钢材主要性能指标课件.ppt

1.强度2.韧性3.可焊性,1,1.3钢材主要性能指标,1.强度11.3钢材主要性能指标,定义：在外力作用系，材料抵抗变形和断裂的能力称为强度为减少钢材的消耗和节省投资, 就要求管材强度提高,1.强度,2,1.3钢材主要性能指标,强度的测试方法：拉伸试验、弯曲试验等拉伸试验：钢材受拉时，在产生应力的同时，相应的产生应变，应力-应变的关系反映出钢材的主要力学特性,定义：在外力作用系，材料抵抗变形和断裂的能力称为强度1.强度,3,拉伸试验,应力-应变关系曲线,微机控制电子万能试验机,3拉伸试验OBCDAE应力-应变关系曲线微机控制电子万能试验,1）弹性阶段OA：一条通过原点的直线，应力与应变成正比。 弹性弹性模量E值的大小反映了钢材抵抗弹性变形的能力。弹性极限 A点对应的应力。,O,A,低碳钢受拉的应力应变图,E1 E2,图形特点：,试件特点：,计算指标：,抗拉性能（低碳钢）,1）弹性阶段OA：OA低碳钢受拉的应力应变图 E1,2）屈服阶段AB 一条波动的曲线，应力增加很小，而应变增加很大。 所能承受的拉力增加很小，而塑性变形迅速增加，似乎钢材不能承受外力 屈服强度（也叫屈服点） 点对应的应力,图形特点：,试件特点：,计算指标：,O,A,A,C,D,B,屈服。,弹塑性,塑性阶段,2）屈服阶段AB图形特点：试件特点：计算指标：OAACDB,3）强化阶段BC 一段上升的曲线。抵抗塑性变形的能力又重新提高抗拉强度,图形特点：,试件特点：,计算指标：,O,A,低碳钢受拉的应力应变图,A,C,D,B,C点对应的应力。,强化。,3）强化阶段BC图形特点：试件特点：计算指标：OA低碳钢受,4）颈缩阶段CD 一段下降的曲线。变形迅速发展，在有杂质或缺陷处，断面急剧缩小 ，直到断裂。伸长率：,图形特点：,试件特点：,L1,L0,计算指标：,颈缩,图形特点：试件特点：OAACDBB上B下L1L0计算指标：,钢管产品的“公称最低屈服强度（SMYS）”。,输气管道屈服强度为420500MPa，工作压力7.014.0MPa；输油管道屈服强度为360450MPa，工作压力5.09.0MPa；屈服强度与抗拉强度的差值和比值规定为小于100MPa和0.850.90。,1.强度,8,1.3钢材主要性能指标,钢管产品的“公称最低屈服强度（SMYS）”。输气管道屈服强度,2.韧性,9,1.3钢材主要性能指标,定义：指管材塑性变形和断裂全过程中吸收的能量，是钢材抵抗冲击荷载而不被破坏的能力,船体钢板材料缺陷，造船工程师只考虑到要增加钢的强度，没有想到要增加其韧性。在“泰坦尼克号”沉没地点的水温中，发现了钢材的冷脆性，即在-400的温度下，钢材的力学行为由韧性变成脆性，从而导致灾难性的脆性断裂。,2.韧性91.3钢材主要性能指标定义：指管材塑性变形和断裂全,定义：是指管材塑性变形和断裂全过程中吸收的能量。吸收较多能量才断裂的管材，是韧性好的管材。对高强度薄壁管道,为防止断裂事故发生,则要求管材有较好的韧性。,韧性的测试方法：夏比(v型缺口)冲击试验及落锤撕裂试验等,2.韧性,10,1.3钢材主要性能指标,定义：是指管材塑性变形和断裂全过程中吸收的能量。韧性的测试方,当试验机的重摆从一定高度自由落下时，在试样中间开V型缺口，试样吸收的能量等于重摆所作的功W。冲击韧性的大小用缺口处单位面积上所消耗的功来表示。,韧性冲击试验,11,1.3钢材主要性能指标,Ak = mgH mgh (J),当试验机的重摆从一定高度自由落下时，在试样中间开V型缺口，试,冲击试验机,冲击试样和冲击试验示意图,韧性冲击试验,冲击试验机冲击试样和冲击试验示意图韧性冲击试验,韧性冲击试验,13,1.3钢材主要性能指标,k值影响因素：试验温度有些材料在常温时冲击韧性并不低。但当试验温度低于某值时，k突然大幅度下降，材料无明显塑性变形而发生脆性断裂，这种性质称为钢材的冷脆性。,韧性冲击试验131.3钢材主要性能指标k值影响因素：试验温,定义：可焊性是指钢材在一定焊接工艺条件下，进行焊接和获得优质焊缝的难易程度。良好的可焊性是保证管道制管和焊接质量的基本条件。,钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。碳含量在0.120.20范围内的碳素钢，可焊性最好。碳含量再高可使焊缝和热影响区变脆。提高钢材强度的合金元素大多也对可焊性有不利影响。可焊性的判断指标：影响可焊性的多种化学元素（碳当量）、热影响区的硬度等。,3.可焊性,14,1.3钢材主要性能指标,定义：可焊性是指钢材在一定焊接工艺条件下，进行焊接和获得优质,