屈服强度的测定
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42crmo材料的屈服强度和抗拉强度描述42CrMo是一种常用的合金结构钢,具有优异的机械性能和热处理性能,广泛应用于各种重载机械和汽车零部件上。
屈服强度和抗拉强度是评估材料强度的关键指标,下面将深入探讨42CrMo材料的屈服强度和抗拉强度描述。
一、42CrMo材料的屈服强度描述1. 定义:屈服强度指的是材料在拉伸过程中开始产生塑性变形时所承受的最大应力。
在这个临界点之前,材料的变形是弹性变形,应力-应变曲线呈线性关系;而超过屈服强度后,材料开始趋于塑性变形,应力-应变曲线出现非线性。
2. 影响因素:42CrMo材料的屈服强度受多种因素的影响,包括热处理工艺、冷却速度、晶粒尺寸等。
适当的热处理可提高屈服强度,而大尺寸的晶粒通常会降低屈服强度。
3. 实验测试:通常使用万能材料试验机进行材料的拉伸试验来测定屈服强度。
在试验过程中,通过施加拉伸力逐渐增加外力,然后测量应变和应力来绘制应力-应变曲线。
屈服强度即为曲线上最大的应力值。
4. 数值描述:42CrMo材料的屈服强度一般表达为N/mm²或MPa。
根据材料测试得到的应力-应变曲线,可以通过斜率法或偏移法来确定屈服强度。
二、42CrMo材料的抗拉强度描述1. 定义:抗拉强度是指材料在拉伸过程中承受的最大拉应力。
抗拉强度也被称为拉伸强度,代表了材料在极限拉伸状态下能够承受的最大负荷。
2. 与屈服强度的关系:抗拉强度通常大于屈服强度,屈服强度是材料开始塑性变形的临界点,而抗拉强度是材料破坏之前的最高应力点。
3. 实验测试:与屈服强度类似,抗拉强度也可以通过万能材料试验机进行拉伸试验来测定。
抗拉强度即为曲线上最高的应力值。
4. 数值描述:与屈服强度一样,42CrMo材料的抗拉强度一般以N/mm²或MPa为单位进行描述。
42CrMo材料的屈服强度和抗拉强度是评估其强度性能的重要指标。
通过合适的热处理工艺和控制晶粒尺寸,可以提高42CrMo材料的强度。
钢筋屈服强度标准值引言钢筋是一种常用的建筑材料,在房屋、桥梁、大型基础设施等工程中起着至关重要的作用。
钢筋的屈服强度是评估钢筋性能的重要指标之一。
本文将介绍钢筋屈服强度的定义、标准测定方法以及国内外的相关标准。
定义钢筋的屈服强度是指在受到一定静力或动力荷载作用下,钢筋开始产生塑性变形、失去弹性恢复能力的临界点。
屈服强度是钢筋在工程中的安全性能和承载能力的重要指标,也是设计和施工中必须考虑的因素之一。
标准测定方法测定钢筋的屈服强度需要进行一系列试验,通常使用拉伸试验的方法来评估。
下面是常见的标准测定方法:1. GB/T 228-2010《金属材料拉伸试验方法》该标准是中国国家标准,适用于在常温下对金属材料进行拉伸试验的方法。
该方法包括确定试样尺寸、装夹试样、施加荷载、记录力与伸长量的关系等步骤。
2. ASTM E8 / E8M-16a《Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials》该标准是美国材料和试验协会(ASTM)制定的,在全球范围内广泛使用。
该标准规定了进行拉伸试验的步骤、装置和测量方法,以及计算屈服强度、抗拉强度、延伸率等参数的公式。
3. BS EN ISO 6892-1:2019《Metallic materials - Tensile testing - Part 1: Method of test at room temperature》该标准是欧洲标准化组织(CEN)和国际标准化组织(ISO)联合制定的国际标准。
该标准适用于金属材料在常温下进行拉伸试验的方法,并规定了试样尺寸、装夹方式、施加荷载、力和伸长量的测量等要求。
国内外的相关标准钢筋的屈服强度标准在各国各地不尽相同,下面是一些国内外常用的钢筋屈服强度标准:1. GB 1499.2-2018《混凝土用钢筋 - 第2部分: 高性能热轧钢筋》该标准是中国国家标准,适用于混凝土结构中使用的高性能热轧钢筋。
简述屈服强度的工程意义屈服强度是指材料开始发生塑性变形时所承受的最大应力。
对于工程材料来说,屈服强度是非常重要的一个指标,因为它能够反映出材料在工程应用中的可靠性和安全性。
本文将简述屈服强度的工程意义。
一、屈服强度的定义屈服强度是指材料在受到拉伸、压缩或弯曲等作用下,开始发生塑性变形时所承受的最大应力。
在这个应力水平下,材料开始发生塑性变形,其应变量不再与应力成正比,而是开始呈现非线性的关系。
因此,屈服强度也被称为“比例极限”或“比例限制”。
二、屈服强度的测定方法屈服强度的测定方法有很多种,其中最常用的是拉伸试验。
拉伸试验是将材料制成标准试样,然后在拉伸试验机上进行受力,通过测量材料的应力和应变,可以得到材料的应力-应变曲线。
在这个曲线中,屈服点是指应力开始出现非线性变化的位置,其对应的应力值就是屈服强度。
三、屈服强度的工程意义1. 设计安全系数在工程设计中,我们需要考虑材料的强度和可靠性,以确保设计满足使用要求。
因此,我们需要根据材料的屈服强度和其他性质来确定设计安全系数。
如果材料的屈服强度较高,那么我们可以采取更小的安全系数,从而减少材料的浪费和成本。
2. 选择合适的材料在工程应用中,我们需要根据不同的要求选择合适的材料。
如果要求材料具有较高的强度和刚度,那么我们需要选择屈服强度较高的材料。
例如,在航空航天领域中,需要使用高强度的金属材料,以确保飞机和航天器的安全性能。
3. 预测材料的失效屈服强度还可以用来预测材料的失效。
当材料的应力超过屈服强度时,就会发生塑性变形,这可能导致材料的破坏。
因此,如果我们知道材料的屈服强度,就可以预测材料是否会发生失效,并采取相应的措施。
4. 评估材料的质量在生产过程中,我们需要评估材料的质量,以确保材料符合要求。
屈服强度是一个很好的评估指标,因为它可以反映出材料的强度和可靠性。
如果材料的屈服强度较低,那么它可能会在使用过程中发生塑性变形和破坏,从而影响产品的质量和安全性。
自由光屈服强度一、简介自由光,也称为光弹性材料,是一种具有弹性特性的材料,它在受到外力作用时会发生形变。
屈服强度是描述材料在受到外力作用时,开始发生屈服现象的应力极限。
了解自由光的屈服强度,有助于在各个领域中更准确地设计和使用材料,保障结构安全,降低成本。
二、自由光屈服强度的测定1.试验设备:需要使用光弹性仪、光源、显微镜等设备来测定自由光的屈服强度。
2.试验步骤:首先,制备自由光试样,然后将其置于光弹性仪中进行加载。
加载过程中,需要使用显微镜观察并记录下形变的情况。
当试样发生屈服现象时,记录下此时的应力值,即为屈服强度。
3.试验结果分析:根据试验结果,可以对自由光的屈服强度进行比较和分析,了解材料的性能特点,为实际应用提供依据。
三、自由光屈服强度的应用自由光屈服强度的应用非常广泛,主要包括以下两个方面:1.材料性能评估:通过对自由光屈服强度的测定,可以评估材料的性能,如强度、韧性、塑性等。
这有助于在设计、生产和加工过程中对材料进行质量控制,确保其符合实际应用需求。
2.结构安全性评估:在工程领域中,结构安全性是非常重要的。
通过对自由光屈服强度的测定和分析,可以对结构的承载能力、稳定性、可靠性等方面进行评估,保障结构的安全性。
四、结论自由光屈服强度是描述材料力学性能的重要参数之一。
通过对自由光屈服强度的测定和分析,可以深入了解材料的性能特点,为实际应用提供依据。
同时,在工程领域中,通过对自由光屈服强度的测定和分析,可以对结构的承载能力、稳定性、可靠性等方面进行评估,保障结构的安全性。
因此,研究和掌握自由光屈服强度的相关知识对于材料科学和工程领域的发展具有重要意义。
屈服强度测定方法屈服强度是材料力学性质的一个重要参数,用于描述材料在受力时产生塑性变形的抵抗能力。
测定材料的屈服强度可以帮助工程师评估材料的可靠性和安全性,以及设计和制造各种结构和部件。
以下是几种常见的屈服强度测定方法:1.静态拉伸试验法:静态拉伸试验是测定材料力学性质的标准方法之一、该方法使用一台拉伸试验机,将试样置于两个夹具之间,然后一端施加静态拉伸力,逐渐增加引伸量,同时记录应力和应变的关系。
当材料开始产生塑性变形时,应力和应变的曲线出现明显的变化,屈服点也可以从曲线上确定。
2.压缩试验法:压缩试验是另一种常用的测量材料屈服强度的方法。
在这个方法中,试样被放置在一台压缩试验机的夹具中,并施加静态压缩力,逐渐增加压缩量。
通过记录试样的应力和应变,可以确定材料的屈服点。
3.剪切试验法:剪切试验可以用来测定材料在剪切负荷下的屈服强度。
在这个方法中,两个夹具将试样夹住,并施加切割力,造成试样的剪切应变。
通过测量剪切应力和剪切应变的关系,可以确定材料的屈服点。
4.硬度测试法:硬度测试可以通过在材料表面施加一定的压力来测定材料的硬度,然后将硬度值转换为屈服强度。
常见的硬度测试方法包括布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
这些测试方法通过测量材料在特定载荷下的深度或印痕面积来评估材料的硬度,进而推断出其屈服强度。
5.动态测试法:动态测试方法使用冲击试验机或落锤试验机对材料进行快速加载和卸载,以测定其屈服强度。
动态测试方法可以模拟实际工况下的冲击和振动载荷,更接近实际应用环境。
常见的动态测试方法包括冲击试验、落锤试验和弹塑性冲击试验等。
在选择适当的屈服强度测定方法时,需要考虑材料的性质、形状和尺寸,以及试验设备的可用性和准确性。
同时也需要根据具体的应用需求和标准要求来确定所使用的方法。
综上所述,屈服强度是材料力学性质的一个重要参数,可以通过静态拉伸试验法、压缩试验法、剪切试验法、硬度测试法和动态测试法等多种方法来测定。
材料的屈服强度分析材料的屈服强度是指材料在受到外力作用下开始发生塑性变形的临界点。
屈服强度是了解材料的力学性能和工程应用的重要参数之一。
本文将对材料的屈服强度进行分析,并探讨其影响因素和测试方法。
一、屈服强度的定义材料的屈服强度是指材料在受到外力作用下开始发生塑性变形的临界点。
当材料承受的应力达到或超过其屈服强度时,材料开始失去弹性,发生可观察的塑性变形。
屈服强度是衡量材料抵抗变形的能力的重要指标,一般用屈服强度的数值来表示。
二、影响屈服强度的因素1. 化学成分:材料的化学成分直接影响其屈服强度。
不同元素的加入或含量的变化可以改变材料的晶粒结构和相互作用,进而影响材料的屈服强度。
2. 热处理:通过热处理,可以改变材料的晶粒大小、晶体缺陷和相互作用,从而影响其屈服强度。
常见的热处理方法包括退火、淬火和时效等。
3. 冷变形:冷变形可以增加材料的位错密度和位错交错,从而增强材料的屈服强度。
常见的冷变形方式包括冷轧、冷拔和压制等。
4. 外界应力:外界应力是指施加在材料上的力,也是影响材料屈服强度的因素之一。
当外界应力超过材料的屈服强度时,材料会发生可观察的塑性变形。
三、屈服强度的测试方法1. 拉伸试验:拉伸试验是测定材料屈服强度的常用方法之一。
通过施加拉力使试样产生塑性变形,测量拉力和变形的关系,可得到材料的屈服强度。
2. 压缩试验:压缩试验是测定材料屈服强度的另一种常用方法。
通过施加压力使试样产生塑性变形,测量压力和变形的关系,可得到材料的屈服强度。
3. 硬度测试:硬度测试是通过在试样表面施加一定的压力,测量在给定的载荷下材料的硬度。
硬度测试方法包括布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
4. 数值模拟:数值模拟方法是通过建立材料的力学模型,使用数值方法进行计算和分析,预测材料的屈服强度。
数值模拟方法可以减少试验次数和成本,并提供更详细的力学行为信息。
综上所述,材料的屈服强度是衡量其塑性变形能力的重要参数。
化学成分、热处理、冷变形和外界应力是影响材料屈服强度的主要因素。
二、屈服强度σ0.2的测定一、概述金属材料的屈服点(屈服强度)是工程实际中广泛应用的一个重要强度性能指标。
对于没有明显屈服现象的金属材料,通常固定以产生0.2%残余应变时的应力(称为规定残余伸长应力)作为这类材料的屈服点,故又称为名义屈服极限、屈服强度等,用σ0.2表示。
二、实验目的:1.学会测定无明显屈服阶段材料的名义屈服极限的原理和方法;2.测定45钢的规定残余伸长应力σ0.2;3.学习试验机和相关仪器的操作使用。
三、实验仪器,材料:电子万能试验机,引伸计,游标卡尺,拉伸试样四、实验原理国标GB228-87《金属拉伸试验方法》规定,σ0.2表征试样卸除拉伸力后,其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距长度的0.2%时的应力,简称为规定残余伸长应力。
表达式为:σr0.2=F r0.2A0⁄式中,F r0.2为规定产生0.2%的残余伸长力,A0为试样平行长度部分的原始横截面面积。
金属材料规定残余伸长应力σ0.2和屈服点一样,表征材料开始塑性变形时的应力。
其测试方法可分为图解法和引伸计(卸力)法。
1、图解法测σ0.2时,需要借助试验机上的自动绘图装置做出载荷F与伸长△L的关系曲线图。
如图1所示。
为了确保其测量精度,要求力轴每毫米所代表的应力一般不大于10N/mm2 ,曲线的高度应使F r出于力轴量程的1/2以上。
伸长放大倍数的选择应使图中的OC段的长度不小于5mm。
然后,在绘出的F-△L曲线图上,自弹性直线段与伸长轴的交点O起,在伸长轴上截取一相应于规定非比例伸长的OC段,即OC=L r×K×0.2%=KL rεr其中L r为图1 图解法测定σ0.2引伸计标距,K为引伸计放大倍数,εr为残余伸长应变,即等于0.2%。
然后过C点做弹性直线段的平行线CA交曲线于A点,则A点对应的拉力F r即为所测规定残余伸长相对应的F r0.2。
根据F r0.2可计算出规定残余伸长应力σ0.2。
此法是一次加载后,即可求出σ0.2,但要求有高精度的自动测绘设备,例如电子万能试验机(力传感器、位移传感器及记录绘图装置等)才能保证其测量精度要求。
屈服强度测定方法
1、方法概要
测定金属材料承受拉伸塑性变形能力的试验方法
2、引用标准:
GB/T232-2010 金属材料、弯曲试验方法
3、主要仪器和设备:
a):万能材料试验机(精确至0.01KN)
b):游标卡尺
c):钢直尺
4、试验条件:
试验室的环境温度一般在10℃~35℃,对温度要求严格的试验,试验温度为(23±5)℃。
5、试验步骤
a):试前检查液压式万能材料试验机是否运行正常;
b):查试样、复合尺寸、打标点、选择量程,将试样的一头夹在万能试验机上的上(满夹),按设备操作规程调零。
调零完毕后,用下夹具将试样的另一头夹住。
c):原材料加荷速度:屈服前不大于10MPa/s,屈服后不大于0.5Lc/min;
d):试验时,当测力度盘的指针首次停止转动的恒定力,或指针首次回转前的最大力或不计初始瞬时效应时的最小
力,分别对应的应力为屈服点。
屈服强度计算:
σb= F b
S o
式中:σb屈服强度(MPa),试验结果数值应修约到5 MPa,修约的方法应按现行国家标准《数值修约规则》GB8170-87规定进行。
F b 屈服荷载(N)
S o 钢筋公称截面积(mm2)
注:钢绞线、钢棒等屈服强度由计算机直接获得。
6 结果处理
钢筋实测屈服强度与上表规定的屈服强度特征值之比R m/ R el不大于1.30。
二、屈服强度σ0.2的测定
一、概述
金属材料的屈服点(屈服强度)是工程实际中广泛应用的一个重要强度性能指标。
对于没有明显屈服现象的金属材料,通常固定以产生0.2%残余应变时的应力(称为规定残余伸长应力)作为这类材料的屈服点,故又称为名义屈服极限、屈服强度等,用σ0.2表示。
二、实验目的:
1.学会测定无明显屈服阶段材料的名义屈服极限的原理和方法;
2.测定45钢的规定残余伸长应力σ0.2;
3.学习试验机和相关仪器的操作使用。
三、实验仪器,材料:
电子万能试验机,引伸计,游标卡尺,拉伸试样
四、实验原理
国标GB228-87《金属拉伸试验方法》规定,σ0.2表征试样卸除拉伸力后,其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距长度的0.2%时的应力,简称为规定残余伸长应力。
表达式为:
σr0.2=F r0.2A0
⁄
式中,F r0.2为规定产生0.2%的残余伸长力,
A0为试样平行长度部分的原始横截面面积。
金属材料规定残余伸长应力σ0.2和屈服点一样,表征材料开始塑性变形时的应力。
其测试方法可分为图解法和引伸计(卸力)法。
1、图解法测σ0.2时,需要借助试验机上的自动绘图装置做出载荷F与伸长△L的关系曲线图。
如图1所示。
为了确保其测量精度,要求力轴每毫米所代表的应力一般不大于10N/mm2 ,曲线的高度应使F r出于力轴量程的1/2以上。
伸长放大倍数的选择应使图中的OC段的长度不小于5mm。
然后,在绘出的F-△L曲线图上,自弹性直线段与伸长轴的交点O起,在伸长轴上截取一相应于规定非比例伸长的OC段,即
OC=L r×K×0.2%=KL rεr其中L r为
图1 图解法测定σ0.2
引伸计标距,K为引伸计放大倍数,εr为残余伸长应变,即等于0.2%。
然后过C点做弹性直线段的平行线CA交曲线于A点,则A点对应的拉力F r即为所测规定残余伸长相对应的F r0.2。
根据F r0.2可计算出规定残余伸长应力σ0.2。
此法是一次加载后,即可求出σ0.2,但要求有高精度的自动测绘设备,例如电子万能试验机(力传感器、位移传感器及记录绘图装置等)才能保证其测量精度要求。
所以在一般情况下不采用此法。
常采用引伸计(卸力)法来测量金属材料的σ0.2。
2、采用引伸计(卸力)法σ0.2时,其具体步骤为:
(1)根据前面拉伸实验做好准备工作,如测量直径,安装试样及调整引伸计等。
(2)计算引伸计标距L r内产生0.2%的残余变形所对应的规定残余伸长值
(0.2%L r)及其在引伸计上的飞个数A,
即规定残余伸长值在引伸计上的分个数A=规定残余伸长值
引伸计每分格值。
(3)加初始载荷F0。
即相当于预计规定残余伸长应力的10%的力。
安装好引伸计。
继续加力至2F0后再卸力到F0,调整引伸计的零点或引伸计的条件零点为1分格(分格数的初读数)
(4)从F0开始加载,第一次施力致使试样在引伸计标距内产生的总伸长为
K×L r×εr+(1~2)分格,即A+(1~2)格。
式中第一项为规定残余伸长,
第二项为弹性伸长。
然后卸载至F0,在引伸计上读出首次卸力的残余伸长。
以后每次施力应使试样产生总伸长为其前一次的总伸长加上规定残余伸长与二次残余伸长(卸至F0)之差,再加上1~2分格的弹性伸长增量。
实验直至实测的残余伸长值等于或稍大于规定残余伸长值为止,如图2所示。
(5)的分格数计入附表中,然后计算其残余伸长值并与规定残余伸长应力σ0.2所要求的残余伸长比较。
最后用内插法计算出相当于规定残余伸长时所对应的力F r0.2。
图2 引伸计(卸力)法测定σ0.2
五、实验步骤:
1.测量直径d。
用千分尺测量试样工作长度内两端及中央三处的直径,每处应在
两个相互垂直的方向各测量一次,取平均值。
2.用分度机对试样进行分度,将试样的工作长度分为十等分,每等分间距10mm。
3.安装引伸计,装夹试样到试验机上,开启油泵,对试样进行加载。
4.加载时注意记录屈服载荷P s及最大载荷P b。
5.取下试样,用游标卡尺测量断裂后的总长度L k和颈缩处的最小直径d k。
六、实验报告要求
1.简述实验名称、目的要求、设备仪器及实验过程。
2.给出材料的σ0.2的值(包含记录原始数据表格)。
3.分析实验误差及其原因。
七、思考题
1.测定材料的规定残余伸长应力σ0.2有何实际意义?
2.用引伸计(卸力)法来测量金属材料的σ0.2时为什么要反复加、卸载?初始
载荷F0是否影响测量结果?。