢。 .牌号 .性能特点强度高于碳素结构钢，可降低结构自重、节约钢材； 具有足够的塑性、韧性及良好的焊接性能； 具有良好的耐蚀性和低的冷脆转变温度。 .成份特点 低碳：含碳量≤
低和金：主加元素为锰 .热处理特点 在热轧状态下使用，组织为铁素体加珠光体。 .典型钢种及用途 是应用最广、用量最大的低合金高强度结构钢，广泛用于石油化工设备、船舶、桥梁、车辆等大型钢结构中。 （）渗碳钢 .成分：含碳量％的合金钢，主要加入能提高淬透性的、、等元素； .性能特点：经热处理后表硬里韧、耐磨性及抗疲劳性好； .渗碳件一般的工艺路线： .用途 应用很广，主要用于制造渗碳零件，如变速齿轮、内燃机凸轮轴等各种表面耐磨件。 .常用的渗碳钢 低淬透性渗碳钢：、等，心部强度低，尺寸和载荷小的齿轮和滑块； 中淬透性渗碳钢：、等，心部强度较高，用于制造中等强度的耐磨零件，如汽车、拖拉机的变速齿轮、齿轮轴等； 高淬透性渗碳钢：、等，淬透性很高。用来制造承受重载荷和强烈磨损的重要零件，如飞机、坦克中的曲轴及重要齿轮等。 以渗碳钢制造汽车变速齿轮为例： 下料毛坯锻造正火加工齿形局部镀铜渗碳(℃)预冷淬火(℃)低温回火(℃)喷丸磨齿 （）调质钢 在调质处理后使用的钢种，主要用于制造受力复杂的汽车、拖拉机、机床及其他各种重要
常用金属材料的力学性能一览表
常用金属材料的力学性能 金属材料的力学性能 任何机械零件或工具，在使用过程中，往往妾受到各种形式外力的作托。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；轴类零件燮受到弯矩、扭力的作用等尊。这就要求金属材料必须具有一种弟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夕卜力作坤下表现出力学性能的指标。 111 强度 强度是扌旨金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。逼度扌旨标一般用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为6 单位为 MP 弘 工程中常用的强度指标有屈服逼度和扰拉强度。屈服逼度是指金属材料在外力作用下* 产生屈服现象时的应力，或开始岀现塑性变形吋的最低应力值，用％表示?抗竝强度是指金厲材料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力值，用巧表示。 对于大多数机械零件.工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是事件逼度设计的依据！对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其逼度设计的依据。 1.1 2 塑性 塑性是扌旨金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。 工程中常用的塑性揭标有诩长率和断面收缩率。伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率，用符号豪示*断面收縮率指试样拉断后，断面縮小的面积与原来截面积之比，用甲表示。 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。 113 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，生产中常埔的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏碳度试验方法两神° C- ）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 0 的作用下压入被测试金厲表面，保持一定时间后卸载，测量金属表面形成的压痕直径乩以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测全属的布氏硬度值。 布氏硬度指标有 HBS 和 HBW, 前者所用压头为淬火钢球，适坤于布氏硬度值低于仍 0 的金属材料，如艮火钢、正火钢、调质钢及铸铁、有包金厲等；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，如悴火钢等。 布氏硬度测试法，因压痕较尢故不宜测试成品件或薄片金属的硬度。
金属材料硬度对照表
一、硬度简介： 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。 1.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)。 2.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)。 3 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HV值(kgf/mm2)。 ############################################################################################# 注： 洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准，称为标尺A、标尺B、标尺C。 洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一，三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf)，最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N(合60kgf)；标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头，然后加压至980.7N(合100kgf)；而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头，但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料，而标尺C适用较硬的材料。实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。但各种材料的换算关系并不一致。本站《硬度对照表》一文对钢的不同硬度值的换算给出了表格，请查阅。 ##############################################################################################
常用钢材的化学成分力学性能及硬度值
常用钢材的化学成分力学性能及硬度值 常用钢材的化学成分、力学性能及硬度值详见表50。 表1 常用钢材的化学成分、力学性能及硬度值 钢号 碳 C 硅 Si 锰 Mn 铬 Cr 钼 Mo 钒 V 镍 Ni 钛 Ti 其 他 硫 S 磷 P 抗 拉 强 度 σb MP a 屈 服 点 σs M Pa 延 伸 率 δ 5 % 冲击 韧性 α KJ/c m2 硬 度 值 HB 依据 不大 于 不小于 Q235A 0.14 ~ 0.22 ≤ 0.30 0.30 ~ 0.65 - - - - - - 0.050 0.045 375 ~ 460 18 5 ~ 23 5 21 ~ 26 - - GB700 10 0.07 ~ 0.14 0.17 ~ 0.37 0.35 ~ 0.65 ≤ 0.15 - - ≤ 0.25 - Cu≤ 0.25 0.035 0.035 333 ~ 490 19 6 24 - ≤ 13 7 GB3087 20 0.17 ~ 0.24 0.17 ~ 0.37 0.35 ~ 0.65 ≤ 0.25 - - ≤ 0.25 - Cu≤ 0.25 0.035 0.035 392 ~ 588 22 6 ~ 24 5 20 - ≤ 15 6 GB3087
16Mng 0.12 ~ 0.20 0.20 ~ 0.60 1.20 ~ 1.60 - - - - - - 0.035 0.035 440 ~ 655 24 5 ~ 34 5 18 ~ 21 59 - GB713 20G 0.17 ~ 0.24 0.17 ~ 0.37` 0.35 ~ 0.65 - - - - - - 0.035 0.035 412 ~ 549 24 5 24 49 - GB5310 15MnVg 0.10 ~ 0.18 0.20 ~ 0.60 1.20 ~ 1.60 - - 0.04 ~ 0.12 - - - 0.035 0.035 490 ~ 675 33 5 ~ 39 17 ~ 18 59 - GB713 1Cr5Mo ≤0.15 ≤ 0.50 ≤ 0.60 4.00 ~ 6.00 0.45 ~ 0.60 - - - - 0.035 0.035 390 ~ 590 19 5 22 118 - GB6479 12Cr2Mo 0.08 ~ 0.15 ≤ 0.50 0.40 ~ 0.70 2.00 ~ 2.50 0.90 ~ 1.20 - - - - 0.035 0.035 450 ~ 600 28 20 48(V) ≤ 17 GB5310 12CrMo 0.08 ~ 0.15 0.17 ~ 0.37 0.40 ~ 0.70 0.40 ~ 0.70 0.40 ~ 0.55 - - - - 0.035 0.035 412 ~ 559 20 6 21 69 ≤ 17 9 GB5310 15CrMo 0.12 ~ 0.18 0.17 ~ 0.37 0.40 ~ 0.70 0.80 ~ 1.10 0.40 ~ 0.55 - - - - 0.035 0.035 441 ~ 638 23 5 21 59 ≤ 17 9 GB5310 12Cr1MoV 0.08 ~ 0.15 0.17 ~ 0.37 0.40 ~ 0.70 0.90 ~ 1.20 0.25 ~ 0.35 0.15 ~ 0.30 - - - 0.035 0.035 471 ~ 638 25 5 21 59 ≤ 16 6 GB5310
化学成分对钢材性能的影响
列表整理化学成分对钢材性能的影响 钢是以铁和碳为主要成分的合金，虽然碳和其他元素所占比例甚少，但却左右着钢材的性能。 1、碳 碳时各种钢中的重要元素之一，在碳素结构钢中则是铁以外的最主要元素。碳是形成钢材强度的主要成分，随着含碳量的提高，钢的强度逐渐增高，而塑性和韧性下降，冷弯性能、焊接性能和抗锈性能等也变劣。碳素钢按碳含量区分，小于0.25%的为低碳钢，介于0.25%和0.6%之间的为中碳钢，大于0.6%的为高碳钢。含碳量超过0.3%时，钢材的抗拉强度很高，但却没有明显的屈服点，且塑性很小，含碳量超过0.2%时，钢材的焊接性能开始恶化。因此，规范推荐的钢材，含碳量均不超过0.22%，对于焊接结构则严格控制在0.2%以内。 2、硫 硫是有害元素，常以硫化铁形式夹杂于钢中。当温度达800~1000℃时，硫化铁会熔化使钢材变脆，因而在进行焊接或热加工时，有可能引发热裂纹，称为热脆。此外，硫还会降低钢材的冲击韧性、疲劳强度、抗锈蚀性能和焊接性能等。非金属硫化物夹杂经热轧加工后还会在厚钢板中形成局部分层现象，在采用焊接连接的节点中，沿板厚方向承受拉力时，会发生层状撕裂破坏。因而应严格限制钢
材中的含硫量，随着钢材牌号和质量等级的提高，含硫量的限制值由0.05%依次降至0.025%，厚度方向性能钢板（抗层状撕裂钢板）的含硫量更限制在0.01以下。 3、磷 磷可提高钢的强度和抗锈蚀能力，但却严重地降低钢的塑性、韧性、冷弯性能和焊接性能，特别是在温度较低时促使钢材变脆，称为冷脆。因此，磷的含量也要严格控制，随着钢材牌号和质量等级的提高，含磷量的限值由0.045%依次降至0.025%。但是当采用特殊的冶炼工艺时，磷可作为一种合金元素来制造含磷的低合金钢，此时其含量可达0.12%~0.13%。 4、锰 锰是有益元素，在普通碳素钢中，它是一种弱脱氧剂，可提高钢材强度，消除硫对钢的热脆影响，改善钢的冷脆倾向，同时不显著降低塑性和韧性。锰还是我国低合金钢的主要合金元素，其含量为0.8%~1.8%。但锰对焊接性能不利，因此含量也不宜过多。 5、硅 硅是有益元素，在普通碳素钢中，它是一种强脱氧剂，常与锰共同除氧，生产镇静钢。适量的硅，可以细化晶粒，提高钢的强度，而对塑性、韧性、冷弯性能和焊接性能无显著不良影响。硅的含量在一般镇静钢中为0.12%~0.3%，
力学性能
1、力学性能：材料在力的作用下所表现出来的特性。力学性能包括强度、硬度、塑性、韧 性、疲劳特性、耐磨性。强度包括屈服强度和抗拉强度。硬度是指材料抵抗局部塑性变形的能力。测试方法有布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法。布氏硬度优点是测量误差小，数据稳定；缺点压痕大，不能用于太薄件或成品件。洛氏优点操作方便、压痕小、适用范围广；缺点测量结果分散度大。维氏优点可根据工件硬化层的厚薄任意先选择载荷大小，可以测定由软到硬的各种材料。塑性：只材料在外力作用下破坏前可承受最大塑性变形的能力。衡量指标为断后伸长率和断面收缩率。物理性能：密度、熔点、导热性、热膨胀性、磁性。化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性。工艺性能指机械零件在冷、热加工的制造过程中应具备的性能，包括：铸造性能、锻压性能、切削加工性能、热处理性能。 2、晶格：描述原子排列方式的空间格架；晶胞：晶格中能代表晶格特征的最小几何单元； 晶格常数：晶胞的棱边长度a b c。单晶体：多晶体；晶界：晶粒之间的交界；亚晶界：亚晶粒之间的交界；位错：在晶体中某处有一列或几列一原子发生有规律的错排的现象； 位错密度：单位体积中包含的位错线总长度；各向异性：同素异构体转变：在固体下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象；试说明缺陷的类型，内容及对性能的影响：1点缺陷：当晶体中某些原子获得足够高的能量，就可以克服周围原子的束缚，而离开原来的位置，形成空位的现象；点缺陷的存在，使晶体内部运动着的电子发生散射，使电阻增大，点缺陷数目的增加，使晶体的密度减小，过饱和的点缺陷可提高材料的强度和硬度，但降低了材料的塑性和韧性。2线缺陷：降低了金属的强度；3面缺陷：晶体中存在的一个方向上尺寸很小，另两个方向上尺寸很大的缺陷；提高了金属的强度和塑性。。。 3、因为金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，所以总会产生过冷现象；冷却速度越 大，过冷度就越大；说明纯金属的结晶过程：总是在恒温下进行，结晶时总有结晶潜热放出，结晶过程总是遵循形核和晶核长大的规律，在有过冷度的条件下才能进行结晶。 说明晶粒大小对力学性能的影响：常温下细晶粒金属比粗晶粒金属有更高的强度、硬度、塑性和韧性；生产中控制晶粒大小的方法：（1）提高结晶时的冷却速度、增加过冷度（2）进行变质处理（3）在浇注和结晶过程中实施振动和搅拌，向液体中输入额外能量以提供形核功，促进晶核形成。说明加工硬化对金属性能的影响：（1）提高金属强度、硬度和耐磨性的重要手段之一，特别是对那些不能进行热处理强化的金属及合金，尤为重要（2）是某些工件或半成品能够成形的重要因素（3）可提高工件或构件在使用过程中的安全性。说明金属热加工对组织和性能的影响：消除铸态组织缺陷，提高力学性能；形成流线组织。钢材在热变形加工时为什么不出现硬化现象？：因为金属的热塑性加工时在再结晶温度以上的加工，在变形过程中产生的变形晶粒及加工硬化，由于同时进行着再结晶过程而被消除。 4、合金：由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物 质；组元：组成合金最基本的独立物质；相：金属或合金中具有相同化学成分、相同结构并与其他部分由界面分开的均匀组成部分；组织：指用肉眼或显微镜所观察到的不同相或相的形状、分布及各相之间的组合状态。固溶体：溶质原子溶于溶剂晶格中而仍保持溶剂晶格类型的合金相；金属化合物：由化学性质差别大，原子直径大小不同的各元素组成的合金；匀晶转变：结晶时从液相结晶出单相固溶体的过程；包晶转变：在一定温度下，已结晶的一定成分的固相与剩余的一定成分的液相发生转变生成另一固相的过程。共晶转变：在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出成分一定的两个不同固相的过程；共析转变：在恒定温度下，一个特有成分的固相分解成另外两个与母成分不同的固相的转变。铁素体：碳溶解在a-Fe中形成的间隙固溶体；奥氏体：碳在r-Fe中形