力學性能考慮要點

力學性能名詞術語

(1 )力學性能:鋼板的力學性能式指鋼板在受力作用下所顯示與彈性或非彈性反應相關或涉及應力--應變關系的性能。抗拉強度、屈服點、伸長率及沖擊吸收功是表示熱軋鋼板力學性能的主要指標。其大小表示鋼材抵抗各種作用的能力的大小，是評定鋼板材料質量的主要判據，也是鋼板制件設計時選材和進行強度計算的主要依據。

(2 )力學性能實驗:測定熱軋鋼板力學性能的實驗主要有拉伸試驗及沖擊試驗等。

(3 )屈服強度:試樣在拉伸過程中，負荷不增加或開始有所降低而試樣仍能繼續伸長(變形)時的應力。鋼材的屈服強度愈低，產生*變形所需的力愈小，即愈容易成形加工。

(4 )抗拉強度:試樣拉伸時，在拉斷前所承受的較大應力。當材料所受的外應力大于其抗拉強度時，將會發生破裂，因此，鋼板材料的抗拉強度愈大，則表示它愈能承受大的外應力而不斷裂。

(5 )伸長率:試樣在拉斷后，其標距部分所增加的長度與原標距長度的百分比。伸長率的比數愈大，則表示材料在受力破壞前可以經受*變形的性能(塑性)愈好;反之則塑性愈差。

(6 )沖擊功(沖擊吸收功):沖擊試驗時，規定形狀和尺寸的試樣在沖擊力一次作用下折斷時所吸收的功，沖擊功的大小，表示金屬材料對沖擊負荷的抵抗能力。沖擊功愈高，則材料抗突然脆斷的能力愈強。

2、熱軋板如未經酸洗處理，則與市場上很多普通鋼板的表面相類似，生了銹的表面為紅色，沒生銹的表面為紫黑色（氧化鐵皮）。 冷軋板與熱軋板的性能優點在于：

4.打印機可以自動打印測量結果。測量結果可以自動存盤；

對奧氏體和鐵素體存在范圍的影響
擴大或縮小γ相區的元素均同樣擴大或縮小Fe-Fe3C相圖中的γ相區, 且同樣Ni或Mn的含量較多時, 可使鋼在室溫下得到單相奧氏體組織(如1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼和ZGMn13高錳鋼等)， 而Cr、Ti、Si等**過一定含量時, 可使鋼在室溫獲得單相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵素體不銹鋼等)。
對Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點)的影響
擴大γ相區的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變溫度下降, 縮小γ相區的元素則使其上升, 并都使共析反應在一個溫度范圍內進行。幾乎所有的合金元素都使共析點(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即S點和E點左移, 強碳化物形成元素的作用尤為強烈。
合金元素對鋼熱處理的影響
合金元素的加入會影響鋼在熱處理過程中的組織轉變。
1. 合金元素對加熱時相轉變的影響
合金元素影響加熱時奧氏體形成的速度和奧氏體晶粒的大小。
(1)對奧氏體形成速度的影響： Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素與碳的親合力大, 形成難溶于奧氏體的合金碳化物, 顯著減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成元素, 因增大碳的擴散速度, 使奧氏體的形成速度加快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏體形成速度影響不大。
(2)對奧氏體晶粒大小的影響：大多數合金元素都有阻止奧氏體晶粒長大的作用, 但影響程度不同。強烈阻礙晶粒長大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒長大的元素有：W、Mn、Cr等；對晶粒長大影響不大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大的元素：Mn、P等。

1、冷軋板表面有一定的光澤度手確摸起來比較光滑，類似于那種用來喝水的很常見的鋼水杯。

合金元素對鋼的機械性能的影響
提高鋼的強度是加入合金元素的主要目的之一。欲提高強度, 就要設法增大位錯運動的阻力。金屬中的強化機制主要有固溶強化、位錯強化、細晶強化、*二相(沉淀和彌散)強化。合金元素的強化作用, 正是利用了這些強化機制。
1. 對退火狀態下鋼的機械性能的影響
結構鋼在退火狀態下的基本相是鐵素體和碳化物。合金元素溶于鐵素體中, 形成合金鐵素體, 依靠固溶強化作用, 提高強度和硬度, 但同時降低塑性和韌性。
2.對退火狀態下鋼的機械性能的影響
由于合金元素的加入降低了共析點的碳含量、使C曲線右移, 從而使組織中的珠光體的比例增大, 使珠光體層片距離減小, 這也使鋼的強度增加, 塑性下降。但是在退火狀態下, 合金鋼沒有很大的優越性。
由于過冷奧氏體穩定性增大, 合金鋼在正火狀態下可得到層片距離更小的珠光體, 或貝氏體甚至馬氏體組織, 從而強度大為增加。Mn、Cr、Cu的強化作用較大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結構鋼的實際含量)下影響很小。
3. 對淬火、回火狀態下鋼的機械性能的影響
合金元素對淬火、回火狀態下鋼的強化作用較顯著, 因為它充分利用了全部的四種強化機制。淬火時形成馬氏體, 回火時析出碳化物, 造成強烈的*二相強化，同時使韌性大大改善, 故獲得馬氏體并對其回火是鋼的較經濟和較有效的綜合強化方法。
合金元素加入鋼中, 首要的目的是提高鋼的淬透性, **在淬火時容易獲得馬氏體。其次是提高鋼的回火穩定性, 使馬氏體的保持到較高溫度，使淬火鋼在回火時析出的碳化物更細小、均勻和穩定。這樣, 在同樣條件下, 合金鋼比碳鋼具有更高的強度。
合金元素對鋼的工藝性能的影響
1. 合金元素對鋼鑄造性能的影響
固、液相線的溫度愈低和結晶溫區愈窄, 其鑄造性能愈好。合金元素對鑄造性能的影響, 主要取決于它們對Fe-Fe3C相圖的影響。另外, 許多元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高熔點碳化物或氧化物質點, 增大鋼的粘度, 降低流動性, 使鑄造性能惡化。
2.合金元素對鋼塑性加工性能的影響
塑性加工分熱加工和冷加工。合金元素溶入固溶體中, 或形成碳化物(如Cr、Mo、W等), 都使鋼的熱變形抗力提高和熱塑性明顯下降而容易鍛裂。一般合金鋼的熱加工工藝性能比碳鋼要差得多。
3. 合金元素對鋼焊接性能的影響
合金元素都提高鋼的淬透性, 促進脆性組織(馬氏體)的形成, 使焊接性能變壞。但鋼中含有少量Ti和V, 可改善鋼的焊接性能。
4. 合金元素對鋼切削性能的影響 切削性能與鋼的硬度密切相關, 鋼是適合于切削加工的硬度范圍為170HB～230HB。一般合金鋼的切削性能比碳鋼差。但適當加入S、P、Pb等元素可以大大改善鋼的切削性能。
5. 合金元素對鋼熱處理工藝性能的影響
熱處理工藝性能反映鋼熱處理的難易程度和熱處理產生缺陷的傾向。主要包括淬透性、過熱敏感性、回火脆化傾向和氧化脫碳傾向等。合金鋼的淬透性高, 淬火時可以采用比較緩慢的冷卻方法,可減少工件的變形和開裂傾向。加入錳、硅會增大鋼的過熱敏感性。
§7-2 合金結構鋼
用于制造重要工程結構和機器零件的鋼種稱為合金結構鋼。主要有低合金結構鋼、合金滲碳鋼、合金調質鋼、合金彈簧鋼、滾珠軸承鋼。
低合金結構鋼編輯
（亦稱普通低合金鋼、HSLA）
1. 用途
主要用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器、輸油輸氣管道、大型鋼結構等。
2. 性能要求
(1) 高強度：一般其的屈服強度在300MPa以上。
(2) 高韌性：要求延伸率為15%～20%，室溫沖擊韌性大于600kJ/m～800kJ/m。 對于大型焊接構件，還要求有較高的斷裂韌性。
(3) 良好的焊接性能和冷成型性能。
(4) 低的冷脆轉變溫度。
(5) 良好的耐蝕性。
3. 成分特點
(1) 低碳：由于韌性、焊接性和冷成形性能的要求高，其碳含量不**過0.20%。
(2) 加入以錳為主的合金元素。
(3) 加入鈮、鈦或釩等輔加元素：少量的鈮、鈦或釩在鋼中形成細碳化物或碳氮化物，有利于獲得細小的鐵素體晶粒和提高鋼的強度和韌性。
此外，加入少量銅（≤0.4%）和磷（0.1%左右）等，可提高抗腐蝕性能。加入少量稀土元素，可以脫硫、去氣，使鋼材凈化，改善韌性和工藝性能。
你知道鈑金上用的冷軋鋼板和熱軋鋼板的區別嗎？別被騙！
(3)表面質量更優越，冷軋鋼板甚至可以生產出鏡面表面；而熱軋板的表面則有氧化鐵皮，麻點等缺陷。

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