混凝土泵管金属材料的力学性能金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的性能,包括弹性、刚度、强度、塑性、冲击韧性、疲劳强度、硬度等,是通过一系列试验来测定的。金属材料静拉伸试验,详见附录A课程试验(一)。金属材料夏比摆锤冲击试验、金属室温旋转弯曲疲劳试验详见扩展知识。根据试验数据绘制的应力一应变曲线、疲劳曲线。弹性物体受外力作用变形后,除去作用力时能回复到原来形状的性质叫作弹性,其衡量指标称为弹性极限,即不产生塑性变形的最大应力,用R表示,单位为MPa.R数值越大,说明弹性越好。弹性极限是仪表弹簧、汽车板簧等弹性元件的重要衡量指标。
混凝土泵管刚度是指零件在受力时抵抗弹性变形的能力,其衡量指标用弹性模量E(在弹性阶段应力R与应变E成正比例关系。其比值R/g被称为弹性模量,用E表示)表示。其值越大,表示材料越不容易产生弹性变形,即材料的刚度越大。镗床的镗杆、齿轮轴等零件和构件均要求有足够的刚度。强度强度是指金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。实际生产中常用的衡量指标主要有屈服强度和抗拉强度。度。屈服强度是指外力不增加,但变形继续进行时的应力,用Ra表示单位为MPa.R数值越大,表示材料越不容易产生塑性变形,允许的工作应力越高。屈服强度是工程上较重要的力学性能指标之一,用来衡量在工作时不允许产生明显的塑性变形零件及构件,如汽车连杆、紧固螺栓等的工作应力,否则将丧失其自身精度或影响配合。
混凝土泵管的抗拉强度,抗拉强度是指材料在拉断前所能承受的最大应力,用Rm表示,单位为MPa。当应力达到抗拉强度R。后就会发生颈缩而断裂,所以抗拉强度R。是在常温静载下衡量材料能否断裂的主要抗力指标屈服强度与抗拉强度的比值RA/Rn称屈强比,是工程中常用的静拉伸强度指标。屈强比越小,工程构件的可靠性越高。即使外加载荷或某些意外因素使材料发生变形,也不至于立即断裂;但如果屈强比过小,则说明材料的有效利用率太低。因此,应合理选择屈强比,塑性塑性是指材料在外力作用下,产生永久变形而不破裂的能力。常用的塑性指标有断后伸长率(A)和断面收缩率(Z)两种。断后伸长率是断后标距的残余与原始标距之比的百分率,即在相同条件下,不同材料的冲击试验能量K值越大,冲击韧度值aκ越大,材料的韧性越好。许多零(构)件在工作时常常受冲击载荷作用,例如汽车高速行驶时急刹车或通过道路上的凹坑、飞机起飞或降落、锻压机锻造或冲压等,所以需甏具有足够的韧性才能正常工作。试验表明,冲击吸收能量K和冲击韧度aκ随温度的降低而减小。当温度降至某一数值T(该温度被称为韧脆转变温度)时,冲击韧度急剧下降,钢材由韧性断裂变为脆性断裂。例如,碳素结构钢的韧脆转变温度为20℃。用其制造的桥梁、输送管道等,必须考虑其周围环境温度,以避免在冬季发生脆性断裂事故。
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