Диаграмма механических свойств металлов: Ваше руководство | MachineMFG

Диаграмма механических свойств металлов: Предел прочности при сдвиге, предел прочности при растяжении, предел текучести

5
(1)

Чтобы удовлетворить потребности наших читателей, мы разработали таблицу механических свойств для ряда черных и цветных металлов.

Похожие статьи: Черные и цветные металлы

Диаграмма механических свойств металлов: Предел прочности при сдвиге, предел прочности при растяжении, предел текучести

Диаграмма механических свойств черных металлов

(1) График прочности металла на сдвиг, растяжение, удлинение, предел текучести и модуль упругости

МатериалКлассМатериал
Статус
Ножницы
Прочность
τ
(МПа)
Растяжение
Прочность
σb
(МПа)
Удлинение
σs
(%)
Урожайность
Прочность
δ
(МПа)
Эластичный
Модуль
Е
(МПа)
Промышленное чистое железо для электриков C>0.025DT1
DT2
DT3
отожженный18023026 - 
Электротехническая кремнистая стальD11
D12
D21
D31
D32
D370
D310~340
S41~48
отожженный19023026 - 
Обычная углеродистая стальQ195неотожженный260~320315~39028~33195 
Q215270~340335~41026~31215
Q235310~380375~46021~26235
Q255340~420410~51019~24255
Q275400~500490~61015~20275
Углеродистая инструментальная сталь08Fотожженный220~310280~39032180 
10F260~360330~45032200190000
15F220~340280~42030190 
08260~340300~44029210198000
10250~370320~46028- 
15270~380340~48026280202000
20 -280~400360~5103525021000
25320~440400~55034280202000
30360~480450~60022300201000
35400~520500~65020320201000
40420~540520~67018340213500
45440~560550~70016360204000
50нормализованный440~580550~73014380220000
55550≥67043390-
60550≥70012410208000
65600≥73010420-
70600≥7609430210000
T7~T12
T7A~T12A
отожженный60075010--
T8Aхолодная закалка600~950750~1200---
Высококачественная углеродистая сталь10 Мнотожженный320~460400~58022230211000
65Mn6007501240021000
Легированная конструкционная сталь25CrMnSiA
25CrMnSi
низкотемпературный отжиг400~560500~70018950-
30CrMnSiA
30CrMnSi
440~600550~750161450
850
-
Качественная пружинная сталь60Si2Mn
60Si2MnA
65SiWA
низкотемпературный отжиг720900101200200000
холодная закалка640~960800~1200101400
1600
-
Нержавеющая сталь1Cr13отожженный320~380400~47021420210000
2Cr13320~400400~50020450210000
3Cr13400~480500~60018480210000
4Cr13400~480500~60015500210000
1Cr18Ni19
2Cr18Ni19
термообработанный460~520580~64035200200000
прокат, холодная закалка800~8801000~110038220200000
1Cr18Ni9TiТермообработанный смягченный430~550540~70040200200000

(2) Сталь Прочность стали на сдвиг при нагревании

Марка сталиТемпература нагрева ℃
200500600700800900
Q195, Q215, 08, 153603202001106030
Q235, Q255, 20, 254504502401309060
Q275, 30, 355305203301609070
40, 45, 506005803801909070

Примечание: При определении прочности материала на сдвиг важно учитывать температуру штамповки, которая обычно на 150~200℃ ниже, чем температура нагрева.

Диаграмма механических свойств цветных металлов

МатериалКлассСостояние материалаПрочность на сдвиг τ
(МПа)
Прочность на разрыв σb
(МПа)
Удлинение σs
(%)
Урожайность
Прочность δ
(МПа)
Эластичный
Модуль Е
(МПа)
Алюминий1070A
1050A
1200
Отожженный8075~1102550~8072000
Холодная закалка100120~1504120~240
Алюминиево-марганцевые сплавы3A21Отожженный70~100110~145195071000
Полухолодная закалка100~140155~20013130
Алюминиево-магниевый сплав
Алюминиево-магниево-медный сплав
SA02Отожженный130~160180~230-10070000
Полухолодная закалка160~200230~280210
Высокопрочный алюминиево-магниево-медный сплав7A04Отожженный170250---
Закаленные и искусственно состаренные35050046070000
Магниево-марганцевый сплавMB1
MB8
Отожженный120~140170~1903~59843600
Отожженный170~190220~23012~2414040000
Холодная закалка190~200240~2508~10160
Жесткий алюминий2Al12Отожженный105~150150~21512--
Закаленные естественным старением280~310400~4401536872000
Холодная закалка после закалки280~320400~46010340
Чистая медьT1
T2
T3
Мягкий1602003070108000
Hard2403003380130000
ЛатуньH62Мягкий26030035380100000
Полутвердый30038020200-
Hard42042010480-
ЛатуньH68Мягкий24030040100110000
Полутвердый28035025-
Hard40040015250115000
Свинцовая латуньHPb59-1Мягкий3003502514293000
Hard4004505420105000
Марганцевая латуньHMn58-2Мягкий34039025170100000
Полутвердый40045015-
Hard5206005
Оловянно-фосфористая бронза
Оловянно-цинковая бронза
QSn4-4-2.5
QSn4-3
Мягкий26030038140100000
Hard4805503~5 
Сверхтвердый5006501~2546124000
Алюминиевая бронзаQAl17Отожженный52060010186-
Не отожженные5606505250115000~130000
Алюминиевая марганцевая бронзаQAl9-2Мягкий3604501830092000
Hard4806005500-
Кремнемарганцевая бронзаQBi3-1Мягкий280~300350~38040~45239120000
Hard480~520600~6503~5540-
Сверхтвердый560~600700~7501~2--
Бериллиевая бронзаQBe2Мягкий240~480300~60030250~350117000
Hard52066021280132000~141000
Купро-никельB19Мягкий24030025--
Hard3604503
Никелевое сереброBZn15-20Мягкий28035035207-
Hard4005501486126000~140000
Сверхтвердый520650- 
НикельNi-3~Ni-5Мягкий3504003570-
Hard4705502210210000~230000
Немецкое сереброBZn15-20Мягкий30035035--
Hard4805501
Сверхтвердый5606501
ЦинкZn-3~Zn-6-120~200140~230407580000~130000
ВестиPb-3~Pb-6-20~3025~4040~505~1015000~17000
ОловоSn1~Sn4-30~4040~50-1241500~55000
Титановый сплавTA2Отожженный360~480450~60025~30--
TA3440~600550~75020~25
TA5640~680800~85015800~900104000
Магниевый сплавMB1Холодное состояние120~140170~1903~512040000
MB8150~180230~24014~1522041000
MB1Предварительный нагрев 300°C30~5030~5050~52-40000
MB850~7050~7058~62-41000
Серебро---180503081000
Легкоплавкий сплавNi29Co18-400~500500~600---
Медный константанBMn40-1.5Мягкий-400~600---
Hard-650---
Вольфрам-Отожженный-7200700312000
Не отожженные-14911~4800380000
Молибден-Отожженный20~30140020~25385280000
Не отожженные32~3416002~5595300000

3. Прочность на сдвиг для различных металлов

(1) Прочность на сдвиг для черных металлов

Здесь приведена информация о прочности на сдвиг для различных металлов:

  1. Промышленный чистый утюг для электриков (DT1, DT2, DT3): Прочность на сдвиг - 180 МПа (отожженная)
  2. Электротехническая кремнистая сталь (D11, D12, D21, D31, D32, D370, D310, S41~48): Прочность на сдвиг - 190 МПа (отожженная)
  3. Обычная углеродистая сталь (Q195): Прочность на сдвиг - 260~320 МПа (неотожженный)
  4. Обычная углеродистая сталь (Q215): Прочность на сдвиг - 270~340 МПа
  5. Обычная углеродистая сталь (Q235): Прочность на сдвиг - 310~380 МПа
  6. Обычная углеродистая сталь (Q255): Прочность на сдвиг - 340~420 МПа
  7. Обычная углеродистая сталь (Q275): Прочность на сдвиг - 400~500 МПа
  8. Углеродистая инструментальная сталь (08F): Прочность на сдвиг - 220~310 МПа (отожженная)
  9. Углеродистая инструментальная сталь (10F): Прочность на сдвиг - 260~360 МПа
  10. Углеродистая инструментальная сталь (15F): Прочность на сдвиг - 220~340 МПа
  11. Углеродистая инструментальная сталь (08): Прочность на сдвиг - 260~340 МПа
  12. Углеродистая инструментальная сталь (10): Прочность на сдвиг - 250~370 МПа
  13. Углеродистая инструментальная сталь (15): Прочность на сдвиг - 270~380 МПа
  14. Углеродистая инструментальная сталь (20): Прочность на сдвиг - 280~400 МПа
  15. Углеродистая инструментальная сталь (25): Прочность на сдвиг - 320~440 МПа
  16. Углеродистая инструментальная сталь (30): Прочность на сдвиг - 360~480 МПа
  17. Углеродистая инструментальная сталь (35): Прочность на сдвиг - 400~520 МПа
  18. Углеродистая инструментальная сталь (40): Прочность на сдвиг - 420~540 МПа
  19. Углеродистая инструментальная сталь (45): Прочность на сдвиг - 440~560 МПа
  20. Углеродистая инструментальная сталь (50): Прочность на сдвиг - 440~580 МПа (нормализованная)
  21. Углеродистая инструментальная сталь (55): Прочность на сдвиг - 550 МПа (≥670)
  22. Углеродистая инструментальная сталь (60): Прочность на сдвиг - 600 МПа (≥730)
  23. Углеродистая инструментальная сталь (70): Прочность на сдвиг - 600 МПа (≥760)
  24. Углеродистая инструментальная сталь (T7~T12, T7A~T12A): Прочность на сдвиг - 600 МПа (отожженная), 600~950 МПа (холодная закалка)
  25. Высококачественная углеродистая сталь (10Mn): Прочность на сдвиг - 320~460 МПа (отожженная)
  26. Высококачественная углеродистая сталь (65Mn): Прочность на сдвиг - 600 МПа
  27. Легированная конструкционная сталь (25CrMnSiA, 25CrMnSi): Прочность на сдвиг - 400~560 МПа (низкотемпературный отжиг)
  28. Легированная конструкционная сталь (30CrMnSiA, 30CrMnSi): Прочность на сдвиг - 440~600 МПа
  29. Качественная пружинная сталь (60Si2Mn, 60Si2MnA, 65SiWAl): Прочность на сдвиг - 720 МПа (низкотемпературный отжиг), 640~960 МПа (холодная закалка)
  30. Нержавеющая сталь (1Cr13): Прочность на сдвиг - 320~380 МПа (отожженная)
  31. Нержавеющая сталь (2Cr13): Прочность на сдвиг - 320~400 МПа
  32. Нержавеющая сталь (3Cr13): Прочность на сдвиг - 400~480 МПа
  33. Нержавеющая сталь (4Cr13): Прочность на сдвиг - 400~480 МПа
  34. Нержавеющая сталь (1Cr18Ni19, 2Cr18Ni19): Прочность на сдвиг - 460~520 МПа (термообработанный), 800~880 МПа (прокат, холодная закалка)
  35. Нержавеющая сталь (1Cr18Ni9Ti): Прочность на сдвиг - 430~550 МПа (термообработанный размягченный)

(2) Прочность на сдвиг для цветных металлов

Продолжая информацию о прочности на сдвиг для цветных металлов, приведенную в разделе "Механические свойства металлов Диаграмма" на MachineMfg.com:

  1. Алюминий (1070A, 1050A, 1200):
    • Отожженный: Прочность на сдвиг - 80 МПа
    • Холодная закалка: Прочность на сдвиг - 100 МПа
  2. Алюминиево-марганцевые сплавы (3A21):
    • Отжиг: Прочность на сдвиг - 70~100 МПа
    • Полухолодная закалка: Прочность на сдвиг - 100~140 МПа
  3. Алюминиево-магниево-медный сплав (SA02):
    • Отожженный: Прочность на сдвиг - 130~160 МПа
    • Полухолодная закалка: Прочность на сдвиг - 160~200 МПа
  4. Высокопрочный алюминиево-магниево-медный сплав (7A04):
    • Отожженный: Прочность на сдвиг - 170 МПа
    • Закаленные и искусственно состаренные: Прочность на сдвиг - 350 МПа
  5. Магниево-марганцевый сплав (MB1, MB8):
    • Отжиг: Прочность на сдвиг - 120~140 МПа
    • Холодная закалка: Прочность на сдвиг - 190~200 МПа
  6. Жесткий алюминий (2Al12):
    • Отожженный: Прочность на сдвиг - 105~150 МПа
    • Закаленные естественным старением: Прочность на сдвиг - 280~310 МПа
    • Холодная закалка после закалки: Прочность на сдвиг - 280~320 МПа
  7. Чистая медь (T1, T2, T3):
    • Мягкий: прочность на сдвиг - 160 МПа
    • Твердый: Прочность на сдвиг - 240 МПа
  8. Латунь (H62):
    • Мягкий: прочность на сдвиг - 260 МПа
    • Полутвердые: прочность на сдвиг - 300 МПа
    • Твердый: Прочность на сдвиг - 420 МПа
  9. Латунь (H68):
    • Мягкий: прочность на сдвиг - 240 МПа
    • Полутвердые: прочность на сдвиг - 280 МПа
    • Твердый: Прочность на сдвиг - 400 МПа
  10. Свинцовая латунь (HPb59-1):
    • Мягкий: прочность на сдвиг - 300 МПа
    • Твердый: Прочность на сдвиг - 400 МПа
  11. Марганцевая латунь (HMn58-2):
    • Мягкий: прочность на сдвиг - 340 МПа
    • Полутвердые: прочность на сдвиг - 400 МПа
    • Твердый: Прочность на сдвиг - 520 МПа
  12. Оловянно-фосфорная бронза (QSn4-4-2.5, QSn4-3):
    • Мягкий: прочность на сдвиг - 260 МПа
    • Твердый: прочность на сдвиг - 480 МПа
    • Сверхтвердые: прочность на сдвиг - 500 МПа
  13. Алюминиевая бронза (QAl17):
    • Отожженный: Прочность на сдвиг - 520 МПа
    • Не отожженные: Прочность на сдвиг - 560 МПа
  14. Алюминиево-марганцевая бронза (QAl9-2):
    • Мягкий: прочность на сдвиг - 360 МПа
    • Твердый: прочность на сдвиг - 480 МПа
  15. Кремнемарганцевая бронза (QBi3-1):
    • Мягкий: прочность на сдвиг - 280~300 МПа
    • Твердый: прочность на сдвиг - 480~520 МПа
    • Сверхтвердый: прочность на сдвиг - 560~600 МПа
  16. Бериллиевая бронза (QBe2):
    • Мягкий: прочность на сдвиг - 240~480 МПа
    • Твердый: Прочность на сдвиг - 520 МПа
  17. Купро-никель (B19):
    • Мягкий: прочность на сдвиг - 240 МПа
    • Твердый: Прочность на сдвиг - 360 МПа
  18. Никелевое серебро (BZn15-20):
    • Мягкий: прочность на сдвиг - 280 МПа
    • Твердый: Прочность на сдвиг - 400 МПа
    • Сверхтвердый: прочность на сдвиг - 520 МПа
  19. Немецкое серебро (BZn15-20):
    • Мягкий: прочность на сдвиг - 300 МПа
    • Твердый: прочность на сдвиг - 480 МПа
    • Сверхтвердые: прочность на сдвиг - 560 МПа
  20. Цинк (от Zn-3 до Zn-6):
    • Прочность на сдвиг - 120~200 МПа
  21. Свинец (Pb-3 - Pb-6):
    • Прочность на сдвиг - 20~30 МПа
  22. Олово (Sn1 - Sn4):
    • Прочность на сдвиг - 30~40 МПа
  23. Титановый сплав (TA2):
    • Отожженный: Прочность на сдвиг - 360~480 МПа
  24. Титановый сплав (TA3):
    • Прочность на сдвиг - 440~600 МПа
  25. Титановый сплав (TA5):
    • Прочность на сдвиг - 640~680 МПа
  26. Магниевый сплав (MB1, MB8 в холодном состоянии):
    • MB1: Прочность на сдвиг - 120~140 МПа
    • MB8: Прочность на сдвиг - 150~180 МПа
  27. Магниевый сплав (MB1, MB8, предварительно нагретый при 300°C):
    • MB1: Прочность на сдвиг - 30~50 МПа
    • MB8: Прочность на сдвиг - 50~70 МПа
  28. Серебро:
    • Прочность на сдвиг - 180 МПа
  29. Легкоплавкий сплав (Ni29Co18):
    • Прочность на сдвиг - 400~500 МПа
  30. Медь Константан (BMn40-1.5):
    • Мягкий: прочность на сдвиг - 400~600 МПа
    • Твердый: Прочность на сдвиг - 650 МПа
  31. Вольфрам:
    • Отожженный: Прочность на сдвиг - 720 МПа
    • Не отожженный: Прочность на сдвиг - 1491 МПа
  32. Молибден:
    • Отжиг: Прочность на сдвиг - 20~30 МПа
    • Не отожженный: Прочность на сдвиг - 32~34 МПа

Этот обширный список охватывает широкий спектр металлов, предоставляя важную информацию для тех областей применения, где прочность на сдвиг является критическим фактором. Эта информация очень важна для инженеров и конструкторов при выборе подходящих материалов для различных применений на основе требований к прочности на сдвиг.

Каковы международные стандарты для испытаний стали на прочность при сдвиге?

Международные стандарты для испытаний стали на прочность при сдвиге охватывают серии ASTM и ISO. В США существует несколько стандартов ASTM, используемых для измерения прочности на сдвиг, включая ASTMB831, D732, D4255, D5379 и D7078. На международном уровне стандарты ISO для испытаний на прочность при сдвиге включают ISO3597, 12579 и 14130. Кроме того, существует стандарт ISO 10123, предназначенный специально для стали.

Поэтому основными международными стандартами для испытаний стали на прочность при сдвиге являются стандарты серий ASTM и ISO.

Каковы различия в прочности на срез между разными типами стали (например, сталь 45#, сталь Q235) в практическом применении, и чем они обусловлены?

Различия в прочности на сдвиг между сталью 45# и сталью Q235 в практическом применении и их причины в основном отражаются в их химическом составе, механических свойствах и сценариях применения.

Во-первых, по химическому составу сталь Q235 относится к низкоуглеродистой стали с содержанием углерода около 0,2%, а сталь 45# - к среднеуглеродистой стали с содержанием углерода около 0,45%. Эти различия в химическом составе приводят к разнице в эксплуатационных характеристиках двух типов стали.

Во-вторых, что касается механических свойств, предел текучести стали Q235 составляет около 235 МПа, тогда как у стали 45# он выше и достигает 355 МПа. Это говорит о том, что сталь 45# обладает большей способностью сопротивляться незначительным пластическим деформациям, а значит, имеет более высокую прочность и твердость. Кроме того, допустимое напряжение сдвига для стали Q235 составляет 98 МПа, в то время как диапазон прочности на сдвиг материала Q235 составляет от 141 до 188 МПа, что свидетельствует о сравнительно более слабых характеристиках стали Q235 на сдвиг.

Наконец, поскольку сталь 45# может повысить свою прочность и твердость после термической обработки путем закалки, она больше подходит для сценариев, требующих высокой несущей способности и хорошей износостойкости, например, для производства механических деталей. Напротив, из-за своей более высокой пластичности и меньшей прочности сталь Q235 больше подходит для растяжения, прокатки, например, для изготовления профилей, листов и т.д.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 5 / 5. Количество оценок: 1

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

13 комментариев к “Metal Mechanical Properties Chart: Shear Strength, Tensile Strength, Yield Strength”

  1. Джо Сердор

    Привет, Шейн, я в процессе покупки пневматического пресса для пробивки шаблона из 0,5 мм низкоуглеродистой стали и гофрированной жести. Форма - лепесток/цветок 100x100 мм. Как вы считаете, на какую мощность давления мне следует обратить внимание? Вручную - это очень трудоемко. С уважением, Джо.

    1. Марк Томпто

      Надеюсь, это поможет:
      Сила сдвига зависит от периметра. Ваши педали, вероятно, можно приблизить к овалу или, если они все одинакового размера, к овалу, умноженному на число.
      Овальное уравнение:
      p = 2pi, умноженное на квадратный корень из [(a в квадрате + b в квадрате)/2].

      или переписать как: P=2π√[(a^2+ b^2)/2]

      a и b - длина и ширина овалов.
      Умножьте на количество лепестков = разрешение
      Как только у вас появится периметр, ударная сила PF станет больше:
      PF = Периметр х Толщина х Прочность на сдвиг
      Стальные банки варьируются от .14″ до примерно .11″.
      Таким образом, периметр, умноженный на 0,13″, дает площадь поперечного сечения, подвергающуюся срезу
      А низкоуглеродистая сталь - около 40 000 фунтов на квадратный дюйм.
      Так что возьмите площадь поперечного сечения, подвергаемого срезанию, умножьте на 40 000, и это будет приблизительное значение силы удара.
      спасибо
      mt\

  2. Филипп Натале

    Металлические листы на стенах зданий.
    Например, гальвалюм, 26 калибр.
    Какова прочность на сдвиг, если таковая имеется?
    Я использую его только в качестве кровельного материала. Однако многие строители используют его в качестве настенного покрытия. Я не думаю, что он предназначен для самостоятельного использования в качестве стенового покрытия и недостаточно прочен.
    Какие-нибудь мысли?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх