金属强度图表:哪种材料具有理想的金属强度
您用于零件生产的材料的金属强度是产品成功和完整性的一个非常重要的决定因素。因此,金属强度图表的重要性。
例如,航空加工项目将需要一种强度高于制造扳手或其他工具所需金属的金属。使用强度错误的金属可能是灾难性的。它可能导致项目的全面崩溃或飞机的故障。因此,需要正确选择。
但是如何为您的项目选择合适的金属强度呢?您将在本文中找到答案。
金属材料的共同特性
机械师判断金属材料的强度有不同的指标。这些指标也称为金属强度。强度可以定义为材料承受应力而不变形的能力。金属具有不同的强度,这就解释了为什么并非所有金属都适用于所有用途。有不同类型的金属强度,它们包括:
抗拉强度
这是金属在不被永久损坏的情况下可以承受的最大拉力或拉伸量。它是衡量金属能承受多大张力的指标。如果对金属施加外力并且超过其屈服点,则随后产生的一些变形是永久性的并且无法逆转。那就是金属的抗拉强度。
抗拉强度又分为三个部分,即:
屈服强度 :这是金属在不发生永久变形的情况下所能承受的强度。也可以说是构件在塑性变形前所能承受的最大强度。工程师和制造商通过计算屈服强度来了解物体可以承受的最大载荷。
断裂强度 :这是失效点应力-应变曲线上的应力坐标。
终极力量 :特定单位面积的金属在不发生断裂或变形的情况下所能承受的最大拉伸、压缩或剪切应力。换句话说,它是金属可以承受的最大应力。
冲击强度
这是衡量金属在失效之前可以承受多少冲击或突然施加的力的量度。冲击强度用于测量金属在断裂、撕裂或损坏之前可以吸收的能量。因此,如果你的项目需要金属,你需要知道它可以吸收多少能量,那么冲击强度测试是你应该做的。
一个常见的误解是高冲击强度等同于高硬度材料。因此,冲击强度高的材料是硬质材料。不幸的是,这并不总是正确的。因此,高冲击强度并不总是意味着高硬度。
影响材料冲击强度的一些因素包括温度(温度升高会增加冲击强度)、材料厚度(厚度增加会降低冲击强度)和缺口半径(降低缺口半径会降低冲击强度)。
抗压强度
就像名字听起来一样,抗压强度是指金属可以承受的最大压力或压缩而不会损坏。要测试金属的抗压强度,您需要一台万能试验机。这台机器将逐渐在金属上施加增加的负载,直到它开始变形。变形开始发生的点是金属的抗压强度。
在此处阅读我们关于快速原型制作中不同类型铝牌号的深入文章。
金属强度图表
在为您的项目选择合适的金属时,您应该了解一些重要参数。这些参数包括钢的屈服强度、钢的抗拉强度、密度、硬度等。下面是一个简单的金属强度图表,您可以用来比较金属:
金属的种类 | 抗拉强度 (PSI) | 屈服强度 (PSI) | 洛氏硬度(B 级) | 密度 (Kg/m³) |
不锈钢304 | 90,000 | 40,000 | 88 | 8000 |
铝 6061-T6 | 45,000 | 40,000 | 60 | 2720 |
铝 5052-H32 | 33,000 | 28,000 | 2680 | |
铝 3003 | 22,000 | 21,000 | 20 到 25 | 2730 |
钢 A36 | 58-80,000 | 36,000 | 7800 | |
钢级 50 | 65,000 | 50,000 | 7800 | |
黄黄铜 | 40,000 | 55 | 8470 | |
红黄铜 | 49,000 | 65 | 8746 | |
铜 | 28,000 | 10 | 8940 | |
磷青铜 | 55,000 | 78 | 8900 | |
铝青铜 | 27,000 | 77 | 7700-8700 | |
钛 | 63,000 | 37,000 | 80 | 4500 |
为什么力量是一个重要因素?
加工不仅仅是获得任何可用的金属;这是关于使用正确的金属。要了解一种材料是否适合特定用途,您应该考虑的一个重要因素是它的强度。了解金属强度将帮助您正确选择。比较金属强度最有效的方法之一是使用金属强度图表。
强度是一个重要因素,因为它决定了您的机器部件是否能有效地达到预期目的。如果使用强度低的金属代替高强度金属,则结构可能容易变形。例如,重型机器所需的零件需要具有高强度的金属。在这种情况下,钢或钛通常是该项目的最佳选择。一般来说,钢、钛、钨和铬镍铁合金被认为是最强的金属。因此,它们可以用于需要高强度金属的地方。
例如,为用于举重起重机的零件使用低强度金属只会损害零件的完整性。这将使其无法用于预期用途,并会导致公司浪费时间、精力和资源。
此外,金属的强度表明它们在变形或变形之前可以承受多大的影响。这决定了由这些金属制成的零件可以使用多长时间。这一点非常重要,尤其是在可能受到锤击和碰撞的零件中。
因此,如果您的项目需要合适的金属,强度是您应该考虑的重要因素。
结论
在您为项目执行选择任何金属之前,您必须首先回答两个问题。第一个问题是金属的用途是什么,第二个问题是金属预期承载多少负载。您可以通过简单的工程计算来回答第二个问题。经过计算,结果将确定哪种金属具有您需要的强度。
您无需购买市场上所有可用的金属来一个接一个地测试,然后才能找到具有合适强度的金属。可以参考金属强度图。在那里,您会看到不同的金属具有各自的强度,包括钢制图表的抗拉强度。
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常见问题解答
问:强度在金属中意味着什么?
A:金属的强度是指金属在不变形的情况下抵抗外部压力或外力的能力。
问:金属的强度和韧性有什么区别?
强度是金属对不可恢复变形的抵抗力,也称为塑性变形。另一方面,韧性是金属抵抗断裂的能力。因此,韧性被测量为导致金属断裂所需的能量。也就是说,前者是不可逆变形,后者是可逆变形。
问:最强的金属是什么?
A:一般来说,钢、钛、钨和铬镍铁合金被认为是最强的金属。
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