鋼鐵材料的各方面性能--精密鋼管|冷拔鋼管|合金鋼管|不銹鋼管|高壓鍋爐管盡在聊城市興國(guó)鋼管有限公司

名  稱(chēng)

量的符號(hào)

單位符號(hào)

含    義

1.密度

P

g／cm³

密度就是某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量

 2.

熱

性

能

(1)熔點(diǎn)

℃

金屬材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)的熔化溫度

(2)比熱容

c

J／(kg·K)

單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高1°C時(shí)吸收的熱或溫度降低1°C時(shí)所放出的熱量

(3)熱導(dǎo)率

ג

W／(m·K)

在單位時(shí)間內(nèi)，當(dāng)沿著熱流方向的單位長(zhǎng)度上溫度降低1°C時(shí)，單位面積容許導(dǎo)過(guò)的熱量

(4)線脹系數(shù)

ªL

10^-6／K

金屬溫度每升高1°C所增加的長(zhǎng)度與原來(lái)長(zhǎng)度的比值

 3.

電

性

能

(1)電阻率

ρ

0·m

是表示物體導(dǎo)電性能的一個(gè)參數(shù)。它等于1m長(zhǎng)，橫截面積為1mm2的導(dǎo)線兩端間的電阻。也可用一個(gè)單位立方體的兩平行端面間的電阻表示

(2)電阻溫度系數(shù)

ªρ

1／℃

溫度每升降1°C，材料電阻率的改變量與原電阻率之比，稱(chēng)為電阻溫度系數(shù)

(3)電導(dǎo)率

k

S／m或％IACS

電阻率的倒數(shù)叫電導(dǎo)率。在數(shù)值上它等于導(dǎo)體維持單位電位梯度時(shí)，流過(guò)單位面積的電流

 4.

磁性能

(1)磁導(dǎo)率

µ

H／m

是衡量磁性材料磁化難易程度的性能指標(biāo)，它是磁性材料中的磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)和磁場(chǎng)強(qiáng)度(H)的比值。磁性材料通常分為：軟磁材料(μ值甚高，可達(dá)數(shù)萬(wàn))和硬磁材料(μ值在1左右)兩大類(lèi)

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度

B

T

在磁介質(zhì)中的磁化過(guò)程，可以看作在原先的磁場(chǎng)強(qiáng)度(H)上再加上一個(gè)由磁化強(qiáng)度(J)所決定的，數(shù)量等于4лJ的新磁場(chǎng)，因而在磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)B=H+4лJ，叫作磁感應(yīng)強(qiáng)度

(3)磁場(chǎng)強(qiáng)度

H

A／m

導(dǎo)體中通過(guò)電流，其周?chē)�就產(chǎn)生了磁場(chǎng)。磁場(chǎng)對(duì)原磁矩或電流產(chǎn)生作用力的大小為磁場(chǎng)強(qiáng)度的表征

(4)矯頑力

H_с

A／m

樣品磁化到飽和后，由于有磁滯現(xiàn)象，欲使磁感應(yīng)強(qiáng)度減為零，須施加一定的負(fù)磁場(chǎng)見(jiàn)，見(jiàn)就稱(chēng)為矯頑力

(5)鐵損

P

W／kg

鐵磁材料在動(dòng)態(tài)磁化條件下，由于磁滯和渦流效應(yīng)所消耗的能量

名  稱(chēng)

量的符號(hào)

單位符號(hào)

含    義

強(qiáng)度指金屬在外力作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力

1.

強(qiáng)

度

1)抗拉強(qiáng)度

ób

金屬試樣拉伸時(shí)，在拉斷前所承受的最大負(fù)荷與試樣原橫截面面積之比稱(chēng)為抗拉強(qiáng)度

ób=Pb/Fo

式中 P_b——試樣拉斷前的最大負(fù)荷(N)

        F_o——試樣原橫截面積(mm²)

2)抗彎強(qiáng)度

óbb

MPa

試樣在位于兩支承中間的集中負(fù)荷作用下，使其折斷時(shí)，折斷截面所

承受的最大正壓力

對(duì)圓試樣：óbb=8PL/Лd³;

對(duì)矩形試樣：óbb=3PL/2bh²

式中  P——試樣所受最大集中載荷(N)

         L——兩支承點(diǎn)間的跨距(mm)

         d——圓試樣截面之外徑(mm)

         b——矩形截面試樣之寬度(mm)

         h——矩形截面試樣之高度(mm)

3)抗壓強(qiáng)度

óbc

MPa

材料在壓力作用下不發(fā)生碎、裂所能承受的最大正壓力，稱(chēng)為抗壓強(qiáng)度

óbc=Pbc/Fo

式中 Pbc—試樣所受最大集中載荷（N）

        Fo—試樣原截面積（mm²）         

4)抗剪強(qiáng)度

て

MPa

試樣剪斷前，所承受的最大負(fù)荷下的受剪截面具有的平均剪應(yīng)力

雙剪：óて=P/2F;單剪：óて=P/Fo

式中  P—剪切時(shí)的最大負(fù)荷（N）

        Fo—受檢部位的原橫截面積(mm²)

5)抗扭強(qiáng)度

MPa

指外力是扭轉(zhuǎn)力的強(qiáng)度極限  

てb≈3Mb/4Wp(適用于鋼材)

てb≈Mb/Wp(適用于鑄鐵)

式中 Mb—扭轉(zhuǎn)力矩（N•mm）

        Wp—扭轉(zhuǎn)時(shí)試樣截面的極斷面系數(shù)（mm²） 

6)屈服點(diǎn)

ós

MPa

金屬試樣在拉伸過(guò)程中，負(fù)荷不再增加，而試樣仍繼續(xù)發(fā)生變形的現(xiàn)象稱(chēng)為“屈服”。發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力，稱(chēng)為屈服點(diǎn)或屈服極限

Ós=Ps/Fo           

式中 Ps——屈服載荷(N)

        Fo——試樣原橫截面積(mm2)

7)屈服強(qiáng)度

ó0.2

MPa

  對(duì)某些屈服現(xiàn)象不明顯的金屬材料，測(cè)定屈服點(diǎn)比較困難，常把產(chǎn)生O．2％永久變形的應(yīng)力定為屈服點(diǎn)，稱(chēng)為屈服強(qiáng)度或條件屈服極限

           ó0.2=P0.2/Fo

式中  P_{0. 2}——試樣產(chǎn)生永久變形為0.2％時(shí)的載荷(N)

         Fo——試樣原橫截面積(mm2)

8)持久強(qiáng)度

ób/時(shí)間（h）

MPa

金屬材料在高溫條件下。經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間發(fā)生斷裂時(shí)的應(yīng)力稱(chēng)為持久強(qiáng)度。通常所指的持久強(qiáng)度，是在一定的溫度條件下，試樣經(jīng)l0⁵h后的斷裂強(qiáng)度

9)蠕變強(qiáng)度

溫度ó 

應(yīng)變量/時(shí)間

MPa

金屬材料在高于一定溫度下受到應(yīng)力作

用，即使應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度，試件也會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而緩慢地產(chǎn)生塑性變形，此種現(xiàn)象稱(chēng)為蠕變。在給定溫度下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，使試樣產(chǎn)生一定蠕變變形量的應(yīng)力稱(chēng)為蠕變強(qiáng)度，例如

          500

 ó----------------- =100MPa  

       1/100000

，表示材料在500％溫度下，10⁵h后應(yīng)變量為l％的蠕變強(qiáng)度為100MPa。蠕變強(qiáng)度是材料在高溫下長(zhǎng)期負(fù)荷下對(duì)塑性變形抗力的性能指標(biāo)

2.

彈

性

彈性是指金屬在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后又恢復(fù)到原來(lái)的形狀和大小的一種特性

1)彈性模量

E

GPa

在彈性范圍內(nèi)，金屬拉伸試驗(yàn)時(shí)，外力和變形成比例增長(zhǎng)，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比關(guān)系時(shí)，這個(gè)比例系數(shù)就稱(chēng)為彈性模量，也叫正彈性模數(shù)

2)切變模量

G

GPa

金屬在彈性范圍內(nèi)，當(dāng)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，外力和變形成比例地增長(zhǎng)，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比例關(guān)系時(shí)，這個(gè)比例系數(shù)就稱(chēng)為切變模量

3)彈性極限

óe

MPa

金屬能保持彈性變形的最大應(yīng)力，稱(chēng)為彈性極限

4)比例極限

óp

MPa

在彈性變形階段。金屬材料所承受的和應(yīng)變能保持正比的最大應(yīng)力，稱(chēng)為比例極限

óp=Pp/Fo

式中 Pp——規(guī)定比例極限負(fù)荷(N)

        F_o——試樣原橫截面積(mm2)

3.

塑

性

所謂塑性是指金屬材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不致破裂的能

力

1)伸長(zhǎng)率

ó

％

金屬材料在拉伸時(shí)，試樣拉斷后，其標(biāo)距部分所增加的長(zhǎng)度與原標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比。δ5是標(biāo)距為5倍直徑時(shí)的伸長(zhǎng)率，δ10是標(biāo)距為10倍直徑時(shí)的伸長(zhǎng)率

2)斷面收縮率

ψ

％

金屬試樣拉斷后，其縮頸處橫截面積的最大縮減量與原橫截面積的百分比

3)泊松比

μ

對(duì)于各向同性的材料，泊松比表示：試樣在單向拉伸時(shí)，橫向相對(duì)收縮量與軸向相對(duì)伸長(zhǎng)量之比

μ=E/2G-1

式中  E——彈性模量(GPa)

        G——切變模量(GPa)

4.

韌

性

所謂韌性是指金屬材料在沖擊力(動(dòng)力載荷)的作用下而不破壞的能力

1)沖擊韌度

a_ku或a_KV

J／cm2

沖擊韌度是評(píng)定金屬材料于動(dòng)載荷下受沖擊抗力的力學(xué)性能指標(biāo)，通常都是以大能量的一次沖擊值(a_ku或a_KV)作為標(biāo)準(zhǔn)的。它是采用一定尺寸和形狀的標(biāo)準(zhǔn)試樣，在擺錘式一次沖擊試驗(yàn)機(jī)上來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果，以沖斷試樣上所消耗的功(A_KU或A_Kv)與斷面處橫截面積(F)之比值大小來(lái)衡量

2)沖擊吸收功

A_Ku或A_KV

J

由于a_k值的大小，不僅取決于材料本身，同時(shí)還隨試樣尺寸、形狀的改變及試驗(yàn)溫度的不同而變化，因而a_k值只是一個(gè)相對(duì)指標(biāo)。目前國(guó)際上許多國(guó)家直接采用沖擊吸收功A_k作為沖擊韌度的指標(biāo)

aku=A_Ku/F；a_KV=A_KV/F

式中  a_ku——夏比u形缺口試樣沖擊值(J／cm2) a_KV——夏比V形缺口試樣沖擊值(J／cm2) A_KU——夏比u形缺口試樣沖斷時(shí)所消耗的沖擊功(J)

        A_KV——夏比v形缺口試樣沖斷時(shí)所消耗的沖擊功(J)

        F——試樣缺口處的橫截面積(cm2)

5.

疲

勞

金屬材料在極限強(qiáng)度以下，長(zhǎng)期承受交變負(fù)荷(即大小、方向反復(fù)變化的載荷)的作用。在不發(fā)生顯著塑性變形的情況下而突然斷裂的現(xiàn)象，稱(chēng)為疲勞

1)疲勞極限

ó-1

MPa

金屬材料在重復(fù)或交變應(yīng)力作用下，經(jīng)過(guò)周次(N)的應(yīng)力循環(huán)仍不發(fā)生斷裂時(shí)所能承受的最大應(yīng)力稱(chēng)為疲勞極限

2)疲勞強(qiáng)度

ó_N

MPa

金屬材料在重復(fù)或交變應(yīng)力作用下，循環(huán)一定周次(N)后斷裂時(shí)所能承受的最大應(yīng)力，叫作疲勞強(qiáng)度。此時(shí)，N稱(chēng)為材料的疲勞壽命。某些金屬材料在重復(fù)或交變應(yīng)力作用下。沒(méi)有明顯的疲勞極限，常用疲勞強(qiáng)度表示

6.

硬

度

硬度就是指金屬抵抗更硬物體壓人其表面的能力。硬度不是一個(gè)單純的物理量，而是反映彈性、強(qiáng)度、塑性等的一個(gè)綜合性能指標(biāo)

1)布氏硬度

HBS

HBW

用一定直徑的球體(鋼球或硬質(zhì)合金球)以相應(yīng)的試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)表面壓痕直徑計(jì)算的硬度值。使用鋼球測(cè)定硬度小于等于450°；使用硬質(zhì)合金球測(cè)定硬度大于450HBW

2)洛氏硬度

HRA

14RB

HRC

HRD

HRE

HRF

HRG

HRH

HRK

用金剛石圓錐或鋼球壓頭以初始試驗(yàn)力和總試驗(yàn)力作用下，壓入試

樣表面，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后，卸除主試驗(yàn)力，測(cè)殘余壓痕深度增

量計(jì)算的硬度值。

洛氏硬度試驗(yàn)分A、B、C、D、E、F、G、H、K標(biāo)尺

3)維氏硬度

HV

用金剛石正四棱體壓頭以49.03～980.7N的試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度計(jì)算的硬度值

4)肖氏硬度

HSC  

HSD

用金剛石或鋼球沖頭從一定高度落到試樣表面，測(cè)沖頭回跳高度計(jì)算硬度值。用目測(cè)型硬度計(jì)的硬度符號(hào)為HSC，指示型硬度計(jì)的硬度符號(hào)為HSD

7.

減

摩

及

耐磨

性

1)摩擦因數(shù)

µ

相互接觸的物體，當(dāng)作相對(duì)移動(dòng)時(shí)就會(huì)引起摩擦，引起摩擦的阻力稱(chēng)為摩擦力。根據(jù)摩擦定律，通常把摩擦力(F)與施加在摩擦部

位上的垂直載荷(N)的比值，稱(chēng)為摩擦因數(shù)μ=F/N

式中 F——摩擦力(N)

        F——施加在摩擦部件上的垂直載荷(N)

2)磨耗量

W

V

g /cm3

試樣在規(guī)定試驗(yàn)條件下經(jīng)過(guò)一定時(shí)間或一定距離摩擦之后，以試樣被磨去的重量(g)或體積(cm3)之量，稱(chēng)為磨耗量(或磨損量)，以磨去重量表示者稱(chēng)為重量磨耗形，用磨去體積表示者稱(chēng)為體積磨耗V

3)相對(duì)耐磨系數(shù)

ε

在模擬耐磨試驗(yàn)機(jī)上，采用65Mn(52～53HRC)作為標(biāo)準(zhǔn)試樣，在相同條件下，標(biāo)準(zhǔn)試樣的絕對(duì)磨耗量與被測(cè)定材料的絕對(duì)磨耗量之比，稱(chēng)為被測(cè)材料的相對(duì)耐磨系數(shù)

名  稱(chēng)

量的符號(hào)

單位符號(hào)

含    義

1.

耐

腐

蝕

性

耐腐蝕性是指金屬材料抵抗周?chē)�介質(zhì)(大氣、水蒸氣、有害氣體、酸、堿、鹽等)腐蝕作用的能力。金屬的耐腐蝕性與許多因素有關(guān)，如金屬的化學(xué)成分、加工性質(zhì)、熱處理?xiàng)l件、組織狀態(tài)以及介質(zhì)和溫度等

(1)化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕是金屬與周?chē)�介質(zhì)直接起化學(xué)作用的結(jié)果。它包括氣體腐蝕和金屬在非電解質(zhì)中的腐蝕兩種形式。其特點(diǎn)是：腐蝕過(guò)程不產(chǎn)生電流；且腐蝕產(chǎn)物沉積在金屬表面

(2)電化學(xué)腐蝕

金屬與酸、堿、鹽等電解質(zhì)溶液接觸時(shí)發(fā)生作用而引起的腐蝕，稱(chēng)為電化學(xué)腐蝕。它的特點(diǎn)是腐蝕過(guò)程中有電流產(chǎn)生，其腐蝕產(chǎn)物(鐵銹)不覆蓋在作為陽(yáng)極的金屬表面上，而是在距離陽(yáng)極金屬的一定距離處

(3)一般腐蝕

這種腐蝕是均勻地分布在整個(gè)金屬內(nèi)外表面上，使截面不斷減小，最終使受力件破壞

(4)晶間腐蝕

這種腐蝕在金屬內(nèi)部沿晶粒邊緣進(jìn)行.通常不引起金屬外形的任何變化，往往使設(shè)備或機(jī)件突然破壞

(5)點(diǎn)腐蝕

這種腐蝕集中在金屬表面不大的區(qū)域內(nèi).并迅速向深處發(fā)展，最后穿透金屬，是一種危害較大的腐蝕破壞

(6)應(yīng)力腐蝕

是指在靜應(yīng)力(金屬的內(nèi)外應(yīng)力)作用下，金屬在腐蝕介質(zhì)中所引起的破壞。這種腐蝕一般穿過(guò)晶粒，即所謂穿晶腐蝕

(7)腐蝕疲勞

指在交變應(yīng)力作用下，金屬在腐蝕介質(zhì)中所引起的破壞。它也是一種穿晶腐蝕

(8)腐蝕速度

Mg/(dm²·d)

或g/(m²·d)

單位面積的金屬材料在單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)腐蝕之后的失重，稱(chēng)為腐蝕速度

(9)腐蝕率

R

mm/a

金屬材料在單位時(shí)間內(nèi)腐蝕掉的材料深度稱(chēng)為腐蝕率

2.抗氧化性

g/(cm².h)

或mm/a

金屬材料在室溫或高溫下抵抗氧化的能力。金屬的氧化過(guò)程實(shí)際上是屬于化學(xué)腐蝕的一種形式。它可直接用一定時(shí)間內(nèi)，金屬表面經(jīng)腐蝕之后重量損失的大小，即用金屬減重的速度表示

3.化學(xué)穩(wěn)定性

系指金屬材料的耐腐蝕性和抗氧化性的總稱(chēng)。金屬材料在高溫下的化學(xué)穩(wěn)定性叫作熱穩(wěn)定性