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强度和韧性是超高强度钢的两项主要力学性能

发布日期:2013-6-14 10:47:46 作者:http://www.ygpipe.com 点击:

超高强度钢 (ultra high-strength steel)在合金结构钢的基础上发展起来的一种高强度、高韧性合金钢。通常把抗拉强度在1500MPa以上,或者屉服强度在1380MPa以上,并具有足够的韧性和良好的工艺性能的合金钢称为超高强度钢。主要用于航空和航天工业制作承受高应力的重要结构部件。按照化学成分和使用性能特点可划分6大类别:(1)低合金超高强度钢。(2)二次硬化超高强度钢。(3)马氏体时效钢。(4)超高强度不锈钢。(5)基体钢。(6)相变诱导塑性钢。

强度和韧性是超高强度钢的两项主要力学性能。表1列出了几种超高强度钢的强度、断裂韧性和主要用途。提高钢的强度是为了提高比强度,从而减轻结构件的自身重量。增加钢的韧性是为了提高结构件在使用过程中的安全可靠性。一种钢的强度和韧性是相互制约的。如果只追求提高强度而韧性不足,在使用过程中结构件则不是由于超载发生塑性破坏,而是当载荷应力远低于钢的屈服强度情况下,由于裂纹失稳扩展发生脆性断裂。其断裂源往往是由钢中的非金属夹杂物或者是结构件表面缺陷产生局部应力集中而造成的。

因此,工程设计者为了确保使用超高强度钢的安全可靠性,已经采用以断裂韧性为依据的容许损伤设计理论。断裂韧性标志着材料在受力条件下能够93c}100超阻止裂纹迅速扩展的能力。材料的断裂韧性愈高。则承受的外加应力愈大,容许存在的临界裂纹尺寸也愈大。如果选用材料的断裂韧性值较低,在使用过程中由于结构件容许存在的临界裂纹尺寸很小,当裂纹扩展超过其容许的裂纹尺寸时就有可能产生失稳断裂。因此选用材料不仅要满足强度要求,而且要具有足够的断裂韧性,以确保结构件的使用安全可靠。

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