常用金属材料机械性能一览表-
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金属硬度10级对照表
1级,铅。
铅是一种非常软的金属,其硬度非常低,容易被划伤。
2级,铝。
铝是一种轻质金属,比铅硬度稍高,但仍然相对较软。
3级,铜。
铜是一种常见的导电金属,相对于铝来说硬度稍高。
4级,黄铜。
黄铜是铜和锌的合金,比纯铜硬度稍高。
5级,铁。
铁是一种常见的金属,具有中等硬度。
6级,钢。
钢是铁和碳的合金,硬度较高,常用于制造工具和建筑结构。
7级,不锈钢。
不锈钢是一种具有抗腐蚀性能的钢,硬度相对较高。
8级,钛。
钛是一种轻质但硬度较高的金属,常用于航空航天和医疗器械等领域。
9级,硬质合金。
硬质合金是由钨、钴等金属粉末与粘结剂烧结而成,具有很高的硬度和耐磨性。
10级,金刚石。
金刚石是目前已知最硬的物质,具有极高的硬度和抗磨性。
需要注意的是,这只是一个常见的金属硬度对照表,不同的金属材料可能会有一定的差异。
此外,硬度测试方法和硬度单位也会影响结果的比较,因此在实际应用中需要根据具体情况进行准确的硬度测试和比较。
常用金属材料的力学性能金属材料的力学性能任何机械零件或工具,在使用过程中,往往妾受到各种形式外力的作托。
如起重机上的钢索,受到悬吊物拉力的作用:柴油机上的连杆,在传递动力时.不仅受到拉力的作用,而且还受到冲击力的作用;轴类零件燮受到弯矩、扭力的作用等尊。
这就要求金属材料必须具有一种弟受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力* 这种能力就是材料的力学性能。
金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在夕卜力作坤下表现出力学性能的指标。
111 强度强度是扌旨金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。
逼度扌旨标一般用单位面积所承受的载荷即力表示,符号为6 单位为 MP 弘工程中常用的强度指标有屈服逼度和扰拉强度。
屈服逼度是指金属材料在外力作用下* 产生屈服现象时的应力,或开始岀现塑性变形吋的最低应力值,用%表示?抗竝强度是指金厲材料在拉力的作用下,被拉断前所能承受的最大应力值,用巧表示。
对于大多数机械零件.工作时不允许产生塑性变形,所以屈服强度是事件逼度设计的依据!对于因断裂而失效的零件,而用抗拉强度作为其逼度设计的依据。
1.1 2 塑性塑性是扌旨金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。
工程中常用的塑性揭标有诩长率和断面收缩率。
伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率,用符号豪示*断面收縮率指试样拉断后,断面縮小的面积与原来截面积之比,用甲表示。
伸长率和断面收缩率越大,其塑性越好;反之塑性越差,良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件,也是保证机械零件工作安全,不发生突然脆断的必要条件。
113 硬度硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力? 硬度的测试方法很多,生产中常埔的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏碳度试验方法两神°C- )布氏硬度试验法布氏硬度试验法是用一直径为 D 的淬火钢球或硬质合金球作为压头,在载荷 0 的作用下压入被测试金厲表面,保持一定时间后卸载,测量金属表面形成的压痕直径乩以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测全属的布氏硬度值。
机械加工常用金属材料及特性1. 45——优质碳素结构钢,是最常用中碳调质钢;主要特征: 最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹;小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理;应用举例: 主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞;轴、齿轮、齿条、蜗杆等;焊接件注意焊前预热,焊后消除应力退火;2. Q235AA3钢——最常用的碳素结构钢;主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能,以及一定的强度、好的冷弯性能;应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构;如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等;3. 40Cr——使用最广泛的钢种之一,属合金结构钢;主要特征: 经调质处理后,具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性,淬透性良好,油冷时可得到较高的疲劳强度,水冷时复杂形状的零件易产生裂纹,冷弯塑性中等,回火或调质后切削加工性好,但焊接性不好,易产生裂纹,焊前应预热到100~150℃,一般在调质状态下使用,还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理;应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件,如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等,调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件,如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等,经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件,如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等,经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件,如蜗杆、主轴、轴、套环等,碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件,如轴、齿轮等;4. HT150——灰铸铁应用举例:齿轮箱体,机床床身,箱体,液压缸,泵体,阀体,飞轮,气缸盖,带轮,轴承盖等5. 35——各种标准件、紧固件的常用材料主要特征: 强度适当,塑性较好,冷塑性高,焊接性尚可;冷态下可局部镦粗和拉丝;淬透性低,正火或调质后使用应用举例: 适于制造小截面零件,可承受较大载荷的零件:如曲轴、杠杆、连杆、钩环等,各种标准件、紧固件6. 65Mn——常用的弹簧钢应用举例:小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条,也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧,卡簧等;7. 0Cr18Ni9——最常用的不锈钢美国钢号304,日本钢号SUS304特性和应用: 作为不锈耐热钢使用最广泛,如食品用设备,一般化工设备,原于能工业用设备8. Cr12——常用的冷作模具钢美国钢号D3,日本钢号SKD1特性和应用: Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢,属高碳高铬类型的莱氏体钢;该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性;由于Cr12钢碳含量高达%,所以冲击韧度较差、易脆裂,而且容易形成不均匀的共晶碳化物;Cr12钢由于具有良好的耐磨性,多用于制造受冲击负荷较小的要求高耐磨的冷冲模、冲头、下料模、冷镦模、冷挤压模的冲头和凹模、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉深模以及粉末冶金用冷压模等9. DC53——常用的日本进口冷作模具钢特性和应用: 高强韧性冷作模具钢,日本大同特殊钢株厂家钢号;高温回火后具有高硬度、高韧性,线切割性良好;用于精密冷冲压模、拉伸模、搓丝模、冷冲裁模、冲头等10、SM45——普通碳素塑料模具钢日本钢号S45C10. DCCr12MoV——耐磨铬钢国产.较Cr12钢含碳量低,且加入了Mo和V,碳化物不均匀有所改善,MO能减轻碳化物偏析并提高淬透性,V能细化晶粒增加韧性.此钢有高淬透性,截面在400mm以下可以完全淬透,在300~400℃仍可保持良好的硬度和耐磨性,较Cr12有高的韧性,淬火时体积变化小,又有高的耐磨性和良好的综合机械性能.所以可以制造截面大,形状复杂,经受较大冲击的各种模具,例如普通拉伸模,冲孔凹模,冲模,落料模,切边模,滚边模,拉丝模,冷挤压模,冷切剪刀,圆锯,标准工具,量具等;11. SKD11——韧性铬钢.日本日立株式生产.在技术上改善钢中的铸造组织,细化了晶粒.较Cr12mov的韧性和耐磨性有所提高.延长了模具的使用寿命.12. D2——高碳高铬冷作钢,美国产.具有高的淬透性,淬硬性,耐磨性,高温抗氧化性能好,淬火和抛光后抗锈蚀能力好,热处理变形小,宜制造各种要求高精度,长寿命的冷作模具,刀具和量具,例如拉伸模,冷挤压模,冷剪切刀等;13. SKD11SLD——不变形韧性高铬钢.日本日立株式生产.由于钢中MO,V含量增加,改善钢中的铸造组织,细化了晶粒,改善了碳化物形貌,因而此钢的强韧性抗弯强度,挠度,冲击韧度等比SKD1,D2高,耐磨性也有所增加,而且具有更高的耐回火性.实践证明此钢模具寿命比Cr12mov有所提高.常制造要求高的模具,如拉伸模,冲击砂轮片的模等;14. DC53——高韧性高铬钢,日本大同株式生产.热处理硬度高于SKD11.高温520-530回火后可达62-63HRC高硬度,在强度和耐磨性方面DC53超过SKD11.韧性是SKD11的两倍.DC53的韧性在冷作模具制造很少出现裂纹和龟裂.大大提高了使用寿命.残余应力小.经高温回头减少残余应力.因为线切割加工后的裂痕和变形得到抑制.切削性和研磨性超过SKD11.用于精密冲压模,冷锻,深拉模等.15. SKH-9——耐磨性,韧性大的通用高速钢.日本日立株式生产.用于冷锻模,切条机,钻头,铰刀,冲头等;16. ASP-23——粉末冶金高速钢,瑞典产.碳化物分布极均匀,耐磨损,高韧性,易加工,热处理尺寸稳定.用于冲头,深拉伸模,钻模,铣刀和剪切刀片等各类长寿命之切削工具;17. P20——一般要求的大小塑胶模具,美国产.可电蚀操作.出厂状态预硬HB270-300.淬火硬度HRC52;18. 718——高要求的大小塑胶模具,瑞典产.尤其电蚀操作. 出厂状态预硬HB290-330. 淬火硬度HRC5219. Nak80——高镜面,高精度塑胶模具,日本大同株式产. 出厂状态预硬HB370-400.淬火硬度HRC5220. S136——防腐蚀及需镜面抛光塑胶模具,瑞典产. 出厂状态预硬HB<215.淬火硬度HRC52;21. H13——普通常用压铸模,用于铝,锌,镁及合金压铸.热冲压模,铝挤压模,22. SKD61——高级压铸模,日本日立株式产,经电碴重溶技术,在使用寿命上比H13有明显的提高. 热冲压模,铝挤压模,23. 8407——高级压铸模,瑞典产. 热冲压模,铝挤压模;24. FDAC——添加了硫加强其易削性,出厂预硬硬度338-42HRC,可直接进行刻雕加工, 无须淬火,回火处理.用于小批量模,简易模,各种树脂制品,滑动零部件,交期短的模具零件.拉链模,眼镜框模;。
常用数据:金属材料熔点、热导率及比热容常用法定计量单位及换算关系碳素结构钢(GB700—88)优质碳素结构钢(GB699—88)弹簧钢(GB122—84)合金结构钢(GB3077—82)、不锈钢棒(GB1220—84)2. 表中1Cr13、2Cr13、3Cr13钢和Cr19和Ni19钢的数据分别适用于直径、边长、内切圆直径厚度≤75mm 和≤180mm钢棒。
一般工程用铸造碳钢(GB5676-85)注:牌号无后面字母A,表示牌号系由单铸试块测定的机械性能。
牌号后面具有字母A,表示牌号系由附铸试块测定的机械性能,这些牌号适用于质量大于2000kg及壁厚在30~200mm的球软件。
灰铸铁(GB 9439—88)注:灰铸铁的硬度,系由经验关系式计算,即,当σb ≥196Mpa时,HB=RH(100+0.438σb )。
RH 一般取o.80~1.20冷轧钢板和钢带(GB708-88) 注:钢板宽度系列为600,650,700,710,750~1000(50进位),1250,1400,1420,1500~3000(100进位),3200~380(200进位。
)注:1.本标准适用于直径为5.5~250mm 的热轧圆钢和边长为5.5~200mm 的热轧方钢。
2.各种直径优质钢的长度为2~6m;普通钢的长度当直径或边长小于25mm 时为4~10m.3.表中带*者不推荐使用。
注:1. 角钢长度为:角钢号2~9,长度量10~14,长度4~19m 。
2.d r 311=热轧槽钢(GB707-88)W x , W y ——截面系数 标记示例: 热轧槽钢8870023588707970180-----⨯⨯GB A Q GB(碳素结构钢Q235-A ,尺寸为180×70×9mm )11注:槽钢长度:槽钢号8,长度5~12m; 槽钢号10~18,长度5~19m ;槽钢号20~32,长度6~19m 。
热轧工字钢(GB706-88)W x , W y ——截面系数 标记示例: 热轧工字钢8870023588706125144400-----⨯⨯GB A Q GB(碳素结构钢Q235-A ,尺寸为144×12.5×88mm )注:工字钢长度:工字钢号10~18,长度为5~19m;工字钢20~40,长度为6~19m。
钢材的物理力学性能和机械性能表钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等.单独作用下所显示的各种机械性能。
钢材通常有五大主要的机械性能指标:通过一次拉伸试验可得到抗拉强度,伸长率和屈服点三项基本性能;通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能;通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。
1.屈服点(σs)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σs =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(σ0.2)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σ0.2。
3.抗拉强度(σb)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σb= 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(σs/σb)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)。
金属材料的机械性能超全種類冷軋或者固理狀態質別硬度降伏強度抗拉強度伸長TlloyNo Quality HV H/mm2(kgf/mm2) N/MM2(kgf/mm2)) %SUS301& SUS201 1/2H 300-360 510(52) 以上930(95) 以上10以上3/4H 360-400 745(76) 以上1130(115) 以上5以上H 400-460 1030(105) 以上1320(136) 以上SUS304& SUS202 1/2H 250-300 470(48)) 以上780(80) 以上6以上3/4H 300-360 665(68) 以上930(95) 以上3以上H 360-400 880(90) 以上1130(115) 以上不锈钢带硬度的检测方法不锈钢带的厚度大于1.2mm使用洛氏硬度计,测试HRB、HRC硬度。
厚度为0.2~1.2mm的不锈钢带使用表面洛氏硬度计测试HRT、HRN硬度。
厚度小于0.2mm的不锈钢带,使用表面洛氏硬度计配金刚石砧座,测试HR30Tm硬度。
PHR系列便携式洛氏硬度计概述* PHR系列便携式洛氏硬度计是硬度计制造领域的一项技术进步。
该硬度计在不降低测试精度的条件下,实现了小型化,轻便化。
重量只有普通台式洛氏硬度计的百分之一,最小重量0.7公斤。
* PHR系列便携式洛氏硬度计测试范围包含很软的铝、锌、铅、锡、金、银,中等硬度的铝合金、铜、铜合金、低碳钢、不锈钢、钛及很硬的淬火钢、深层渗碳钢、硬质合金等,涵盖了几乎全部常见金属。
* 该洛氏硬度计压痕小,可作为无损检测直接测试工件。
* 该洛氏硬度计操作简便,使用灵活。
能够象千分尺一样使用。
各类中小尺寸的金属零件与不便移动的板、带、棒、管等大型材料都能够测试,应用范围十分广阔。
仪器适于对成批加工的成品或者半成品工件做逐件检测,可用于生产现场、销售现场与材料仓库。
* 该洛氏硬度计能够直接测试管材硬度,还能够测试管材内壁硬度。