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低碳钢的力学性能:屈服、抗拉、延伸、断面收缩率、n值、r值

1、屈服强度

材料( 试样) 在受外力作用,载荷增大到某一数值时,试样发生连续伸长的现象叫做屈服现象。这时材料抵抗外力的能力叫做屈服强度。质量证明书上常以Y.S表示屈服强度,其中又分上屈服强度ReL和上屈服强度ReH ,当屈服现象不明显时采用 RP0.2


2、抗拉强度

材料抵抗外力破坏作用的最大能力,即材料在断裂前能承受的最大载荷除以原横截面积得到的应力,叫做极限强度。外力是拉力时的极限强度叫做抗拉强度。抗拉强度常用T.S表示。


以某厂的质量证明书为例,某牌号的屈服、抗拉强度如下:


3、伸长率

材料受拉力作用而断裂时.伸长的长度与原有长度的百分比叫做伸长率,也称为延伸率,常以EL表示。

伸长率公式为:δ =(试样拉断时的长度 L- 试样原来长度Lo)/ 试样原来长度 L。×100%


4、断面收缩率

材料受拉力作用断裂时,断面缩小的面积与原来断面积的百分比,叫做断面收缩率。断面收缩率公式为:


ψ=(试样原来断面积 F0-试样断裂处的断面积 F1)/试样原来断面积F0×100%


一般断面收缩率是在坯料、圆钢、厚板、线材、棒材产品中才有要求,冷轧、热轧板材、型钢比较少。


以上性能都是通过金属拉伸试验来获得相应的性能数据,下面我们通过一个视频来了解一下各项性能及试验过程:

丁春华 拉伸实验测定低碳钢的基本力学性能

20200905164121.png

视频引伸计与拉伸试验机组合测试钢材的n值和r值


5、拉伸应变硬化指数n值


n值的实际意义在于, 它给出了板材进行延展变形的本领。在进行这种变形时, 板面各方向的金属流动都被阻止, 应变集中在厚度方向, 由于硬化特性使一个局部变形在平面方向内分摊于相邻的区域之中, 而不致使某一部位细颈而破裂。 


n值与板材厚度紧密相关,一般不太适合评价厚度小于0.5mm的材料。


质保书上“n90”较为常见,即试验小条是垂直于轧制方向的(呈90°)。有些要求特别高的品种也会要求做三向拉伸(0°、45°、90°)


6、各向异性指数r值

板材在不同方向的塑性应变比不同, 塑性应变比r在板面内形成各向异性。


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