冷轧学习资料（轧机车间）钢的力学性能1拉力试验按标准制备的拉力试样，安装在拉力试验机的夹头内，对试样缓慢施加单轴向拉伸应力，直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。
1．1强度金属材料在外力作用下，抵抗变形和断裂的能力叫强度。
强度指标包括：比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。
1．2比例极限对金属施加拉力，金属存在着力与变形成直线比例的阶段，而这个阶段的最大极限负荷Pp除以试样的原横截面积即为比例极限，用σ P表示。
1．3弹性极限金属受外力作用发生了变形，外力去掉后，能完全恢复原来的形状，这种变形称为弹性变形。
金属能保持弹性变形的最大应力称为弹性极限，用σe表示。
1．4抗拉强度试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷除以原横截面积所得的应力，称作抗拉强度，用σb表示。
当材料所受的外应力大于其抗拉强度时，将会发生断裂。
因此σb越高，则表示它能承受愈大的外应力而不致于断裂。
国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类，如SS400，其中400即表示σb的最小值为400MPa 超高强度钢是指σb≥1373 Mpa的钢。
1．5屈强比屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值（σS/σb）。
屈服比值越高，则该材料的强度愈高，屈强比值愈低则塑性愈佳，冲压成形性愈好。
如深冲钢板的屈强比值为≤0.65。
弹簧钢一般均在弹性极限范围内服役，受载荷时不允许产生塑性变形，因此要求弹簧钢经淬火、回火后具有尽可能高的弹性极限和屈强比值（σS/σb≥0.90）此外疲劳寿命与抗拉强度及表面质量往往有很大关连。
1．6塑性金属材料在受力破坏前可以经受永久变形的性能称为塑性。
塑性指标通常伸长率和断面收缩率表示。
伸长率与断面收缩率越高，则塑性越好。
8、冲击韧性用一定尺寸和形状的金属试样，在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时，试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功，称为冲击韧性以αk表示。
目前常用的10×10×55mm，带2 mm深的V形缺口夏氏冲击试样，标准上直接采用冲击功（J焦耳值）AK，而不是采用αK值。
因为单位面积上的冲击功并无实际意义。
冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感，而实际服役条件下的灾难性破断事故，往往与材料的冲击功及服役温度有关。
因此在有关标准中常常规定某一温度时的冲击功值为多少、还规定FATT（断口面积转化温度）要低于某一温度的技术条件。
所谓FATT，即一组在不同温度下的冲击试样冲断后，对冲击断口进行评定，当脆性断裂占总面积的50%时所对应的温度。
由于钢板厚度的影响，对厚度≤10mm的钢板，可取得3/4小尺寸冲击试样（7.5×10×55mm）或1/2小尺寸冲击试样（5×10×55mm）。
但是一定要注意，同规格及同一温度下的冲击功值才可相互比较。
只有在标准规定的条件下，才可按标准的换算方法，折算成标准冲击试样的冲击功，再相互比较。
9、硬度试验金属材料抵抗压头（淬硬的钢球或具有1200圆锥或角锥的金刚石压头）压陷表面的能力称为硬度。
根据试验方法和适用范围的不同，硬度可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度以及显微硬度、高温硬度等。
冶金产品常用的是布氏硬度和洛氏硬度。
金属材料性能为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。
材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。
材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。
（一）、机械性能机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。
1 、强度：材料在外力（载荷）作用下，抵抗变形和断裂的能力。
材料单位面积受载荷称应力。
2 、屈服点（бs ）：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L 。
时应力值，单位用牛顿/ 毫米 2 （N/mm2 ）表示。
3 、抗拉强度（бb ）也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。
单位用牛顿/ 毫米 2 （N/mm2 ）表示。
4 、延伸率（δ ）：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。
5 、断面收缩率（Ψ ）材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。
6 、硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度（HBS 、HBW ）和洛氏硬度（HKA 、HKB 、HRC ）7 、冲击韧性（Ak ）：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳/ 厘米 2 （J/cm2 ）.（二）、工艺性能指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。
8 、铸造性能：指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能，主要包括流性能、充满铸模能力；收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力；偏析指化学成分不均性。
9 、焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法，把两个或两个以上金属材料焊接到一起，接口处能满足使用目的的特性。
10 、顶气段性能：指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。
11 、冷弯性能：指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。
弯曲程度一般用弯曲角度α （外角）或弯心直径 d 对材料厚度 a 的比值表示， a 愈大或d/a 愈小，则材料的冷弯性愈好。
12 、冲压性能：金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。
在常温进行冲压叫冷冲压。
检验方法用杯突试验进行检验。
13 、锻造性能：金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。
（三）、化学性能指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。
14 、耐腐蚀性：指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。
15 、抗氧化性：指金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮能力。
普通及机械结构用钢板中常见的日本牌号1、日本钢材（JIS系列）的牌号中普通结构钢主要由三部分组成：第一部分表示材质，如：S （Steel）表示钢，F（Ferrum）表示铁；第二部分表示不同的形状、种类、用途，如P(Plate)表示板，T（Tube）表示管，K(Kogu)表示工具；第三部分表示特征数字，一般为最低抗拉强度。
如： SS400--第一个S表示钢(Steel)，第二个S表示"结构"（Structure），400为下限抗拉强度400MPa，整体表示抗拉强度为 400 MPa的普通结构钢。
2、SPHC--首位S为钢Steel的缩写，P为板Plate的缩写，H为热Heat的缩写，C商业Commercial 的缩写，整体表示一般用热轧钢板及钢带。
3、SPHD--表示冲压用热轧钢板及钢带。
4、SPHE--表示深冲用热轧钢板及钢带。
5、SPCC--表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国Q195-215A牌号。
其中第三个字母C 为冷Cold的缩写。
需保证抗拉试验时，在牌号末尾加T为SPCCT。
6、SPCD--表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（13237）优质碳素结构钢。
7、SPCE--表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（5213）深冲钢。
需保证非时效性时，在牌号末尾加N为SPCEN。
冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为A，标准调质为S，1/8硬为8，1/4硬为4，1/2硬为2，硬为1。
表面加工代号：无光泽精轧为D，光亮精轧为B。
如SPCC-SD表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。
再如SPCCT-SB表示标准调质、光亮加工，要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。
8、JIS机械结构用钢牌号表示方法为：S+含碳量+字母代号（C、CK），其中含碳量用中间值×100表示，字母C：表示碳 K：表示渗碳用钢。
如碳结卷板S20C其含碳量为0.18-0.23%。
有关钢材机械性能的名词1.屈服点（ζs）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ζs =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（ζ0.2）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ζ0.2 。
3.抗拉强度（ζb）材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度ζb= Pb/Fo（MPa）。
4.伸长率（δs）材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比（ζs/ζb）钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。
屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度（HB）以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB），单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
⑵洛氏硬度（HR）当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。
HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。
HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。
⑶维氏硬度（HV）以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值（HV）1.冷轧带钢有哪些优点？答：厚度小，可生产热轧法无法生产的极薄带；精度高，厚度精度、平直度高；在无氧化下轧制，表面质量高；性能高、品种多、用途广。
2．可逆式冷轧机中张力主要作用是什么？答：（1）防止带钢在冷轧过程中跑偏。
