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    钢的屈服点和屈服强度的确定

    2019-01-02   来源:   点击数:15次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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       中国钢管信息港内部人士获悉:退火是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却的一种金属热处理工艺。
      
      退火热处理分为完全退火,不完全退火和去应力退火。退火材料的力学性能可以用拉伸试验来检测,也可以用硬度试验来检测。许多钢材都是以退火热处理状态供货的,钢材硬度检测可以采用洛氏硬度计,测试HRB硬度,对于较薄的钢板、钢带以及薄壁钢管,可以采用表面洛氏硬度计,检测HRT硬度.
      
      退火的目的在于:
      
      ①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力,防止工件变形、开裂。
      
      ②软化工件以便进行切削加工。
      
      ③细化晶粒,改善组织以提高工件的机械性能。
      
      ④为最终热处理(淬火、回火)作好组织准备。
      
      常用的退火工艺有:
      
      ①完全退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30~50℃,保温一段时间,然后随炉缓慢冷却,在冷却过程中奥氏体再次发生转变,即可使钢的组织变细。
      
      ②球化退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20~40℃,保温后缓慢冷却,在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状,从而降低了硬度。
      
      ③等温退火。用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度,以进行切削加工。一般先以较快速度冷却到奥氏体最不稳定的温度,保温适当时间,奥氏体转变为托氏体或索氏体,硬度即可降低。
      
      ④再结晶退火。用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象(硬度升高、塑性下降)。加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50~150℃ ,只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。
      
      ⑤石墨化退火。用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到950℃左右,保温一定时间后适当冷却,使渗碳体分解形成团絮状石墨。
      
      ⑥扩散退火。用以使合金铸件化学成分均匀化,提高其使用性能。方法是在不发生熔化的前提下,将铸件加热到尽可能高的温度,并长时间保温,待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。
      
      ⑦去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100~200℃,保温后在空气中冷却,即可消除内应力。
      
      中国钢管信息港内部人士获悉: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。
      
      金属材料在外力作用下刚刚产生塑性变形时的应力,又称屈服强度。对退火低碳钢材料,在正常试验条件下,上屈服点(见屈服台阶)波动性较大,而下屈服点能表现出良好的再现性,因此工程上采用下屈服点表示金属材料力学性能指标,标为σs。
      
      低屈服点钢 的英文名称或翻译是: low yield point steel
      
      CAS号: 分 子 式: 概述说明、性质、作用及用途: 屈服点相对较低的钢。这种钢具有优良的深冲性能和深拉延性能,容易变形加工制造形状复杂的钢制品。典型的低屈服点钢如08F钢,它的屈服点只有176MPa左右,在各类钢中其屈服点显著偏低。用这种钢的薄板可制造深冲压和深拉延的制品,如各种贮器,搪瓷制品、仪表板以及管件等。
      
      钢的屈服点和屈服强度的确定
      
      钢材在拉伸试验过程中,随着拉伸载荷的不断增加,试样的弹性变形量也不断加大。当拉仲载荷不再增加或有所降低,而试样变形量突然增加时,好象屈服于载荷而自行伸长一样,这种现象称为屈服现象。引起屈服现象的应力称为屈服点,可按下列公式计算:
      
      σs=Ps/S0
      
      式中    σs——屈服点,MPa;
      
      Ps——屈服载荷,N;
      
      S0——试样原横截面积,mm2。
      
      屈服点的出现,象征着试样由弹性变形转变为塑性变形。因为当施加的外力达到或超过金属材料的屈服点时,如果将外力消除,试样的长度虽有部分恢复,但再也不能回复到原来的长度了,亦即有一部分变形(伸长)被永久地保留下来。
      
      含碳量较高、合金含量较多和淬火回火钢的屈服现象不明显,其屈服载荷难以在试验机上读出。这时就把引起试样标距部分发生一定残余伸长量的载荷,规定为试样的屈服载荷,试样此时所承受的应力称为规定残余伸长应力。一般把标距内的残余伸长量定为拉伸试样原标距长度的0.2%,故规定残余伸长应力常用σr0.2表示。其计算公式为:
      
      σr0.2=P0.2/S0
      
      式中     σr0.2——规定残余伸长应力,MPa;
      
      P0.2——残余伸长量为0.2%时的载荷,N;
      
      S0——试样原横截面积,mm2。
      
      对要求较严格的产品,也有的把残余变形量为0.05%和0.1%的应力规定为规定残余伸长应力,以σr0.05、σr0.1表示。
      
      在GB228—87标准中,把原来使用的“屈服强度”改称为“规定残余伸长应力”,用σr表示。如σr0.2表示规定残余伸长率为0.2%时的应力,用此代替原σr0.2 。
      
      拉力试验机中抗拉强度和屈服强度的区别
      
      拉力试验机广泛应用于各类五金、金属、橡塑胶、鞋类、皮革、服装、纺织、绝缘体、电线、电缆、端子等各类材料,测试其拉伸,撕裂,剥离,抗压,弯曲等材料研发,检验测试,功能其全,用途广泛。但是大家经常会把拉力试验机的抗拉强度和屈服强度的意思弄混淆。下面我们介绍下拉力试验机中抗拉强度和屈服强度的区别:
      
      1、抗拉强度
      
      当钢材屈服到一定程度后,由于内部晶粒重新排列,其抵抗变形能力又重新提高,此时变形虽然发展很快,但却只能随着应力的提高而提高,直至应力达最大值。此后,钢材抵抗变形的能力明显降低,并在最薄弱处发生较大的塑性变形,此处试件截面迅速缩小,出现颈缩现象,直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。
      
      2、屈服强度
      
      中国钢管信息港内部人士获悉:当应力超过弹性极限后,变形增加较快,此时除了产生弹性变形外,还产生部分塑性变形。当应力达到B点后,塑性应急剧增加,曲线出现一个波动的小平台,这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称为屈服点或屈服强度。
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