
30多件工程材料(包括碳钢、不锈钢、铝、钛和铜合金)的综合屈服强度和抗拉强度比较。使用下面的检索工具来快速比较MPa和PSI中的屈服强度(YS)和最终抗拉强度(UTS).
材质查询
屈服强度
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ZZ (UTS)
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YS / UTS 比率
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理解屈服强度
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在材质开始永久变形之前,最大应力可以承受. 在此点下,变形有弹性和可逆性.
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终极抗拉强度
材质的最大应力可以在断裂前承受. 对于活性金属,UTS总比屈服强度高.
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YS/ UTS 比率
较高的比率表明,初次出产和断裂之间的安全系数较低。结构钢的比值一般为0.6-0.85.
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弹性对塑料
在弹性区域,材质在卸下后会恢复到原来的形状. 在塑料地区,变形是永久和不可逆转的.
屈服强度 & 抗拉强度由 材质翻译 :
下表列出了用于紧接器、结构组件和机械组件的普通工程材料的屈服强度和最终抗拉强度。值是典型的范围——实际属性取决于等级,脾气,热处理,以及测试标准.
| 材料 | 等级 / 条件 | 屈服强度 (MPa) (英语) | ZZ (PSI) | UTS (马达) | UTS (PSI) (英语) |
|---|
视觉比较:由屈服强度所制作的顶部材料
屈服强度
ZZ (UTS)
紧固件0ZZ 指南
- 确定所需兵力. 计算最大服务负载,并选择一个材质,其屈服强度超过这个值,并带有适当的安全系数(通常结构应用为2–4×).
- 考虑操作环境. 对于腐蚀性或室外环境,选择不锈钢(304/316)或钛. 用于室内的一般用途,带有电镀的碳钢具有成本效益.
- 考虑体重限制. 铝提供~60% 重量节省比起钢. 钛提供钢级强度为~45%减重. 镁是最轻的结构金属.
- 检查温度要求. 高温应用(>400°C)需要镍合金(Inconel)或钛. 低温性服务倾向于Austeni的不锈钢(304/316)或铝.
- 平衡成本与绩效. 碳钢(A36,1045)是最经济的. 不锈钢成本为3–5×. 钛和镍合金比碳钢昂贵10–20×.
常见问题解答
屈服强度是指材料在开始发生永久变形(塑性变形)之前所能承受的最大应力。它之所以重要,是因为它界定了任何结构或机械应用中的最大载荷极限——如果超过屈服强度,零件在卸载后将无法恢复到原始形状,从而导致失效或尺寸不准确。.
屈服强度是指材料开始发生永久变形时的应力,而抗拉强度(UTS)是指材料在断裂前所能承受的最大应力。对于钢等延性金属,抗拉强度总是高于屈服强度。这两个数值之间的差值代表了材料在开始屈服后所具有的安全裕度。.
在常见的工程材料中,18Ni马氏活化钢以1,500–1,900 MPa(218,000–276,000 PSI)最高,再以700–1,700 MPa(D2/A2)为次. 对于有色金属,五等钛(Ti-6Al-4V)领先于825–880 MPa 屈服强度.
将MPa值乘以145.038得到PSI. 例如,用屈服强度为250 MPa的A36钢等于250×145.038=36,260 PSI(通常四舍五入为36,000 PSI). 反之,将PSI除以145.038得到MPa.
304不锈钢的典型屈服强度为205–300 MPa (29,700–43,500 PSI),最终抗拉强度为515–750 MPa (74,700–108,800 PSI). 范围广泛取决于脾气(无保险对冷起作用)和制造过程.
6061-T6铝有一个典型的屈服强度为240–275 MPa(34,800–39,900 PSI),最终抗拉强度为290–310 MPa(42,100–45,000 PSI). 它是结构应用中最广泛使用的铝合金之一,因为它的强度-重量比和防腐蚀性能都好.
铸铁、玻璃、混凝土和环氧树脂等脆性材料在断裂前不会发生明显的塑性变形。它们会突然断裂,且没有明显的屈服点,因此通常不为这些材料定义屈服强度。相反,其力学性能仅由极限抗拉强度或极限抗压强度来表征。.
使用0.2%抵消屈服强度。 它的定义是材质遭受0.2%永久([5])压力的压力。 其确定方法是从应力-悬索曲线上0.2%的分量点上画出一条与弹性相平行的线.
热疗可以大幅提升屈服强度. 例如,AIS 4140 合金钢在厌食状态下,其屈服强度为~415 MPa,但在平息和平息后,可以达到900 MPa以上. 马氏钢通过专门的老化热处理实现了1500–1900 MPa 屈服强度的特异性. 然而,增加兵力往往要以降低能力为代价.
对于一般的结构螺栓,ASTM A36钢(250 MPa产量)是基线. 高强度的结构螺栓使用ASTM A514(690 MPa收成)或8等的紧固件(约1000 MPa laylile). 对于航空航天和关键应用,合金钢紧固件(AISI 4140,A574)的产能强度为900+MPa是常见的. 始终适用至少2×预期服务负荷的安全系数.
免责声明: 本屈服强度图表提供的数据仅供参考。数值是大致的,取决于合金的构成、等级、脾气、热处理、制造方法以及测试标准。在工程设计或采购之前,总是对照ASTM,ISO或原材料制造商的认证来验证材料属性. GUXIANG不保证这一数据的准确性或完整性,不承担出错或遗漏的责任.
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