Wenn der Stahl oder die Probe gedehnt wird und die Spannung die Elastizitätsgrenze überschreitet, wird der Stahl oder die Probe, auch wenn die Spannung nicht zunimmt, weiterhin deutlich plastisch verformt, was als Fließen bezeichnet wird. Der minimale Spannungswert des Fließphänomens ist der Ausbeutepunkt.
Wenn Ps die äußere Kraft an der Fließgrenze s und Fo die Bruchfläche der Probe ist, dann ist die Fließgrenze σ s = Ps / Fo (MPa)
MPa wird als Mpa bezeichnet und entspricht N (Newton) / mm2
(MPa=106Pa, Pa: Pasca = N/m2)
Die Fließgrenze einiger metallischer Werkstoffe ist nicht offensichtlich und schwer zu messen. Daher wird zur Messung der Fließeigenschaften des Materials die Spannung festgelegt, bei der die bleibende plastische Restverformung einem bestimmten Wert entspricht (in der Regel 0,2% der ursprünglichen Länge), was als bedingte Fließgrenze oder Streckgrenze σ 0,2.
Der maximale Spannungswert, der vom Beginn des Materials bis zum Bruchzeitpunkt während des Streckens erreicht wird, gibt die Größe der Bruchfestigkeit des Stahls an. Er entspricht der Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, Biegefestigkeit usw.
Pb sei das Maximum Zugfestigkeit Kraft, bevor das Material gezogen wird, und Fo ist die Querschnittsfläche der Probe, so dass die Zugfestigkeit σ b = Pb / Fo (MPa).
Nachdem das Material gezogen wurde, wird der prozentuale Anteil seiner plastischen Dehnungslänge an der Länge der ursprünglichen Probe als Dehnung oder Dehnungsrate.
Das Verhältnis von Streckgrenze (Streckgrenze) zu Zugfestigkeit von Stahl wird als Streckgrenzenverhältnis bezeichnet. Je größer das Streckgrenzenverhältnis ist, desto höher ist die Zuverlässigkeit der Konstruktionsteile. Das allgemeine Streckgrenzenverhältnis von Kohlenstoffstahl liegt bei 0,6-0,65, das von niedrig legiertem Baustahl bei 0,65-0,75 und von legiertem Baustahl bei 0,84-0,86.
Die Härte gibt die Fähigkeit eines Werkstoffs an, dem Druck eines harten Gegenstands auf seine Oberfläche zu widerstehen. Sie ist einer der wichtigsten Leistungsindizes für metallische Werkstoffe. Im Allgemeinen gilt: je höher die Härte, desto besser die Verschleißfestigkeit. Die verwendeten Härteindizes sind Brinell, Rockwell und Vickers.
Mit einer bestimmten Last (im Allgemeinen 3000 kg) wird die gehärtete Stahlkugel einer bestimmten Größe (typischerweise 10 mm Durchmesser) einige Zeit lang in die Oberfläche des Materials gedrückt. Nach dem Entladen ist das Verhältnis zwischen der Last und der Eindrucksfläche der Brinell-Härtewert (HB) in kg Kraft/mm2 (N/mm2).
Wenn HB > 450 oder die Probe klein ist, kann die Brinell-Härteprüfung nicht anstelle der Rockwell-Härtemessung verwendet werden. Es handelt sich um einen Diamantkegel mit einem Spitzenwinkel von 120° oder eine Stahlkugel mit einem Durchmesser von 1,59 bis 3,18 mm, die unter einer bestimmten Last in die Oberfläche des zu messenden Materials gedrückt wird. Dann wird die Härte des Materials durch die Tiefe des Eindrucks bestimmt. Je nach der unterschiedlichen Härte des Prüfmaterials gibt es drei verschiedene Skalen, die folgende Werte darstellen:
HRA ist die Härte, die mit einer 60-kg-Belastung und einer Diamant-Kegelpresse erzielt wird, und wird für Materialien mit extrem hoher Härte (wie Hartmetall usw.) verwendet.
HRBEs handelt sich um eine Stahlkugel mit einer Last von 100 kg und einem Durchmesser von 1,58 mm. Die Härte wird für Materialien mit geringer Härte verwendet (z. B. geglühter Stahl, Gusseisen usw.).
HRC ist die Härte, die mit einer 150-kg-Belastung und einer Diamantkegelpresse für hochharte Materialien (z. B. Abschreckstahl) erzielt wird.
Die quadratische Diamant-Kegelpresse mit einer Last von 120 kg und einem Spitzenwinkel von 136° wird in die Materialoberfläche gepresst, und die Fläche der Materialeindrücke geteilt durch den Lastwert ergibt den Vicker-Härtewert (HV)
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