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加工用不锈钢管的最低安全系数是强度极限值,它比弹性极限值大几倍。 

发布时间:2020-05-29

在设计用于机械加工和结构工程的不锈钢管时,应计算应力,在任何情况下都不应超过材料的弹性极限。该极限低于强度极限。因此,所有不锈钢管都有一定的储备强度。

加工时,加工用不锈钢管承受的应力值低于强度极限,称为安全系数或储备强度。对于给定的材料,由于许用应力不应超过弹性极限,这种材料的最小安全系数是比弹性极限大几倍的强度极限值。

图15中的相同坐标系显示了用于加工的不锈钢管和铜的拉伸曲线。从这条曲线可以看出,铜的最小安全系数应该大于钢的最小安全系数。

当不锈钢管测试机用于对材料进行拉伸测试时,可以绘制类似于图16所示的曲线。尽管曲线的单个线段的长度和倾斜度会有所不同(这是不可避免的),但对于任何金属来说,曲线的性质和线段的划分基本上是相同的。不锈钢无缝管在图16的曲线下方示出了拉伸过程中样品形状的变化。在图16的底部显示了通过显微镜观察的样品材料的金相结构(微晶的形状和相互排列)。

从图16可以看出,当拉力施加到样品上时,样品不会经历非常大的弹性变形,样品的长度增加,并且样品的横截面尺寸沿着整个长度均匀地减小。如果作用在样品上的拉力被消除,样品将恢复其原始形状和体积。样品体积的这种弹性变化总是存在于图的点1之前。这一点的应力称为弹性极限。在弹性极限内,加工用不锈钢管的变形与加载力成正比。这条定律叫做胡克定律。这一现象与拉伸图上的反射相一致,因为从坐标到弹性极限(点l)的线段是一条直线。

为了观察和研究固体材料内部的秘密,即微晶的结构变化,可以对不锈钢管的表面进行抛光,然后进行抛光,以获得镜面光洁度。然后,表面涂上硝酸溶液。由于微晶和微晶之间的边界层结构不同,硝酸溶液对它们的腐蚀作用也不同。硝酸或者侵蚀微晶之间的晶界层,或者侵蚀微晶本身。在任一情况下,用于加工的不锈钢管的抛光表面将显示构成固体物质的晶粒的轮廓,并且将通过显微镜观察反射光线下。这使得研究、观察和完全澄清多晶结构、非常精确地测量其尺寸以及观察固体材料变形过程中微晶形状的变化成为可能。

研究结果证明,当多晶体在弹性极限内变形时,浙江不锈钢管只有晶体内部的微晶体积发生变化,并且它们的相互排列变化很小(比较图16中左侧加工用不锈钢管的晶体结构的第一和第二图)。

当样品上的张力增加使得应力超过弹性极限时,如果载荷张力被消除,样品将不会回到其原始尺寸,也就是说,从屈服极限(图16中曲线上的第二点)开始,样品材料将变形,并且没有必要显著增加应力。


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