钢材主要性能指标课件.ppt

1、p 1.强度p 2.韧性p 3.可焊性11.3钢材主要性能指标p定义：在外力作用系，材料抵抗变形和断裂的能力称为强度p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21.3钢材主要性能指标p强度的测试方法：拉伸试验、弯曲试验等p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3拉伸试验uOAEBCDAEy应力-应变关系曲线微机控制电子万能试验机1 1）弹性阶段）弹性阶段OAOA：一条通过原点的直线，应一条通过原点的直线，应力与应变成正比力与应变成正比。弹性弹性弹性模量弹性模量E E值的大小反映了钢材抵抗弹性值的大小反映了钢材抵抗弹性变形的

2、能力。变形的能力。弹性极限弹性极限 A A点对应的应力。点对应的应力。:ptgE0LLOAFA低碳钢受拉的应力应变图p E1 E2图形特点：试件特点：计算指标：ABCDl抗拉性能（低碳钢）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）点对应的应力下BAFss0LL图形特点：试件特点：计算指标：OAFApACDBB上B下:ss屈服。BB上B下A弹塑性塑性阶段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 :bAFbb图形特点：试件特点：计算指标：0LLOAFA低碳钢受

3、拉的应力应变图pACDBB上B下sbC点对应的应力。强化。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：%100001LLL图形特点：试件特点：AF0LLOApACDBB上B下sbL1L0计算指标：颈缩钢管产品的“公称最低屈服强度（SMYS）”。p输气管道屈服强度为420500MPa，工作压力7.014.0MPa；p输油管道屈服强度为360450MPa，工作压力5.09.0MPa；p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81.3钢材主要性能指标2.韧性91.3钢材主要性能指标p定义：指管材塑性变形和

4、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。p定义：是指管材塑性变形和断裂全过程中吸收的能量。p吸收较多能量才断裂的管材，是韧性好的管材。p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。p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101.3钢材主要性能指标p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

5、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111.3钢材主要性能指标 Ak=mgH mgh (J)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131.3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。p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。p良好的可焊性是保证管道制管和焊接质量的基本条件。p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。p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141.3钢材主要性能指标