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1、影响钢材[钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成的一定形状、尺寸和性能的材料。]性能的因素有哪些?

(1)由于某种因素的影响而使钢材强度提高,塑性、韧性下降,增加脆性的现象称之为硬化现象。一般为重复荷载作用下弹性极限提高(进入塑性阶段后发生)。
(2)冷加工时(常温进行弯折、冲孔剪切等),钢材发生塑性变形[塑性变形是物质(包括流体及固体)在一定的条件下,在外力的作用下产生形变,当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复原状的一种物理现象。]从而使钢材变硬的现象称之为冷作硬化。
(3)钢材中的c、n,随着时间的增长和温度的变化,而形成碳化物和氮化物,使钢材变脆的“老化”现象称之为时效硬化。
2、温度的影响
(1)正温影响
总体影响规律为温度上升,钢材的强度降低,塑性、韧性提高,温度达450-600oc左右时,钢材的强度几乎降至为零,而塑性、韧性极大,易于进行热加工,此温度称之为热煅温度。
需要说明:钢材在250o左右时,强度提高,塑性、韧性下降,钢材表面呈蓝色,这一现象称之为蓝脆现象。钢材在200o以上时应采取隔热措施。
(2)负温影响
随着温度的降低钢材的强度提高,塑性、韧性降低,脆性增大,称之为低温冷脆,当温度降至某一特定温度时钢材的脆性急剧增大,称此温度点为转脆温度。
3、生产工艺的影响
(1)冶炼过程主要控制化学成分[化学成分是化学中的一个概念,在纯物质及混合物中有不同(但相近的)意义。]
(2)浇铸的影响主要为脱氧方法:沸腾钢用mn为脱氧剂[脱氧剂又名去氧剂、吸氧剂,是可吸收氧气、减缓食品氧化作用的添加剂,是目前食品保藏中正在采用的新产品。],时间快,价格低,质量差;镇静钢[镇静钢是指完全脱氧的钢,即氧的质量分数不超过0.01%(一般常在0.002%~0.003%)。]用si为脱氧剂,时间慢,价格高,质量好。
(3)反复的轧制可使得钢材规格变小,改善钢材的塑性,同时可以使钢材中的气孔、裂纹、疏松等缺陷焊合,使金属晶体组织密实,晶粒细化,消除纤维组织缺陷,使钢材的力学性能[材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征 。]提高。同一牌号的钢材,厚度或直径越小,强度越高。

2、钢材的主要性能包括什么内容?

钢材的性能主复要有三个方面制,即力学性能、化学性能和物理性能。
常规力学性能主要是指强度、硬度、塑性、韧性等;化学性能是指抗氧化能力、耐腐蚀能力等;物理性能是有导电性、导热性、密度、熔点等。
钢材的性能是根据使用要求来确定的,一般钢材主要要求力学性能;如果用于耐腐蚀场合就要考虑化学性能;再如果是用于制作导电、或导热的零件,就还要考虑物理性能了。

3、钢材特性

钢材特性有抗拉强度[抗拉强度(tensile strength)是金属由均匀形塑性变向局部集中塑性变形过渡的临界值,也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。]、弹性模量、塑性、冲击韧性[冲击韧性是指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力,反映材料内部的细微缺陷和抗冲击性能。]、冷脆性、硬度、冷弯性能、可焊性[焊接性,是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接规范及焊接结构形式等条件下,获得优良焊接接头的难易程度。]、热处理、冷加工与时效。

钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资,其应用广泛、品种繁多,根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类,为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作,又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢等。

(3)钢材性能扩展资料:

钢材的分类有:

1、碳钢

碳钢也叫碳素钢,是含碳量(wc)小于2%的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。按用途可以把碳钢分为碳素结构钢[结构钢是指符合特定强度和可成形性等级的钢。]、碳素工具钢和易切削结构钢三类。碳素结构钢又可分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种。

2、碳素结构钢

这类钢主要保证力学性能,故其牌号体现其力学性能,用q 数字表示,其中“q”为屈服点[钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。]“屈”字的汉语拼音字首,数字表示屈服点数值,例如q275表示屈服点为275mpa。

3、优质结构钢

这类钢必须同时保证化学成分和力学性能。其牌号是采用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数(wс×10000)。例如45钢表示钢中平均碳的质量分数为0.45%;08钢表示钢中平均碳的质量分数为0.08%,优质碳素结构钢主要用于制造机器零件。

参考资料来源:网络—钢材

4、影响钢材性能的主要因素

化学成分。生产工艺精细度。轧制状态。温度影响。应力。反复荷载作用。环境腐蚀。等

5、简要分析钢材的化学成分对钢材性能有何影响?

钢材的化学成分对钢材性能影响:

碳:存在于所有的钢材,是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度,我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.6%以上的碳,也成为高碳钢。

磷是钢中有害杂质之一。含磷较多的钢,在室温或更低的温度下使用时,容易脆裂,称为“冷脆”。钢中含碳越高,磷引起的脆性越严重。一般普通钢中规定含磷量不超过 0.045%,优质钢要求含磷更少。

硫在钢中偏析严重,恶化钢的质量。在高温下,降低钢的塑性,是一种有害元素,它以熔点较低的fes的形式存在。

(5)钢材性能扩展资料:

对钢材的影响:

铬:增加耐磨损性,硬度,最重要的是耐腐蚀性,拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫,如果保养不当,所有钢材都会生锈。

锰:重要的元素,有助于生成纹理结构,增加坚固性,和强度、及耐磨损性。

钼:碳化作用剂,防止钢材变脆,在高温时保持钢材的强度,出现在很多钢材中。

镍:保持强度、抗腐蚀性、和韧性。

硅:有助于增强强度。和锰一样,硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。

钨:增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。

钒:增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒。

6、影响钢材机械性能的主要因素有哪些?

1、化学成分的影响:基本成分为铁,碳钢中含量占99%,碳、硅、锰为杂质元素,硫、磷、氮、氧为冶炼过程中不易除尽的有害元素。

2、冶金与轧制的影响:冶金的影响主要为脱氧方法:沸腾钢用mn为脱氧剂,时间快,价格低,质量差;镇静钢用硅为脱氧剂,时间慢,价格高,质量好。特殊镇静钢用用si脱氧后,再用铝补充脱氧。

反复的轧制可以改善钢材的塑性,同时可以使钢材中的气孔、裂纹、疏松等缺陷焊合,使金属晶体组织密实,晶粒细化,消除纤维组织缺陷,使钢材的力学性能提高。

3、冷作硬化与时效硬化:由于某种因素的影响而使钢材强度提高,塑性、韧性下降,增加脆性的现象称之为硬化现象。冷加工时(常温进行弯折、冲孔剪切等),钢材发生塑性变形从而使钢材变硬的现象称之为冷作硬化。

钢材中的碳、氮,随着时间的增长和温度的变化,而形成碳化物和氮化物,使钢材变脆的“老化”现象称之为时效硬化。

4、复杂应力与应力集中的影响:钢材在多相同号应力场作用下,一向的变形受到另一向的限制,而使钢材强度增加,塑性、韧性下降,异号应力场时则相反。

钢构件由于截面的改变以及孔洞、凹槽、裂纹等原因而使构件内产生应力集中,应力集中实际为:局部应力增大并多为同号应力场。

(6)钢材性能扩展资料:

钢材的主要机械性能:

1、强度:fy 强度设计标准值,设计依据;fu钢材的最大承载强度,安全储备。

2、塑性:δ5(δ10),钢材产生塑变时而不发生脆性断裂的能力,便于内力重分布,吸收能量,重要指标。

3、冷弯性能:90度、180度,在冷加工过程中产生塑性变形时,对产生裂纹的敏感性,是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。

4、韧性:冲击韧性αk,钢材在一定温度下塑变及断裂过程中吸收能量的能力,用于表征钢材承受动力荷载的能力(动力指标),按常温(20度)、零温(0度)、负温(-20度、-40度)区分。

5、可焊:表征钢材焊接后具备良好焊接接头性能的能力-不产生裂纹,焊缝影响区材性满足有关要求。

7、45号钢性能

材料牌号: 45

材料名称: 优质碳素钢

标 准 号: gb699-88

试样尺寸: 25

试样状态: 退火钢

抗拉强度: ≥600 (mpa)

屈服内强度: ≥355 (mpa)

延 长 率容: ≥16%

断面收缩率: ≥40%

布氏硬度: ≤197 (hblack eye

化学成分:

材料化学成分组成
元素 比例(%)

碳 c : 0.42~0.50
铬 cr ; ≤0.25
锰 mn ; 0.50~0.80
镍 ni ; ≤0.25
磷 p ; ≤0.035
硫 s ; ≤0.035
硅 si ; 0.17~0.37

特性及应用:

未热处理时:hb≤229
热处理:正火
冲击功:aku≥39j

强度较高,塑性和韧性尚好,属于综合力学性能比较好的钢,用得非常广泛,主要用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件,以及对心部强度要求不高的表面淬火零件,如心轴、曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。水淬时有形成裂纹的倾向,形状复杂的零件应在热水或油中淬火。焊接性差 。

机械加工性中等,一般机械加工性的好坏就是以45钢作为基准,45钢为1,值越大越易加工。

8、钢材的性能主要有哪些方面

如下元素是不同钢种都有的化学元素。
1、碳(c):
钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,
当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过
0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,
碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和
抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。
硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的
低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强
度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16mn钢比a3屈服点高40%。含锰11-14%
的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷(p):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低
塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
5、硫(s):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在
锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于
0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通
常称易切削钢。
当然,不同的钢种还有其他元素对钢材的性能影响大。如不锈钢,镍(ni),铬(cr)对性能影响也很大。

9、钢的化学成分对钢材性能的影响

钢中除铁、碳两种基本元素外,还含有其他的一些元素,它们对钢的性能和质量有一定的影响。
(1)碳。碳是决定钢材性能的主要元素。随着含碳量的增加,钢的强度、硬度提高,塑性、韧性降低。但当含碳量大于1.o%时,由于钢材变脆,抗拉强度反而下降。
(2)硅、锰。硅和锰是钢材中的有益元素。硅和锰是在炼钢时为了脱氧加入硅铁和锰铁而留在钢中的合金元素。
硅的含量在1%以内,可提高钢材的强度,对塑性和韧性没有明显影响。但含硅量超过1%时,钢材冷脆性增加,可焊性变差。
锰的含量为0.8%~1%时,可显著提高钢的强度和硬度,几乎不降低塑性及韧性。当其含量大于1%时,在提高强度的同时,塑性及韧性有所下降,可焊性变差。
(3)硫、磷。硫和磷是钢材中主要的有害元素,炼钢时由原料带入。
硫能够引起热脆性,热脆性严重降低了钢的热加工性和可焊性。硫的存在还使钢的冲击韧性、疲劳强度、可焊性及耐蚀性降低。
磷能使钢材的强度、硬度、耐蚀性提高,但显著降低钢材的塑性和韧性,特别是低温状态的冲击韧性下降更为明显,使钢材容易脆裂,这种现象称为冷脆性。冷脆性使钢材的冲击韧性以及焊接等性能都下降。
(4)氧、氮。氧和氮是钢材中的有害元素,它们是在炼钢过程中进入钢液的。这些元素的存在降低了钢材的强度、冷弯性能和焊接性能。氧还使钢材的热脆性增加,氮还使钢材的冷脆性及时效敏感性增加。
(5)铝、钛、钒、铌。铝、钛、钒、铌等元素是钢材中的有益元素,它们均是炼钢时的强脱氧剂,也是合金钢中常用的合金元素。适量地加入这些元素,可以改善钢材的组织,细化晶粒,显著提高钢材的强度和改善钢材的韧性。

10、钢材的力学性能有哪些

钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率[伸长率是指试样在拉伸断裂后,原始标距的伸长与原始标距之比的百分率。]、冷弯性能和冲击韧性等,也称机械性能。

1. 屈服强度
钢材单向拉伸应力—应变曲线中屈服平台对应的强度称为屈服强度,也称屈服点,是建筑钢材的一个重要力学特征。屈服点是弹性变形的终点,而且在较大变形范围内应力不会增加,形成理想的弹塑性模型。低碳钢和低合金钢都具有明显的屈服平台,而热处理钢材和高碳钢则没有。
2. 抗拉强度
单向拉伸应力—应变曲线中最高点所对应的强度,称为抗拉强度,它是钢材所能承受的最大应力值。由于钢材屈服后具有较大的残余变形,已超出结构正常使用范畴,因此抗拉强度只能作为结构的安全储备。
3. 伸长率
伸长率是试件断裂时的永久变形与原标定长度的百分比。伸长率代表钢材断裂前具有的塑性变形能力,这种能力使得结构制造时,钢材即使经受剪切、冲压、弯曲及捶击作用产生局部屈服而无明显破坏。伸长率越大,钢材的塑性和延性越好。
屈服强度、抗拉强度、伸长率是钢材的三个重要力学性能指标。钢结构中所有钢材都应满足规范对这三个指标的规定。
4. 冷弯性能
根据试样厚度,在常温条件下按照规定的弯心直径将试样弯曲180°,其表面无裂纹和分层即为冷弯合格。冷弯性能是一项综合指标,冷弯合格一方面表示钢材的塑性变形能力符合要求,另一方面也表示钢材的冶金质量(颗粒结晶及非金属夹杂等)符合要求。重要结构中需要钢材有良好的冷、热加工工艺性能时,应有冷弯试验合格保证。
5. 冲击韧性
冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用钢材断裂时所吸收的总能量来衡量。单向拉伸试验所表现的钢材性能都是静力性能,韧性则是动力性能。韧性是钢材强度、塑性的综合指标,韧性越低则发生脆性破坏的可能性越大。韧性值受温度影响很大,当温度低于某一值时将急剧下降,因此应根据相应温度提出要求。

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