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      材料過(guò)程中屈服強(qiáng)度的工程意義

      2014年05月05日 13:43:18人氣:2408來(lái)源:上海傾技儀器儀表科技有限公司

              屈服強(qiáng)度的工程意義,在傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法中,對(duì)塑性材料,以屈服強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定許用應(yīng)力[σ]=σys/n,安全系數(shù)n一般取2或更大,對(duì)脆性材料,以抗拉強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定許用應(yīng)力[σ]=σb/n,安全系數(shù)n一般取6。在此需要注意的是,按照傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法,必然會(huì)導(dǎo)致片面追求材料的高屈服強(qiáng)度,但是隨著材料屈服強(qiáng)度的提高,材料的抗脆斷強(qiáng)度在降低,材料的脆斷危險(xiǎn)性增加了。
             屈服強(qiáng)度不僅有直接的使用意義,在工程上也是材料的某些力學(xué)行為和工藝性能的大致度量。例如材料屈服強(qiáng)度增高,對(duì)應(yīng)力腐蝕和氫脆就敏感;材料屈服強(qiáng)度低,冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此,屈服強(qiáng)度是材料性能中*的重要指標(biāo)。材料開(kāi)始屈服以后,繼續(xù)變形將產(chǎn)生加工硬化.加工硬化指數(shù)n的實(shí)際意義。加工硬化指數(shù)n反應(yīng)了材料開(kāi)始屈服以后,繼續(xù)變形時(shí)材料的應(yīng)變硬化情況,它決定了材料開(kāi)始發(fā)生頸縮時(shí)的zui大應(yīng)力。n還決定了材料能夠產(chǎn)生的zui大均勻應(yīng)變量(見(jiàn)1.3.3內(nèi)容),這一數(shù)值在冷加工成型工藝中是很重要的。
             對(duì)于工作中的零件,也要求材料有一定的加工硬化能力,否則,在偶然過(guò)載的情況下,會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的塑性變形,甚至有局部的不均勻變形或斷裂,因此材料的加工硬化能力是零件安全使用的可靠保證。
      G形變硬化是提高材料強(qiáng)度的重要手段。不銹鋼有很大的加工硬化指數(shù)n=0.5,因而也有很高的均勻變形量。不銹鋼的屈服強(qiáng)度不高,但如用冷變形可以成倍地提高。高碳鋼絲經(jīng)過(guò)鉛浴等溫處理后拉拔,可以達(dá)到2000MPa以上。但是,傳統(tǒng)的形變強(qiáng)化方法只能使強(qiáng)度提高,而塑性損失了很多。現(xiàn)在研制的一些新材料 中,注意到當(dāng)改變了顯微組織和組織的分布時(shí),變形中既能提高強(qiáng)度又能提高塑性。
             抗拉強(qiáng)度在材料不產(chǎn)生頸縮時(shí)抗拉強(qiáng)度代表斷裂抗力。脆性材料用于產(chǎn) 品設(shè)計(jì)時(shí),其許用應(yīng)力是以抗拉強(qiáng)度為依據(jù)的。抗拉強(qiáng)度對(duì)一般的塑性材料有什么意義呢?雖然抗拉強(qiáng)度只代表產(chǎn)生zui大均勻塑性變形抗力,但它表示了材料在靜拉 伸條件下的極限承載能力。對(duì)應(yīng)于抗拉強(qiáng)度σb的外載荷,是試樣所能承受的zui大載荷,盡管此后頸縮在不斷發(fā)展,實(shí)際應(yīng)力在不斷增加,但外載荷卻是在很快下降的。
             材料在靜拉伸時(shí)單位體積材料從變形到斷裂所消耗的功叫做靜力韌度。嚴(yán)格的說(shuō),它應(yīng)該是真應(yīng)力-應(yīng)變曲線下所包圍的面積也就是工程上為了簡(jiǎn)化方便,近似地采?。簩?duì)塑性材料靜力韌度是一個(gè)強(qiáng)度與塑性的綜合指標(biāo)。單純的高強(qiáng)度材料象彈簧鋼,其靜力韌度不高,而只具有很好塑性的低碳鋼也沒(méi)有高的靜力韌 度,只有經(jīng)淬火高溫回火的中碳(合金)結(jié)構(gòu)鋼才具有zui高的靜力韌度硬度并不是金屬獨(dú)立的基本性能,它是指金屬在表面上的不大體積內(nèi)抵抗變形或者破裂的能 力。

       

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