不锈钢的力学行为

如今，钢铁行业对商业市场产生了重大影响。该行业的偏差对市场的各个环节产生了巨大的影响。在不同的化学性能和力学性能方面，所有种类的钢都有不同的特点。在几个类别中，不锈钢是目前市场上增长最快的优质家庭之一。不锈钢使用增加的主要原因是其耐腐蚀性、耐久性和可回收性。

由于其特殊的力学性能，如高的成型性、结构强度和抗冲击性能，在自然界中具有极其广泛的用途。它的铬含量最低为10.5%。这个家族有几个亚类，即奥氏体、铁素体、马氏体、双相和沉淀硬化。这些子类别具有不同的化学和力学性能，为制造商根据其应用需求选择特定材料提供了最佳选择。力学性能是衡量材料在内外外力作用下的响应，在材料的选择中起着巨大的作用。选择材料时需要考虑的重要性能是屈服强度、抗拉强度、伸长率、面积减小、硬度和韧性。

屈服强度是试件开始塑性变形前可施加于试件上的应力最大值。在工程上，通常是0.2%永久应变的应力值。极限拉伸试验机用于测定屈服强度。它通常用N/mm^2来测量，这种测试属于破坏性测试方法。

抗拉强度是指钢在外力作用下的抗破坏能力。它是测量的最大应力，试样可以承受时，被拉力拉出，在破坏前。它是由极限拉伸试验机决定的。它通常以N/mm^2测量。

延伸率和面积的减小是材料的性能，在材料的选择中也起着重要的作用。并通过拉伸和屈服强度试验对其进行了评价。这两个因素都以百分比形式定义。伸长率是指最终长度与试样的原始长度之比。最终长度是指断裂后得到的长度与试样的原始长度之间的差异。面积的缩小是试样最终截面积与原始横截面积之比。最后截面面积是试样断裂后原始截面面积与最小截面面积之差。

硬度是衡量材料抗变形或压痕性能的指标。该检测属于无损检测方法.它通常是由布氏和洛氏测试方法决定的。在BHN、HRB和HRC中对其进行了测量。

韧性是指试样在失效前吸收能量的能力。它由两种方法确定，即Charpy法和Izod法。在工业中最常用的方法是Charpy V缺口测试。它是以焦耳来衡量的。强韧材料的能量吸收速率较高，而脆性材料的能量吸收速率较低。

奥氏体不锈钢家族在商业市场上的应用最多。一般来说，它中至少有16%的铬含量。它还含有较高的镍含量，提高了各种性能，如制造和耐腐蚀。它们在性质上是非磁性的。它们比碳钢具有更好的屈服强度和抗拉强度。奥氏体不锈钢的屈服强度为抗拉强度的35-50%，而在低碳钢中，屈服强度占抗拉强度的比例较高，为65-70%。

抗拉强度和屈服强度也可以通过进行冷加工而得到更大程度的提高。与传统材料相比，这些材料具有加工硬化到非常高强度水平的能力。它们具有较高的伸长率值，这意味着它们具有良好的成形性。它们在室温下具有极好的韧性和冲击强度，但在零下温度下下降.通过冷加工，材料的冲击强度值也会降低。

铁素体不锈钢的铬含量一般为10.5%至18%。它的碳含量很低。这些等级具有磁性，可焊性差。它们具有中等的耐蚀性，不容易受到应力腐蚀。与奥氏体家庭相比，冷加工对它们的影响较小。冷加工后，拉伸值和屈服值增加幅度较小。标准铁素体在室温下硬度较高，但韧性随温度的降低而降低。

马氏体不锈钢的铬含量与铁素体差不多。但是，它们的碳含量相对较高，即0.1%-1%。它们也是磁性的和可热处理的。在退火条件下，它们的力学性能与铁素体不锈钢基本相同。为了提高性能，它们必须经过QT过程(淬火和回火)。Qt工艺使材料的韧性和延伸率等性能随着强度和硬度的提高而提高。

双相不锈钢是唯一兼具奥氏体和铁素体组织的钢。铬含量18-28%，镍含量4.5-8%，钼含量2.5-4%.它们具有较高的耐腐蚀和抗卤化物攻击能力。这就是为什么他们在热交换器、化学容器和炼油厂中使用的原因。它们的屈服值和抗拉强度均高于奥氏体和铁素体等级。在双相钢上进行冷加工是非常困难的。

沉淀不锈钢的Cr含量为15~17%，Ni含量为3~5%.它们提供了优异的耐蚀性、强度和硬度等综合性能。采用不同的热处理工艺来优化材料的力学性能。它们具有良好的抗氧化性能和良好的加工性能。它们具有高的抗拉强度，韧性和硬度高达41 HRC。

总之，力学性能对材料的选择起着至关重要的作用。他们将给制造商一个很好的选择，根据他们的应用选择最好的材料。

作者Bio

古普塔王子

作者是Ambica钢铁有限公司的销售工程师。他还喜欢写关于技术和钢铁工业的文章。