常用钢材力学性能表

常用钢材化学成分及力学性能

01.碳素钢板

(一）Q235-A.F钢

表1-10 钢的化学成分

化学成分%

C Si Mn P S

0.14～0.22 ≤0.07 0.30～0.60 ≤0.045 ≤0.050

表1-11 钢板的力学性能和冷弯性能

板厚（mm) бb(Mpa) бs(Mpa) δs(%) 冷弯试验180 o2～3 375～500 ≥235 ≥20 d=1.5a

>3～3.5 ≥21

>3.5～4 ≥22

>4～16 375～500 ≥235 ≥25 d=1.5a

表1-12 钢板的许用应力

板厚（mm) 在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)

≤20 100 150 200 250

3～4 113 113 113 105 94

4.5～16 113 113 113 105 94

(二）Q235-A钢板

表1-13 钢的化学成分

化学成分(%)

C Si Mn P S

0.14～0.22 0.12～0.30 0.30～0.65 ≤0.045 ≤0.050

表1-14 钢板的力学性能和冷弯性能

板厚（mm) бb(Mpa) бs(Mpa) δs(%) 冷弯试验180 o2～3 375～500 ≥235 ≥20 d=1.5a

>3～3.5

专业实验（1）

八：金属材料拉伸实验讲义

一、 金属拉伸实验目的

金属力学性能是承受外载荷而不发生失效的能力，力学性能的判据是表征和判定金属力学性能所用的指标和依据，而其高低表征材料抵抗外力作用的能力水平，是评定金属测量质量的重要依据。金属拉伸实验是金属材料力学性能测试中最重要的方法之一。通过拉伸实验，可以测定材料的强度和弹性、塑性参数，为材料评价和选材提供了依据。同时熟练掌握电子万能材料实验机的使用和操作，帮助进一步理解金属材料的强度及弹性塑性性能参数的含义及测试方法。

二、 预习要求

要求学生实验前，认真阅读实验讲义以及相关参考资料，认真撰写预习报告。预习报告不合格的学生不允许参与实验。

三、 实验所需仪器设备

万能材料试验机

四、 金属拉伸试验原理

单向拉伸试验是研究材料机械性能最基本、应用最广泛的试验。由于试验方法简单且易于得到较可靠的试验数据，一般工厂中都广泛利用其试验结果来检验材料的机械性能。试验提供的弹性模量、屈服强度、断裂强度、断裂总伸长率和断面收缩率等指标是评定材质和进行强度和刚度计算的重要依据。金属材料出厂时一般都要提供上述指标以供使用和参考。

进行单向拉伸试验时，外力必须通过试样轴线以确保材料处于单向应力状态。一般试验机

弹簧钢丝和弹性合金丝(上)

东北特殊钢集团大连钢丝制品公司 徐效谦

弹性材料是机械和仪表制造业广泛采用的制作各种零件和元件的基础材料，它在各类机械和仪表中的主要作用有：通过变形来吸收振动和冲击能量，缓和机械或零部件的震动和冲击；利用自身形变时所储存的能量来控制机械或零部件的运动；实现介质隔离、密封、软轴连接等功能。还可以利用弹性材料的弹性、耐蚀性、导磁、导电性等物理特性，制成仪器、仪表元件，将压力、张力、温度等物理量转换成位移量，以便对这些物理量进行测量或控制。 1 弹性材料的分类 1.1 按化学成分分类

弹性材料可分为：碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢、铁基弹性合金、镍基弹性合金、钴基弹性合金等。 1.2 按使用特性分类

根据弹性材料使用特性，可作如下分类： 1.2.1 通用弹簧钢

(1)形变强化弹簧钢：碳素弹簧钢丝。 (2)马氏体强化弹簧钢：油淬火回火钢丝。 (3)综合强化弹簧钢：沉淀硬化不锈钢丝 1.2.2 弹性合金 (1)耐蚀高弹性合金 (2)高温高弹性合金 (3)恒弹性合金

(4)具有特殊机械性能、物理性能的弹性合金 2 弹簧钢和弹性合金的主要性能指标 2.1 弹性模量

钢丝在拉力作用下产生变形，当拉力不超过一定值时

常用钢材型号、性能特性

45——优质碳素结构钢，优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢。是最常用中碳调质钢。

主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。

Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢。最常用的碳素结构钢。

主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。

40Cr——使用最广泛的钢种之一，使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢。属合金结构钢。

主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯 塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬 火处理。金属加工微信内容不错，值得关注。应用举例

题目：自动球压痕技术测定钢材力学性能的数值模拟

本 科 毕 业 论 文 学生姓名：韦洋 学 号：11032420

专业班级：过程装备与控制工程11-4班 指导教师：徐 书 根

2015年06月20日

中国石油大学（华东）本科毕业论文

自动球压痕技术测定材料力学性能的数值模拟

摘 要

随着科学技术和社会经济的持续发展，人们越来越重视工业生产中的安全问题，因此对在服役设备的检验以及寿命评估尤为重要。球形压痕技术能很好地解决常规性试验的破坏性取样问题。本文基于ABAQUS有限元软件，对自动球压痕试验测定材料力学进行了数值模拟，研究加载过程中试样的应力及变形规律。结果表明在加载过程中，压头附近有明显的应力集中，在卸载过程中，弹性变形进行了恢复，并且在试验结束后，被测材料表面有较多的材料堆积。其次还研究了本构模型与材料力学性能的关联性，由载荷-位移曲线关联得到了被测材料的真应力-真塑性应变曲线、屈服强度和极限拉伸强度。在本文最后，把数值模拟结果和常规性试验比对研究，结果显示自动球压痕试验的数值模拟能够有效的测定材料力学性能。

关键词：压痕试验；数值模拟；材料力学性能

中国石油大学（华东）本科毕业论文

The Numeric

《混凝土结构设计原理》 基本概念自测复习题

第一部分 绪论及材料力学性能 一、选择题

1．图1所示为一素混凝土梁，这种简图是否现实。（ b ）

A．现实； B．不现实。

2-1 素混凝土梁图2-12．截面尺寸和混凝土强度等级相同的钢筋混凝土梁与纯混凝土梁相比，其承载能力：c

A．有所提高 B．有所降低 C．提高很多 D．相同

3．截面尺寸和混凝土强度等级相同的钢筋混凝土梁与纯混凝土梁相比，其抵抗开裂的能力：c A．有所提高 B．有所降低 C．提高很多 D．相同

4．混凝土组成成分中最薄弱的环节是：

A．水泥石的抗拉强度 B．砂浆的抗拉强度

C．水泥石与骨料间的粘结 D．砂浆与骨料间的粘结

5．混凝土力学指标的基本代表值是：a

A．立方体抗压标准强度 B．轴

心受压设计强度

C．轴心抗压标准强度 D．立方体抗压平均强度

7．钢筋混凝土最主要的缺点是：c

A．使用荷载下带

《材料力学性能》课后答案 机械工业出版社 2008第2版 第一章 单向静拉伸力学性能

1、 解释下列名词。

1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。

2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。

3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。

4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。

5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。 韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。

8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。

9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶

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商用车车架常用横梁的力学性能研究

作者：孙国兵

来源：《汽车科技》2013年第04期

摘要：由于缺乏横梁力学性能参数，设计师在车架设计时对横梁的选择比较随意，往往只考虑系统的通过性，而忽视了横梁本身对车架力学性能的影响。本文研究了商用车十四种常用横梁结构的力学性能，为车架优化设计提供了理论依据。

关键词：商用车横梁；力学性能；优化设计

中图分类号：U463.32 文献标志码： A 文章编号：1005-2550（2013）04-0010-05

商用车常用的横梁种类很多，但是由于没有确切的横梁弯曲和扭转性能参数，因此总布置进行车架设计时往往只根据自己的经验以及系统需求进行布置。这就导致很多车架结构设计不合理，车架扭转大的地方布置了扭转刚度较小的横梁，车架不受扭转的地方布置了扭转刚度很大的横梁，这些不合理的布置直接导致横梁开裂及车架振动问题，同时不利于降低车架自重及成本。为了优化车架横梁的布置，需要知道常用横梁结构的弯曲、扭转性能参数，用有限元手段标定各种横梁的性能参数。

目前商用车底盘常用的横梁有十四种，使用有限元分析软件HyperMesh对横梁进行前处理，使用Optistruct求解器标定各种横梁的绝对弯曲刚度和绝对扭转刚度，并将横梁分别安装在某

《工程材料力学性能》考试复习题

名词解释

1，循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力应力状态软性系数材料最大切应力与最大正应力的比值，记为α。：

2，缺口效应：缺口材料在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态发生的变化。 3，缺口敏感度：金属材料的缺口敏感性指标，用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度的比值表示。

4，冲击吸收功：冲击弯曲试验中试样变形和断裂所消耗的功 5，过载损伤界：抗疲劳过载损伤的能力用过载损伤界表示。

6，应力腐蚀：材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏

7，氢蚀： 由于氢与金属中的第二相作用生成高压气体，使基体金属晶界结合力减弱而导

8，金属脆化。氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色，颗粒状。微观断口上晶界明显加宽，呈沿晶断裂。

9，磨损：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。

10， 耐磨性：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。

论述

1，影响屈服强度的因素：

① 内因：a金属本性及晶格类型b晶粒大小和亚结构c溶质元素d第二相 ② 外因：a温度b应变速率c

.

（1）、掌握金属力学性的基本概念。

（2）、了解各力学性能的衡量指标。

理解力学性能的基本概念。 金属材料与热处理

10中职（3）班、（四）班 2011-02-28至03-4

4

陈健

§2-2 金属的力学性能

对拉伸曲线各阶段分析。

挂图

习题册P5，填空题1-15和P6的判断题

金属力学的五大指标：

强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度。

讲授、提问引导、图片展示、举例分析、

.

§2-2金属的力学性能；

各种机械零件或工具在使用过程中都要受到各种形式外力的作用。如弯矩、扭力的作用。这就要求金属材料必须具有一定的承受机械载荷而不超过许可变形或不破坏的能力，这种能力说是金属材料力学性能。 用金属材料力学性能指标来衡量：

有五大指标：强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度。

一、强度：金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或

断裂的能力，称为强度，强度的大小用应力表示。多以抗拉强度作为判别强度高低的指标。

拉伸试验过程的四个特殊阶段：弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段。

强度指标：

a.弹性极限：Re=Fe/So b.屈服强度：Rs=Fs/So

试样产生屈服现象时所