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维氏硬度:维氏硬度也是一种压痕试验法,是用一相对两面夹角为136°的金刚石四棱锥形压头,在一定负荷作用下,压入被测金属材料,经规定的保菏时间后卸除负荷,测量其压痕两对角线的平均值,然后查表或代入公式,求得其硬度值,维氏硬度值是试样所承受的负荷除以压痕表面积所得的商,单位为千克力/平方毫米,用符号HV表示,并附以相应的指数(注明试验负荷的值)。维氏硬度法可用于测定很薄的材料和表面层硬度。它具有布氏、洛氏法的主要优点,而克服了它们的基木缺点,但试验不如洛氏法简便。
肖氏硬度:肖氏硬度法是一种动态试验法。它是使具有一个金刚石圆头的重锤从一定高度自由下落到试样表面,借助于试样的弹性使之回跳,跟据其回跳的高度来确定试样的硬度。确定肖氏硬度的标度的方法是:先把重锤在淬硬的高碳钢表面上回跳的高度定为100,后将其平均刻度,表示肖氏硬度的一个单位。重锤在试样表面回跳愈高,说明试样的硬度愈高。肖氏硬度以HS表示,它是个无名数。
肖氏硬度测试简便,尤其适用于成品件或不易搬动的大件。缺点是不够。高温硬度是指金属材料在高温下测得的硬度值。其表示方法与常温一样,只是需注明试睑温度。红硬性(热硬性):是指金属材料在较高温度下仍能保持其高硬度的特性。用硬质合金及具有红硬性的钢材制成的刀具,在高速切削时,由于刃部温度剧烈升高变为暗红色,但仍能保持高的硬度而正常工作。
脆性:材料在受力时没有显著的变形而突然断裂的性质叫作脆性。金属材料的脆性主要取决于其成分和组织结构。热脆性:钢材在高温下所表现出的脆性特征,叫作热脆性。冷脆性:室温下钢的塑性、韧性急剧降低,并使脆性转化温度有所升高,使钢变脆。这种现象称为冷脆性。磷是引起钢产生冷脆现象的一个元素,它在钢中形成脆性很大的化合物磷化三铁。
复杂断面型钢①工字钢——普通工字钢、轻型工字钢②槽钢——热轧槽钢(普通槽钢、轻型槽钢)、弯曲槽钢③ H 型钢(又称宽腿工字钢)④钢轨——重轨、轻轨、起重机钢轨、其他专用钢轨 ⑤窗框钢⑥钢板桩⑦弯曲型钢——冷弯型钢、热弯型钢⑧其他
一、钢材长度尺寸 钢材长度尺寸是各种钢材的基本尺寸,是指钢材的长、宽、高、直径、半径、内径、外径以及壁厚等长度。钢材长度的法定计量单位是米( m )、厘米( cm )、毫米( mm )。在现行习惯中,也有用英寸(″)表示的,但它不是法定计量单位。
1. 钢材的范围定尺 是节省材料的一种有效措施。范围定尺就是长度或长乘宽不小于某种尺寸,或是长度、长乘宽从多少到多少的尺寸范围内交货。生产单位可以按此尺寸要求进行生产供货。
2 . 不定尺(通常长度 ) 凡产品尺寸(长度或宽度),在标准规定范围内,而又不要求固定尺寸的叫不定尺。不定尺长度又叫通常长度(通尺)。按不定尺交货的金属材料,只要在规定长度范围内交货即可。例如,不大于 25mm 的普通圆钢,其通常长度规定为 4 -10m , 则长度在此范围内的圆钢都可以交货。
3. 定尺 按订货要求切成固定尺寸的称为定尺。按定尺长度交货时,所交金属材料必须具有需方在订货合同中指定的长度。例如,合同上注明按定尺长度 5m 交货,则所交货的材料必须都是 5m 长的,短于 5m 或长于 5m 均为不合格。但实际上交货不可能都是 5m 长,因此规定了允许有正偏差,而不允许有负偏差。
4. 倍尺 按订货要求的固定尺寸切成整倍数的称为倍尺。按倍尺长度交货时,所交金属材料的长度必须为需方在订货合同中指定的长度(叫单倍尺)的整数倍数(另加锯口)。例如,需方在订货合同中要求单倍尺长度为 2m ,那么,切成双倍尺时长度即为 4m ,切成 3 倍尺时即为 6m ,并分别加上一个或两个锯口量。锯口量在标准中有规定。
倍尺交货时,只允许有正偏差,不允许出现负偏值。
5. 短尺 长度小于标准规定的不定尺长度下限,但不小于允许的短长度的叫短尺。例如,水、煤气输送钢管标准中规定,允许每批有 10% 的(按根数计算) 2 -4m 长的短尺钢管。 4m 即为不定尺长度的下限,允许的短长度为 2m 。
6. 窄尺 宽度小于标准规定的不定尺宽度下限,但不小于允许的窄宽度的叫窄尺。按窄尺交货时,必须注意有关标准规定的窄尺比例和窄尺。
大型等边角钢:边宽 ≥ 160mm;中型等边角钢:边宽 50 -140mm;小型等边角钢:边宽 20 -45mm。
大型不等边角钢:边宽 ≥160× 100mm;中型不等边角钢:边宽 140×90-50× 32 mm;小型不等边角钢:边宽 ≤45× 28 mm
大型工字钢:高 ≥ 180mm;中型工字钢:高< 180mm
大型槽钢:高 ≥ 180mm;中型槽钢:高< 180mm
大型圆钢:直径 ≥ 90mm;中型圆钢:直径 38 -80mm;小型圆钢:直径 10 -36 mm
大型方钢:边宽 ≥ 90mm;中型方钢:边宽 50 -75 mm;小型方钢:边宽 10 -25 mm
大型扁钢:宽 ≥ 120mm;中型扁钢:宽 60 -100 mm;小型扁钢:宽 12 -55 mm
中型螺纹钢:直径 ≥ 40 mm;小型螺纹钢:直径 10 -36 mm
小型铆钉钢:直径 10 -22 mm
沸腾钢板是由普通碳素结构钢沸腾钢热轧制成的钢板。沸腾钢是一种脱氧不完全的钢,只用一定量的弱脱氧剂对钢液脱氧,钢液含氧量较高,当钢水注人钢锭模后,碳氧反应产生大量气体,造成钢液沸腾,沸腾钢由此而得名。
沸腾钢含碳量低,由于不用硅铁脱氧,钢中含硅量也低(Si<0.07).沸腾钢的外层是在沸腾所造成的钢液剧烈搅动的条件下结晶的。由干选择结晶的结果,表层纯净、致密,表面质量好,因而沸腾钢有很好的塑性和冲压性能。沸腾钢没有大的集中缩孔,切头少、成材率高,而且沸腾钢生产工艺简单,铁合金消耗少,钢材成本低,沸腾钢板大量用于制造各种冲压件、建筑及工程结构及一些不太重要的机器结构零部件。
沸腾钢心部杂质较多,偏析较严重、组织不致密,力学性能不均匀,钢中气体含量较多,韧性低,冷脆和时效敏感性较大,焊接性能也较差。故沸腾钢板不适于制造承受冲击载荷,在低温条件下工作的焊接结构及其他重要结构。
镇静钢板是由普通碳素结构钢镇静钢热轧制成的钢板。镇静钢是脱氧完全的钢,钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铝等进行充分脱氧,钢液含氧量低(一般为0.002一0.003%),钢液在钢锭模中较平静,不产生沸腾现象。镇静钢由此而得名。
在正常操作条件下,镇静钢中没有气泡,组织均匀致密;由于含氧量低,钢中氧化物夹杂较少,纯净度较高,冷脆和时效倾向小;同时,镇静钢偏析较小,性能比较均匀,质较高。镇静钢的缺点是有集中缩孔,成材率低,价格较高。因此镇静钢板主要用于低温下承受冲击的构件、焊接结构及其他要求较高强度的构件。
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