不同钢材弹性模量

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时间:2018-06-12

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1、弹性模量,英文名称:modulusofelasticity;弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质,用E表示,定义为理想材料有小形变时应力(如拉伸、压缩、弯曲、扭曲、剪切等)与相应的应变之比。E以单位面积上承受的力表示,单位为N/m2。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量,用G表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用K表示。模量的倒数称为柔量,用J表示。弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通

2、弹簧中的刚度。弹性模量主要决定于材料本身的化学成分,合金化、热处理、冷热加工对它的影响很小。各种钢的弹性模量差别很小,在室温下,刚的弹性模量大都在190,000~220,000N/mm2之间之间,而剪切模量G为80000N/mm2左右。拉伸试验中得到的屈服极限бb和强度极限бS,反映了材料对力的作用的承受能力,而延伸率δ或截面收缩率ψ,反映了材料塑性变形的能力,为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度,在实际工程结构中,材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的,这是因为一旦零件按应力设计定型,在弹性变形范围内的服役过程中,是以其所受负荷而产生的变性量来判断其

3、刚度的。一般按引起单位应变的负荷为该零件的刚度,例如,在拉压构件中其刚度为:式中A0为零件的横截面积。由上式可见,要想提高零件的刚度EA0,亦即要减少零件的弹性变形,可选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积,刚度的重要性在于它决定了零件服役时的稳定性,对细长杆件和薄壁构件尤为重要。因此,构件的理论分析和设计计算来说,弹性模量E是经常要用到的一个重要力学性能指标。在弹性范围内大多数材料服从虎克定律,即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E,也叫杨氏模量。横向应变与纵向应变之比值称为泊松比µ,也叫横向变性系数,它是反映材料横向变形的弹性常

4、数。常用材料的弹性模量、切变模量和泊松比如下序号材料弹性模量EGpa切变模量GGpa泊松比μ1镍铬钢、合金钢20679.380.25~0.32碳钢196~206790.24~0.283铸钢172~20273~760.34球墨铸铁140~1545灰铸铁、白口铸铁113~157440.23~0.27材料名称温度20℃100℃200℃300℃400℃500℃弹性模量(GPa)108#203206182153141—215#201192184172158—320#211207202192187169425#198196191185164—545#2092072

5、02196186174620G209206197191183174708AL21421220620019217981Cr13217—20619818917992Cr13228214208200189180103Cr13219210202196181114Cr13215210202194184173124Cr10Si2Mo206211207202196168139Cr18200—————140Cr18Ni9199—————151Cr18Ni9180—170164——160Cr17Ni2193——164—

6、1481712Cr1MoV2142112061951871791812Cr2MoWVTiB2102072011931831741915CrMo2122102041971871772015CrMnMoVA2092062001941841772118CrNiW2021971911851781672218Cr2Ni4WA2021971911851781672320CrMnTi2122092031971871772425Cr12wMoV2162112051981891782528CrNiMoV2142122051991901782630CrMnSiA196—1771671

7、621572730CrMnSiNi2A207204200———2835CrMo2132092051991811772940Cr2112082021951861773040CrNiMo2092052001901831743140CrNiMoA2092052001901831743250CrVA206202161189——3316MnG2082041991911831743416MnR2092072011931851723516MnL212208203197185—3640MnB2092062011931841753760SI2M

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