钢铁材料的各方面性能--精密钢管|冷拔钢管|合金钢管|不锈钢管|高压锅炉管尽在聊城市兴国钢管有限公司

名  称

量的符号

单位符号

含    义

1.密度

P

g／cm³

密度就是某种物质单位体积的质量

 2.

热

性

能

(1)熔点

℃

金属材料由固态转变为液态时的熔化温度

(2)比热容

c

J／(kg·K)

单位质量的某种物质，在温度升高1°C时吸收的热或温度降低1°C时所放出的热量

(3)热导率

ג

W／(m·K)

在单位时间内，当沿着热流方向的单位长度上温度降低1°C时，单位面积容许导过的热量

(4)线胀系数

ªL

10^-6／K

金属温度每升高1°C所增加的长度与原来长度的比值

 3.

电

性

能

(1)电阻率

ρ

0·m

是表示物体导电性能的一个参数。它等于1m长，横截面积为1mm2的导线两端间的电阻。也可用一个单位立方体的两平行端面间的电阻表示

(2)电阻温度系数

ªρ

1／℃

温度每升降1°C，材料电阻率的改变量与原电阻率之比，称为电阻温度系数

(3)电导率

k

S／m或％IACS

电阻率的倒数叫电导率。在数值上它等于导体维持单位电位梯度时，流过单位面积的电流

 4.

磁性能

(1)磁导率

µ

H／m

是衡量磁性材料磁化难易程度的性能指标，它是磁性材料中的磁感应强度(B)和磁场强度(H)的比值。磁性材料通常分为：软磁材料(μ值甚高，可达数万)和硬磁材料(μ值在1左右)两大类

(2)磁感应强度

B

T

在磁介质中的磁化过程，可以看作在原先的磁场强度(H)上再加上一个由磁化强度(J)所决定的，数量等于4лJ的新磁场，因而在磁介质中的磁场B=H+4лJ，叫作磁感应强度

(3)磁场强度

H

A／m

导体中通过电流，其周围就产生了磁场。磁场对原磁矩或电流产生作用力的大小为磁场强度的表征

(4)矫顽力

H_с

A／m

样品磁化到饱和后，由于有磁滞现象，欲使磁感应强度减为零，须施加一定的负磁场见，见就称为矫顽力

(5)铁损

P

W／kg

铁磁材料在动态磁化条件下，由于磁滞和涡流效应所消耗的能量

名  称

量的符号

单位符号

含    义

强度指金属在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力

1.

强

度

1)抗拉强度

ób

金属试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷与试样原横截面面积之比称为抗拉强度

ób=Pb/Fo

式中 P_b——试样拉断前的最大负荷(N)

        F_o——试样原横截面积(mm²)

2)抗弯强度

óbb

MPa

试样在位于两支承中间的集中负荷作用下，使其折断时，折断截面所

承受的最大正压力

对圆试样：óbb=8PL/Лd³;

对矩形试样：óbb=3PL/2bh²

式中  P——试样所受最大集中载荷(N)

         L——两支承点间的跨距(mm)

         d——圆试样截面之外径(mm)

         b——矩形截面试样之宽度(mm)

         h——矩形截面试样之高度(mm)

3)抗压强度

óbc

MPa

材料在压力作用下不发生碎、裂所能承受的最大正压力，称为抗压强度

óbc=Pbc/Fo

式中 Pbc—试样所受最大集中载荷（N）

        Fo—试样原截面积（mm²）         

4)抗剪强度

て

MPa

试样剪断前，所承受的最大负荷下的受剪截面具有的平均剪应力

双剪：óて=P/2F;单剪：óて=P/Fo

式中  P—剪切时的最大负荷（N）

        Fo—受检部位的原横截面积(mm²)

5)抗扭强度

MPa

指外力是扭转力的强度极限  

てb≈3Mb/4Wp(适用于钢材)

てb≈Mb/Wp(适用于铸铁)

式中 Mb—扭转力矩（N•mm）

        Wp—扭转时试样截面的极断面系数（mm²） 

6)屈服点

ós

MPa

金属试样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象称为“屈服”。发生屈服现象时的应力，称为屈服点或屈服极限

Ós=Ps/Fo           

式中 Ps——屈服载荷(N)

        Fo——试样原横截面积(mm2)

7)屈服强度

ó0.2

MPa

  对某些屈服现象不明显的金属材料，测定屈服点比较困难，常把产生O．2％永久变形的应力定为屈服点，称为屈服强度或条件屈服极限

           ó0.2=P0.2/Fo

式中  P_{0. 2}——试样产生永久变形为0.2％时的载荷(N)

         Fo——试样原横截面积(mm2)

8)持久强度

ób/时间（h）

MPa

金属材料在高温条件下。经过规定时间发生断裂时的应力称为持久强度。通常所指的持久强度，是在一定的温度条件下，试样经l0⁵h后的断裂强度

9)蠕变强度

温度ó 

应变量/时间

MPa

金属材料在高于一定温度下受到应力作

用，即使应力小于屈服强度，试件也会随着时间的增长而缓慢地产生塑性变形，此种现象称为蠕变。在给定温度下和规定的时间内，使试样产生一定蠕变变形量的应力称为蠕变强度，例如

          500

 ó----------------- =100MPa  

       1/100000

，表示材料在500％温度下，10⁵h后应变量为l％的蠕变强度为100MPa。蠕变强度是材料在高温下长期负荷下对塑性变形抗力的性能指标

2.

弹

性

弹性是指金属在外力作用下产生变形，当外力取消后又恢复到原来的形状和大小的一种特性

1)弹性模量

E

GPa

在弹性范围内，金属拉伸试验时，外力和变形成比例增长，即应力与应变成正比关系时，这个比例系数就称为弹性模量，也叫正弹性模数

2)切变模量

G

GPa

金属在弹性范围内，当进行扭转试验时，外力和变形成比例地增长，即应力与应变成正比例关系时，这个比例系数就称为切变模量

3)弹性极限

óe

MPa

金属能保持弹性变形的最大应力，称为弹性极限

4)比例极限

óp

MPa

在弹性变形阶段。金属材料所承受的和应变能保持正比的最大应力，称为比例极限

óp=Pp/Fo

式中 Pp——规定比例极限负荷(N)

        F_o——试样原横截面积(mm2)

3.

塑

性

所谓塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致破裂的能

力

1)伸长率

ó

％

金属材料在拉伸时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比。δ5是标距为5倍直径时的伸长率，δ10是标距为10倍直径时的伸长率

2)断面收缩率

ψ

％

金属试样拉断后，其缩颈处横截面积的最大缩减量与原横截面积的百分比

3)泊松比

μ

对于各向同性的材料，泊松比表示：试样在单向拉伸时，横向相对收缩量与轴向相对伸长量之比

μ=E/2G-1

式中  E——弹性模量(GPa)

        G——切变模量(GPa)

4.

韧

性

所谓韧性是指金属材料在冲击力(动力载荷)的作用下而不破坏的能力

1)冲击韧度

a_ku或a_KV

J／cm2

冲击韧度是评定金属材料于动载荷下受冲击抗力的力学性能指标，通常都是以大能量的一次冲击值(a_ku或a_KV)作为标准的。它是采用一定尺寸和形状的标准试样，在摆锤式一次冲击试验机上来进行试验。试验结果，以冲断试样上所消耗的功(A_KU或A_Kv)与断面处横截面积(F)之比值大小来衡量

2)冲击吸收功

A_Ku或A_KV

J

由于a_k值的大小，不仅取决于材料本身，同时还随试样尺寸、形状的改变及试验温度的不同而变化，因而a_k值只是一个相对指标。目前国际上许多国家直接采用冲击吸收功A_k作为冲击韧度的指标

aku=A_Ku/F；a_KV=A_KV/F

式中  a_ku——夏比u形缺口试样冲击值(J／cm2) a_KV——夏比V形缺口试样冲击值(J／cm2) A_KU——夏比u形缺口试样冲断时所消耗的冲击功(J)

        A_KV——夏比v形缺口试样冲断时所消耗的冲击功(J)

        F——试样缺口处的横截面积(cm2)

5.

疲

劳

金属材料在极限强度以下，长期承受交变负荷(即大小、方向反复变化的载荷)的作用。在不发生显著塑性变形的情况下而突然断裂的现象，称为疲劳

1)疲劳极限

ó-1

MPa

金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次(N)的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大应力称为疲劳极限

2)疲劳强度

ó_N

MPa

金属材料在重复或交变应力作用下，循环一定周次(N)后断裂时所能承受的最大应力，叫作疲劳强度。此时，N称为材料的疲劳寿命。某些金属材料在重复或交变应力作用下。没有明显的疲劳极限，常用疲劳强度表示

6.

硬

度

硬度就是指金属抵抗更硬物体压人其表面的能力。硬度不是一个单纯的物理量，而是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标

1)布氏硬度

HBS

HBW

用一定直径的球体(钢球或硬质合金球)以相应的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测表面压痕直径计算的硬度值。使用钢球测定硬度小于等于450°；使用硬质合金球测定硬度大于450HBW

2)洛氏硬度

HRA

14RB

HRC

HRD

HRE

HRF

HRG

HRH

HRK

用金刚石圆锥或钢球压头以初始试验力和总试验力作用下，压入试

样表面，经规定的保持时间后，卸除主试验力，测残余压痕深度增

量计算的硬度值。

洛氏硬度试验分A、B、C、D、E、F、G、H、K标尺

3)维氏硬度

HV

用金刚石正四棱体压头以49.03～980.7N的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测压痕对角线长度计算的硬度值

4)肖氏硬度

HSC  

HSD

用金刚石或钢球冲头从一定高度落到试样表面，测冲头回跳高度计算硬度值。用目测型硬度计的硬度符号为HSC，指示型硬度计的硬度符号为HSD

7.

减

摩

及

耐磨

性

1)摩擦因数

µ

相互接触的物体，当作相对移动时就会引起摩擦，引起摩擦的阻力称为摩擦力。根据摩擦定律，通常把摩擦力(F)与施加在摩擦部

位上的垂直载荷(N)的比值，称为摩擦因数μ=F/N

式中 F——摩擦力(N)

        F——施加在摩擦部件上的垂直载荷(N)

2)磨耗量

W

V

g /cm3

试样在规定试验条件下经过一定时间或一定距离摩擦之后，以试样被磨去的重量(g)或体积(cm3)之量，称为磨耗量(或磨损量)，以磨去重量表示者称为重量磨耗形，用磨去体积表示者称为体积磨耗V

3)相对耐磨系数

ε

在模拟耐磨试验机上，采用65Mn(52～53HRC)作为标准试样，在相同条件下，标准试样的绝对磨耗量与被测定材料的绝对磨耗量之比，称为被测材料的相对耐磨系数

名  称

量的符号

单位符号

含    义

1.

耐

腐

蚀

性

耐腐蚀性是指金属材料抵抗周围介质(大气、水蒸气、有害气体、酸、碱、盐等)腐蚀作用的能力。金属的耐腐蚀性与许多因素有关，如金属的化学成分、加工性质、热处理条件、组织状态以及介质和温度等

(1)化学腐蚀

化学腐蚀是金属与周围介质直接起化学作用的结果。它包括气体腐蚀和金属在非电解质中的腐蚀两种形式。其特点是：腐蚀过程不产生电流；且腐蚀产物沉积在金属表面

(2)电化学腐蚀

金属与酸、碱、盐等电解质溶液接触时发生作用而引起的腐蚀，称为电化学腐蚀。它的特点是腐蚀过程中有电流产生，其腐蚀产物(铁锈)不覆盖在作为阳极的金属表面上，而是在距离阳极金属的一定距离处

(3)一般腐蚀

这种腐蚀是均匀地分布在整个金属内外表面上，使截面不断减小，最终使受力件破坏

(4)晶间腐蚀

这种腐蚀在金属内部沿晶粒边缘进行.通常不引起金属外形的任何变化，往往使设备或机件突然破坏

(5)点腐蚀

这种腐蚀集中在金属表面不大的区域内.并迅速向深处发展，最后穿透金属，是一种危害较大的腐蚀破坏

(6)应力腐蚀

是指在静应力(金属的内外应力)作用下，金属在腐蚀介质中所引起的破坏。这种腐蚀一般穿过晶粒，即所谓穿晶腐蚀

(7)腐蚀疲劳

指在交变应力作用下，金属在腐蚀介质中所引起的破坏。它也是一种穿晶腐蚀

(8)腐蚀速度

Mg/(dm²·d)

或g/(m²·d)

单位面积的金属材料在单位时间内经腐蚀之后的失重，称为腐蚀速度

(9)腐蚀率

R

mm/a

金属材料在单位时间内腐蚀掉的材料深度称为腐蚀率

2.抗氧化性

g/(cm².h)

或mm/a

金属材料在室温或高温下抵抗氧化的能力。金属的氧化过程实际上是属于化学腐蚀的一种形式。它可直接用一定时间内，金属表面经腐蚀之后重量损失的大小，即用金属减重的速度表示

3.化学稳定性

系指金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性的总称。金属材料在高温下的化学稳定性叫作热稳定性