钢材的性能(钢材的五个基本力学性能指标)

钢材的性能(钢材的五个基本力学性能指标)

大家好，钢百科小编解答以上问题。45和45MN这两种钢在性能上有何差异，钢材的高温性能包括哪些？这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

Q1：45和45MN这两种钢在性能上有何差异

45和45MN这两种钢在性能上有何差异45号钢属于优质碳素结构钢，俗称优钢，属于中碳碳结构钢，这种45号钢在钢中不会特意加入合金元素，也是应用*广泛的优质结构钢。45号钢的用途取决于它的各项性能，45号钢它具有一定的韧性和塑性，并具有较高的强度，可加工性良好，采用调质处理可获得很好的综合力学性能。45号钢适用于制造较高强度的运动零件，如空压机、泵的活塞、蒸汽涡轮机的叶轮，重型及通用机械中的轧制轴、连杆、蜗杆、齿条、齿轮、销子等。45号钢通常在调质或正火状态下使用，可代替渗碳钢，用于制造表面耐磨的零件，此时，须经过高频感应或者火焰淬火，如曲轴、齿轮、机床主轴、活塞销、传动轴等，还用于制造农机中等负荷的轴、脱粒滚筒、凹板钉齿、链轮、齿轮以及钳工工具等。45Mn属于中碳调质钢，强度、韧度及淬透性均比45钢高，调质处理可获得较好的综合力学性能，可加工性好，但焊接性差，一般用于较大负载及耐受磨损工作条件下的零件，如曲轴、花键轴、轴、连杆、万向节轴、汽车半轴、齿轮、离合器盘、螺栓、螺母等。45号钢通常在调质或正火状态下使用，可代替渗碳钢，用于制造表面耐磨的零件，此时，须经过高频感应或者火焰淬火，如曲轴、齿轮、机床主轴、活塞销、传动轴等，还用于制造农机中等负荷的轴、脱粒滚筒、凹板钉齿、链轮、齿轮以及钳工工具等。45#钢可以代替45Mn吗，如果没有对强度，硬度等条件有要求，就都无所谓了。但如果要强度，硬度，模量高的话，就不行。因为45#钢只是普通碳钢，加入Mn后，其强度硬度都有大幅增加。适用于强度要求高的机械上。

Q2：钢材的高温性能包括哪些？

钢材在高温所表现出来的性能与室温时比较有很大的差别。钢材在高温下长期使用组织结构会发生变化，从而性能发生改变。钢材在高温时的性能包括蠕变极限、持久强度、抗高温氧化、组织稳定性、应力松弛、热疲劳、热脆性等。蠕变极限:金属在一定的温度和应力作用下，随着时间的增加，慢慢地发生塑性变形的现象，称为蠕变。 蠕变极限是金属高温强度主要考核指标，它有两种表亦方法。一是在一定的工作条件下，引起规定变形速度的应力值。二是在一定的工作温度下，规定使用时间内使钢材发生一定量总变形时的应力值。
(2)持久强度:钢材在高温和应力的长期作用下抵抗破坏的能力。在锅炉设计中，以零件在高温下运行断裂的应力作为持久强度，单位是MPa。 有时用表示某温度￡时的持久强度。
(3)抗高温氧化:钢材在高温和一定介质条件下，抵抗氧化腐蚀的能力。
(4) 组织稳定性:钢在高温下长期使用，其组织结构要发生变化，如珠光体球化和石墨化等。组织的不稳定性会引起钢的力学性能变化。因此，在高温长期运行过程中保证钢的组织稳定性，是延长零件使用寿命的重要措施。
(5) 应力松弛:零部件在高温和应力状态下工作时，如维持总变形不变，随着时间的增加，零部件的应力逐渐地降低，这种现象叫应力松弛，简称松弛。锅炉、汽轮机的许多零部件，如紧固件、弹簧、汽封等处于松弛条件下工作，当这些零部件应力松弛到一定程度后，就会引起汽缸和阀门漏气。
(6) 热疲劳:零部件经过多次反复热应力循环损坏的现象，称为热疲劳。产生热疲劳的原因是由于零部件在工作过程中受到反复的加热和冷却，零部件的热胀冷缩受到阻碍而造成。
(7) 热脆性:钢的冲击韧性由于高温和应力的长期作用而产生下降的现象，称为热脆性。

Q3：建筑钢材有哪些力学性能指标？

钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。其中力学性能是钢材最重要的使用性能，包括拉伸性能、冲击性能、疲劳性能等。工艺性能表示钢材在各种加工过程中的行为，包括弯曲性能和焊接性能等。
(一)拉伸性能 反映建筑钢材拉伸性能的指标包括屈服强度、抗拉强度和伸长率。 屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据。抗拉强度与屈服强度之比(强屈比)是评价钢材使用可靠性的一个参数。强屈比愈大，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，安全性越高;
但强屈比太大，钢材强度利用率偏低，浪费材料。 钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性。 在工程应用中，钢材的塑性指标通常用伸长率表示。
(二)冲击性能 冲击性能是指钢材抵抗冲击荷载的能力。钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击性能有明显的影响。除此以外，钢的冲击性能受温度的影响较大，冲击性能随温度的下降而减小;
当降到一定温度范围时，冲击值急剧下降，从而可使钢材出现脆性断裂，这种性质称为钢的冷脆性，这时的温度称为脆性临界温度。 脆性临界温度的数值愈低，钢材的低温冲击性能愈好。所以，在负温下使用的结构，应当选用脆性临界温度较使用温度为低的钢材。
(三)疲劳性能 受交变荷载反复作用时，钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象，称为疲劳破坏。疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的，所以危害极大，往往造成灾难性的事故。 钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。

Q4：“钢材的主要力学性能指标有哪些

（1）拉伸性能反映建筑钢材拉伸性能的指标，包括屈服强度、抗拉强度和伸长率。屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据。抗拉强度与屈服强度之比（强屈比）是评价钢材使用可靠性的一个参数。强屈比愈大，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，安全性越高;
但强屈比太大，钢材强度利用率偏低，浪费材料。 钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性。在工程应用中，钢材的塑性指标通常用伸长率表示。伸长率是钢材发生断裂时所能承受永久变形的能力。伸长率越大，说明钢材的塑性越大。试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为断后伸长率。对常用的热轧钢筋而言，还有一个最大力总伸长率的指标要求。 预应力混凝土用高强度钢筋和钢丝具有硬钢的特点，抗拉强度高，无明显的屈服阶段，伸长率小。由于屈服现象不明显，不能测定屈服点，故常以发生残余变形为0。2%原标距长度时的应力作为屈服强度，称条件屈服强度，用σ0。2表示。
（2）冲击性能冲击性能是指钢材抵抗冲击荷载的能力。 钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击性能有明显的影响。除此以外，钢的冲击性能受温度的影响较大，冲击性能随温度的下降而减小;
当降到一定温度范围时，冲击值急剧下降，从而可使钢材出现脆性断裂，这种性质称为钢的冷脆性，这时的温度称为脆性临界温度。脆性临界温度的数值愈低，钢材的低温冲击性能愈好。 所以，在负温下使用的结构，应当选用脆性临界温度较使用温度低的钢材。
（3）疲劳性能受交变荷载反复作用时，钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象，称为疲劳破坏。疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的，所以危害极大，往往造成灾难性的事故。 钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。

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