臺(tái)車爐金屬材料的力學(xué)性能剛度和彈性

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金屬材料的力學(xué)性能剛度和彈性

    臺(tái)車爐金屬材料在外力作用下發(fā)生變形，當(dāng)去掉引起變形的外力后能恢復(fù)原來的形狀、尺寸的能力，叫做彈性，金屬材料抵抗彈性變形的能力，叫做剛度。通常用彈性模數(shù)、彈性極限等指標(biāo)衡量金屬材料的剛度和彈性性能。當(dāng)材料受外力作用發(fā)生彈性變形，而外力和變形成比例增長(zhǎng)時(shí)的比例系數(shù)，叫做彈性模數(shù)(單位為MPa，它相當(dāng)于引起單位變形所需的應(yīng)力，是衡量材料剛度的指標(biāo)。機(jī)械零件或構(gòu)件的剛度為截面積A與所用材料的彈性模數(shù)E的乘積，即AE。材料的彈性模數(shù)只與材料的成分、原子結(jié)構(gòu)、溫度及加工硬化有關(guān)，材料的熱處理對(duì)其影響不大。而材料能承受的、不產(chǎn)生永久變形的最大應(yīng)力叫做彈性極限，它表示金屬材料的最大彈性。用于制造彈簧等彈性元件的材料，都應(yīng)具有足夠高的彈性極限。

強(qiáng)度

    金屬材料在外力作用下，對(duì)塑性變形和斷裂的抵抗能力，叫做強(qiáng)度。它常用屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度來表示。金屬承受載荷時(shí)，當(dāng)載荷不再增加，但金屬本身的變形卻繼續(xù)增加的現(xiàn)象稱為屈服。呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象的金屬材料，試樣在試驗(yàn)過程中力不增加(保持恒定)仍能繼續(xù)伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力稱為屈服點(diǎn)。

    (1)抗拉強(qiáng)度。

臺(tái)車爐外力是拉力時(shí)，斷裂前單位面積上所能承受的最大載荷稱為抗拉強(qiáng)度。它是衡量金屬材料強(qiáng)度的主要性能指標(biāo)。

(2)屈服強(qiáng)度。

材料受外力作用，載荷增大到某一數(shù)值時(shí)外力不再增加，而材料繼續(xù)產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象，叫屈服。材料開始產(chǎn)生屈服時(shí)的應(yīng)力，稱為屈服強(qiáng)度。

(3)規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力。

試樣卸除拉伸力后，其標(biāo)距部分的殘余伸長(zhǎng)達(dá)到規(guī)定的原始

(4)規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力

試樣標(biāo)距部分的非比例伸長(zhǎng)達(dá)到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時(shí)的應(yīng)力。

(5)規(guī)定總伸長(zhǎng)應(yīng)力

試樣標(biāo)距部分的總伸長(zhǎng)(彈性伸長(zhǎng)加塑性伸長(zhǎng))達(dá)到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時(shí)的應(yīng)力。

(6)抗壓強(qiáng)度。

指外力是壓力時(shí)，斷裂前單位面積上所能承受的最大載荷。壓縮試驗(yàn)主要適用于低塑性材料，如鑄鐵、木材、塑料等。

(7)抗扭強(qiáng)度。

指外力是扭力時(shí)，斷裂前單位面積上所能承受的最大載荷。

(8)持久強(qiáng)度極限。

指金屬試樣在一定的高溫條件下，達(dá)到規(guī)定時(shí)間而不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力。

(9)對(duì)稱疲勞強(qiáng)度。

臺(tái)車爐工件在變動(dòng)載荷和應(yīng)變長(zhǎng)期作用下，因累積損傷引起的斷裂現(xiàn)象，稱為疲勞。對(duì)稱循環(huán)載荷下材料抵抗無限次應(yīng)力循環(huán)也不疲勞斷裂的強(qiáng)度指標(biāo)，稱為對(duì)稱疲勞強(qiáng)度。