鋼板下料概念是基于如何衡量塑性變形開始到 |
發(fā)布者:無錫市寶錦鋼鐵有限公司 發(fā)布時(shí)間:2021-12-08 17:44:53 點(diǎn)擊次數(shù):87 關(guān)閉 |
各大車型上市時(shí),家總會(huì)自信滿滿地拿出自己白車身用鋼數(shù)據(jù),各種高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)滿天飛,強(qiáng)度數(shù)據(jù)分分鐘破千。 且不討論強(qiáng)度數(shù)據(jù)的真實(shí)性,首先讓我疑惑的是,這說的到底是何種強(qiáng)度?!抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度可不是一回事。都是大,可別在這上面糊弄咱。 彈性變形:材料在外力作用下產(chǎn)生變形,當(dāng)外力取消(缺失)后,材料變形即可消失并能完全恢復(fù)原來形狀的物理現(xiàn)象,就像輕輕捏裝著水的氣球。 塑性變形:材料在外力的作用下產(chǎn)生形變,當(dāng)施加的外力取消后當(dāng)外力取消(缺失)后,材料不能恢復(fù)原狀的一種物理現(xiàn)象,就像捏橡皮泥。 與彈性變形相反,發(fā)生塑性變形后的材料在外力去除后不能全部恢復(fù),會(huì)殘留一部分變形。一般來說,失去原有狀態(tài),就算是“破壞”了。 所以可以這么理解:彈性變形階段鋼材沒有被“破壞”,而塑性變形階段鋼材算是被“破壞”了。 簡單來說,屈服強(qiáng)度表征材料由彈性變形階段進(jìn)入塑性變形階段時(shí)的特征參數(shù),標(biāo)志著宏觀塑性變形的開始(屈服強(qiáng)度只針對(duì)塑性材料);而抗拉強(qiáng)度則表征材料變形階段的應(yīng)力,是材料拉斷前承受的標(biāo)稱拉應(yīng)力。 在外力作用下,發(fā)生較顯著變形而不被破壞的材料,稱為塑性材料;發(fā)生細(xì)小變形即被破壞的材料,稱為脆性材料。 通常將材料經(jīng)拉伸試驗(yàn)后,斷裂延伸率大于5%的材料稱為塑性材料,一般鋼材都能滿足這個(gè)條件,也就是說大部分碳鋼都為塑性材料。 通過以上分析可知,抗拉強(qiáng)度是較屈服強(qiáng)度大的,一般和屈服強(qiáng)度之間有數(shù)百的差異,不排除有些家為了吸引用戶而使用了數(shù)值更大的抗拉強(qiáng)度。 可以看到鋼材的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之間差異還是較明顯的:對(duì)于低強(qiáng)度鋼(屈服強(qiáng)度小于210MPa),差值基本在一倍左右;而高強(qiáng)度鋼(屈服強(qiáng)度在210MPa~550MPa之間),差值則在0.5倍左右;超高強(qiáng)度(屈服強(qiáng)度大于550Mpa,包括熱成型鋼)等,也有0.3倍左右的差值。隨著強(qiáng)度提高,幾百M(fèi)pa的區(qū)別就如鴻溝一般。 所以,為了數(shù)值上更加漂亮,鋼板零割在未明確指明哪種強(qiáng)度的情況下,家可能會(huì)更加傾向于使用抗拉強(qiáng)度。 那么,彈性變塑性和塑性變斷裂,到底選擇鋼材的哪種狀態(tài)來評(píng)定安全性才合適? 諸如覆蓋件、車身潰縮區(qū)上所使用的低強(qiáng)度鋼,在單向拉伸時(shí)有著明顯屈服,之后則是大規(guī)模塑性變形直到終斷裂。對(duì)于這種材質(zhì),評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是采用屈服強(qiáng)度,因?yàn)楹竺娴乃苄宰冃坞A段變形量很大,這類結(jié)構(gòu)來說,過了屈服階段后就失效了; 而諸如汽車大梁、ABC柱等高強(qiáng)度鋼,在單向拉伸過程中沒有明顯屈服出現(xiàn),斷裂之前的過程中,整體塑性變形量很小,在斷裂之前對(duì)于整體結(jié)構(gòu)都是有效的,所以對(duì)于高強(qiáng)度鋼應(yīng)該用抗拉強(qiáng)度來衡量。鋼板零割 材料強(qiáng)度會(huì)影響制造過程,家是否能發(fā)揮這塊“好鋼”的潛力也是重點(diǎn)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。材料屈服強(qiáng)度增高,對(duì)應(yīng)力腐蝕和氫脆就越敏感,材料的抗脆斷強(qiáng)度則降低;材料屈服強(qiáng)度低,冷加工成型性能和焊接性能好、材料的脆斷危險(xiǎn)性增加等等; 另外,由于處理工藝、化學(xué)成分、產(chǎn)地之間的區(qū)別,鋼材的來源也是重點(diǎn)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。以早應(yīng)用于車身制造之一的雙相鋼(DP)為例: 可以看到即使同為DP鋼,鋼板零割材料特性還是存在明顯差異的。相同的道理,即使強(qiáng)度類似,但由于處理工藝以及化學(xué)成分之間的區(qū)別,材料成型以及焊接能力也存在差異。 至于產(chǎn)地的影響,我們以鐵礦出口量世界的澳大利亞為例,由于其鐵礦石純度高(含鐵量80%以上)、含磷量低(磷會(huì)提高鋼的冷脆性、造成環(huán)境污染),埋藏淺等優(yōu)點(diǎn),被公認(rèn)為高質(zhì)量鐵礦大國。要知道中國可是世界大鐵礦石國。ㄖ袊蟛糠骤F礦含鐵量只有30%~40%,雜質(zhì)多,屬于劣質(zhì)鐵礦石)。 強(qiáng)塑積:也稱靜態(tài)韌度,表征強(qiáng)韌性能力。鋼材的抗拉強(qiáng)度與總伸長率的乘積,表示鋼在拉伸試驗(yàn)過程中所吸收的能量或外力拉斷試樣時(shí)所作的功。這個(gè)數(shù)值越高,表示材料拉斷前吸收的能量越多。 屈強(qiáng)比:屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的比值,概念是基于如何衡量塑性變形開始到斷裂之間有多大預(yù)留空間而引入的。屈強(qiáng)比低帶來的好處是在鋼筋發(fā)生塑性變形時(shí),就會(huì)引起重視,不至于出現(xiàn)更危險(xiǎn)的脆性變形。屈強(qiáng)比高則表示材料的抗變形能力較強(qiáng),不易發(fā)生塑性變形。 隨著大家開始重視汽車用鋼,家到底是使用屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度是一個(gè)繞不開的話題,也必將繼續(xù)討論下去。一方面,這兩種強(qiáng)度確實(shí)存在著差異,作為消費(fèi)者希望家不要渾水摸魚;另一方面,消費(fèi)者本身也不可過分迷戀簡單的賬面數(shù)據(jù),汽車身后龐大的制造體系才是安全得以保證的關(guān)鍵。
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