抗拉强度单位:MPa
试样在拉伸过程中,材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力(Fb),除以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度或者强度极限(σb),单位为N/ (MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为:
σ=Fb/So
式中:Fb--试样拉断时所承受的最大力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm²。
抗拉强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗力,拉伸试样在承受最大拉应力之前,变形是均匀一致的,但超出之后,金属开始出现缩颈现象,即产生集中变形。
对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料,它反映了材料的断裂抗力。符号为Rm(GB/T 228-1987旧国标规定抗拉强度符号为σb),单位为MPa。
膜材在纯拉伸力的作用下,不致断裂时所能承受的最大荷载与受拉伸膜材宽度的比值,通常用N/3cm来表示。它分为经向和纬向抗拉强度。
经向抗拉强度:沿膜材经线方向拉伸时的抗拉强度。
纬向抗拉强度:沿膜材纬线方向拉伸时的抗拉强度。
对于水泥土抗拉强度研究,目前文献成果还很少,原因在于研究手段不足。为了获得水泥土更精准的直接抗拉强度及其变化规律,课题组自行设计了水泥土单轴拉伸仪,对黄土拌合的水泥土,进行了不同水泥掺量和龄期的单轴直接抗拉强度试验研究。结论如下:
1在水泥土干密度、水泥掺量保持一定的条件下,单轴拉伸强度和极限应变随龄期延长而增长,增长弧度逐渐减小并逐渐趋于稳定。
2在水泥土龄期一定条件下,单轴拉伸强度和极限应变随水泥掺量增加而增大,水泥掺量增大到10%左右,水泥土内部出现连续水泥网纹结构,单轴拉伸强度出现跳跃性增长。
3不同情况的水泥土拉伸试样,破坏时的极限应力和应变较素土都显著增强,属脆性断裂拉伸破坏,水泥在水泥土固化过程中的作用犹如沉积岩中的胶结物作用,在土中加入水泥形成水泥土的过程,实际上是一种硅质胶结的人工快速造岩过程。
扩展资料:
σb标志韧性金属材料的实际承载能力,但这种承载能力仅限于光滑试样单向拉伸的受载条件,而且韧性材料的σb不能作为设计参数,因为σb对应的应变远非实际使用中所要达到的。
如果材料承受复杂的应力状态,则σb就不代表材料的实际有用强度。由于σb代表实际机件在静拉伸条件下的最大承载能力,且σb易于测定,重现性好,所以是工程上金属材料的重要力学性能标志之一,广泛用作产品规格说明或质量控制指标。
对脆性金属材料而言,一旦拉伸力达到最大值,材料便迅速断裂了,所以σb就是脆性材料的断裂强度,用于产品设计,其许用应力便以σb为判据。
σ的高低取决于屈服强度和应变硬化指数。在屈服强度一定时,应变硬化指数越大,σb也越高。
抗拉强度σb与布氏硬度HBW、疲劳极限 之间有一定的经验关系。
当外力超过材料的弹性极限之后,此时材料会发生塑性变形,即卸载之后材料后保留部分残余变形。当外力继续增加达到一定值之后,就会出现外力不增加或者减少而试样仍然继续伸长,表现在应力-应变曲线上就是出现平台或者锯齿状的峰谷,这种现象就称之为屈服现象。
处于平台阶段的力就是屈服力,试样屈服时首次下降前的力称为上屈服力,不计瞬时效应的屈服阶段的最小力称为下屈服力。相应的强度即为屈服强度、上屈服强度、下屈服强度。
试验时用自动记录装置绘制力-夹头位移图。要求力轴比例为每mm所代表的应力一般小于10N/mm2,曲线至少要绘制到屈服阶段结束点。在曲线上确定屈服平台恒定的力Fe、屈服阶段中力首次下降前的最大力Feh或者不到初始瞬时效应的最小力FeL。
屈服强度、上屈服强度、下屈服强度可以按以下公式来计算:
屈服强度计算公式:Re=Fe/So;Fe为屈服时的恒定力。
上屈服强度计算公式:Reh=Feh/So;Feh为屈服阶段中力首次下降前的最大力。
下屈服强度计算公式:ReL=FeL/So;FeL为不到初始瞬时效应的最小力FeL。
扩展资料
影响屈服强度的内在因素有:结合键、组织、结构、原子本性。如将金属的屈服强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。从组织结构的影响来看,可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度,即固溶强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、晶界 和亚晶强化。
其中沉淀强化和细晶强化是工业合金中提高材料屈服强度的最常用的手段。在这几种强化机制中,前三种机制在提高材料强度的同时,也降低了塑性,只有细化晶粒和亚晶,既能提高强度又能增加塑性。
影响屈服强度的外在因素有:温度、应变速率、应力状态。随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高,尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感,这导致了钢的低温脆化。
应力状态的影响也很重要。虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标,但应力状态不同,屈服强度值也不同。我们通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度。
-屈服强度
2205
材料牌号:2205双相钢
美国牌号:UNS S31803
德国牌号:14462
中国牌号:00Cr22Ni5Mo3N,F51
一、 2205(S31803,F51,14462)双相不锈钢概述:
2205(S31803,F51,14462)双相钢是2000年成功研究开发的新产品,2205双相钢是一种加氮的双相不锈钢(简称2205双相钢),2205双相钢是由21%铬,25%钼及45%镍氮合金构成的复式不锈钢。 现国内2205双相钢产品种类有焊管、无缝管,钢板、棒材、锻材、带材等。早期的双相不锈钢可以耐中等强度的均匀腐蚀和氯应力腐蚀断裂,但是在焊接情况下使用时,其性能会大大降低。为了改善这种情况,氮就加入了2205双相钢,这样不仅使耐腐蚀性能上升,而且焊接使用情况也很良好。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。
上海秉争实业2205双相钢的屈服强度是奥氏体不锈钢的两倍,这一特性使设计者在设计产品时减轻重量,让这种合金比316,317L更具有价格优势。这种合金特别适用于-50°F/+600°F 温度范围内。超出这一温度范围的应用,也可考虑这种合金,但是有一些限制,尤其是应用于焊接结构的时候。由于2205双相钢特殊的性能特色,应用范围很广, 至今是双相钢中大量使用最多的一个牌号。
PREN值:%Cr + 33x%Mo + 16x%N
三、2205(S31803,F51,14462)双相不锈钢物理和机械性能:
1、2205(S31803,F51,14462)双相钢密度:80g/cm3。
2、2205(S31803,F51,14462)双相钢抗拉强度:σb≥620Mpa。
3、2205(S31803,F51,14462)双相钢屈服强度:σ02≥450Mpa
4、22205(S31803,F51,14462)双相钢延伸率:δ≥25%。
四、2205(S31803,F51,14462)双相不锈钢抗腐蚀能力:
1、均匀腐蚀:由于2205双相钢铬含量(22%),钼(3%)及氮含量(018%),2205的抗腐蚀特性在大多数环境下优于316L和317L。
2、局部抗腐蚀:2205双相钢中铬、钼及氮的含量使其在氧化性及酸性的溶液中,对点腐蚀及隙腐蚀具有很强的抵抗能力。
3、抗应力腐蚀:2205双相钢的双相微观结构有助于提高不锈钢的抗应力腐蚀龟裂能力。在一定的温度、应张力、氧气及氯化物存在的情况下,奥氏体不锈钢会发生氯化物应力腐蚀。由于这些条件不易控制,因此304L、316L和317L的使用在这方面受到限制。
4、抗腐蚀疲劳:2205双相钢的高强度及抗腐蚀能力使其具有很高的抗腐蚀疲劳强度。加工设备易受腐蚀环境和加载循环的影响,2205的特性非常适合这样的应用。
五、2205(S31803,F51,14462)双相不锈钢结构:
2205(S31803,F51,14462)双相钢的化学成分在经过1900°/1922°F (1040°/1080°C)固熔退火处理后,可获得理想的微观结构50 α / 50 γ 。如果热处理的温度高于2000°F,可能会导致铁素体成分的增加。像其他的双相不锈钢一样,2205双相钢易受金属间相析出的影响。金属间相在1300°F和1800°F之间析出,在1600°F温度下,其析出速度最快。因此,我们需对2205进行试验,确保无金属间相,,试验参考ASTM-A923。
六、2205(S31803,F51,14462)双相不锈钢加工性能:
1、热成形:我们建议成形应尽量在600°F 温度以下进行。在进行热成形处理时,整个工件应整体受热,应在1750°F 到2250°F 的温度范围内进行,2205双相钢在此温度下非常柔软。如果温度过高,2205双相钢易于热撕裂。如果低于此温度,奥氏体就会发生断裂。低于1700°F时,由于温度和形变的影响,金属间相会很快形成。热成形进行完后,应立即对其在最低为1900°F 的温度下进行固熔退火,并进行淬火来还原其相位平衡、韧性及抗腐蚀能力。我们不建议进行应力消除,但如果必须这样做,材料应在最低为1900°F 的温度下进行固熔退火,然后迅速冷却,进行水淬火。
2、冷成形:2205双相钢可以进行切割和冷成形。然而,由于2205双相钢自身的高强度及硬度,它比奥氏体钢铁更需要进行冷成形,,也正因为它的高强度,要充分考虑到回弹的因素。
3、热处理:2205双相钢应在最低为1900°F 的温度下进行退火处理,然后迅速冷却,进行水淬火。这项处理应用于固熔退火及应力解除。应力解除处理如在低于1900°F 的温度下进行,容易导致有害的金属或非金属相位的析出。
4、机械切削性:在高速的机床上,2205双相钢的进给率和切削速度和316L是一样的。如果采用炭化刀,切割速度与316L 相比降低了大约20%,机器设备及其部件的性能在此起着关键性的作用。
5、焊接:2205 合金的焊接性很好。2205双相钢所要达到的性能为焊接金属和热变质部分仍然保持和基底金属同样的抗腐蚀能力、强度及韧性。2205双相钢的焊接难度不大,但需设计其焊接程序,以便焊接后,可以保持良好的相位平衡状态,避免有害的金属相位或非金属相位的析出。
七、2205(S31803,F51,14462)双相不锈钢应用领域:
2205双相钢应用领域:中性氯化物环境,炼油工业,石油化学和化学工业,化学工业用输送管道,石油和天然气工业,纸浆和造纸工业,化肥工业,尿素工业,磷肥工业,海水环境,能源与环保工业,轻工和食品工业,食品和制药工业的设备,高强度结构件,海底管线,烟机脱硫,渗透脱盐淡化设备,硫酸厂,海洋工程紧固件等。
八、2205(S31803,F51,14462)双相不锈钢的品种规格与供应状态:
1、上海秉争实业品种分类:2205无缝管、2205钢板、2205圆钢、2205锻件、2205法兰、2205圆环、2205焊管、2205钢带、2205丝材及2205配套焊材。
2、交货状态:无缝管:固溶+酸白,长度可定尺;板材:固溶、酸洗、切边;焊管:固溶酸白+RT%探伤,锻件:退火+车光;棒材以锻轧状态、表面磨光或车光;带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
强度指的是材料抵抗破坏的能力,比如抗拉强度指的是材料抵抗单向拉应力下抵抗断裂的能力。强度用材料发生破坏时的应力来衡量;需要说明,破坏不一定是断裂,比如屈服,发生塑性形变也是破坏的一种,所以有那么一大坨的各种强度
刚度指的是材料抵抗形变的能力,刚度越大发生变形需要的应力就越大。刚度用发生单位形变的载荷来表征。
“强度”,指的材料在某种条件下抵抗外界“破坏”的能力,比如屈服强度、抗拉强度等等,这种破坏,伴随着各类形变、应变,其大小与材料晶体结构、材料内部形变方式、应力加载方式、变形速度、晶体颗粒度(晶粒度)等等均有不可分割的联系,接着机械设计上,我遇到的,这个值一般是利用经典强度理论去校核,依靠拉伸、弯曲等实验去测量和表征,另外,这个数值跟材料的抗疲劳能力,也就是实际服役状态没有直接联系,强度不足一定不行,但是强度足够不一定可以。
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