衡量
鋼材
力學(xué)性能
的四大指標(biāo):
1.
強(qiáng)度:鋼材在外力作用下,抵抗過(guò)大(
塑性
)變形和斷裂的能力。
應(yīng)力
所能達(dá)到的某些
最大值
,也是材料
本構(gòu)關(guān)系
曲線
上的某些應(yīng)力
特征點(diǎn)
。
指標(biāo):屈服點(diǎn)fy(σs)
極限強(qiáng)度f(wàn)u(σb)
彈性:鋼材在外力作用下產(chǎn)生變形,在
外力
取消后恢復(fù)原狀的性能。
指標(biāo):比例極限fp,
彈性極限
fe,
彈性模量
E
σ<fy 理想的彈性體:變形小且可恢復(fù),且有強(qiáng)度儲(chǔ)備
σ≥
fy 理想的塑性體:變形大且不可恢復(fù),也沒(méi)有強(qiáng)度儲(chǔ)備
所以一般可將鋼材視為理想的
彈塑性
材料。通常取屈服點(diǎn)作為
強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
,而且取受拉和受壓的屈服點(diǎn)相同。一則極限強(qiáng)度與屈服點(diǎn)之間的強(qiáng)度差作為儲(chǔ)備,留有強(qiáng)度余地;二則屈服點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變(
宏觀
為變形)很小,可以滿足正常使用的要求,而極限強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的應(yīng)變(變形)很要大近20倍左右,無(wú)法滿足正常使用的要求。
2.
塑性:鋼材受力斷裂過(guò)程中發(fā)生不能恢復(fù)的殘余變形的能力。
指標(biāo):伸長(zhǎng)率
說(shuō)明:因標(biāo)距不同,有δ5(l0=5d)和δ10(l0=10d),但后一種已
基本上
不再采用,一則兩者共存容易產(chǎn)生混淆,二則可節(jié)省試件鋼材。
斷面收縮率
后者與標(biāo)距無(wú)關(guān),
表征
塑性較前者更好,但
測(cè)量誤差
較大。塑性越好,越不容易發(fā)生
脆性斷裂
,受力過(guò)程中,應(yīng)力和
內(nèi)力
重分布就越充分,設(shè)計(jì)就越安全,破壞前的預(yù)兆越明顯。Z向(
厚度
方向性能)
鋼板
就是采用厚度方向拉伸的斷面收縮率作為性能
級(jí)別
的劃分
依據(jù)
。
3.
冷彎性能:常溫下鋼材承受彎曲加工變形的能力。
將試件冷彎180o而不出現(xiàn)
裂紋
或分層。
定性指標(biāo):合格或不合格。
冷彎性能合格的鋼材才具有良好的常溫加工
工藝性能
。
4.
韌性:鋼材在沖擊
荷載
作用下,變形和斷裂過(guò)程中吸收
機(jī)械能
的能力。
綜合反映鋼材的內(nèi)在質(zhì)量及力學(xué)性能,是強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)(σ~ε曲線和
坐標(biāo)軸
圍成的
面積
)。是衡量鋼材抵抗因
低溫
、應(yīng)力集中、沖擊荷載等作用而脆性斷裂的能力。
指標(biāo):沖擊功Akv
原為梅氏(Mesnager)U形
缺口
試件,現(xiàn)采用
夏比
(Charpy)
V形缺口試件。