不锈钢板材料的强度与刚度的区别(上)

不锈钢知识
不锈钢板的强度是在材料永久变形(屈服强度)或断裂(抗拉强度)之前施加于材料上的应力的量度。如果施加的应力小于屈服强度,则在去除应力时材料恢复到其原始形状。

不锈钢板的强度是在材料永久变形(屈服强度)或断裂(抗拉强度)之前施加于材料上的应力的量度。如果施加的应力小于屈服强度,则在去除应力时材料恢复到其原始形状。如果施加的应力超过屈服强度,则发生塑性或永久变形,并且一旦移除载荷,材料就不能恢复到原来的形状。

需要了解的是这种永久变形是冲压加工时的目标所在。原来的形状是扁平的金属板,成型的零件需要永久保持其形状。如果在选定的加工条件下所选择的不锈钢板材不能形成所需的形状,则所施加的应力高于不锈钢板板材的拉伸强度,这就很容易导致该部分发生裂纹。

不锈钢板的材料强度是由其化学成分、热机械加工方向(如从厚板转变为薄板)和随后的热处理工艺等决定的。

而不锈钢板的刚性则涉及部件如何在负载下弯曲,而一旦负载被移除,则不锈钢板仍然可以恢复到其原始形状。由于在去除载荷后零件尺寸不变,所以刚度与弹性变形是相关联的。

举个极端例子,橡皮筋就是低刚度材料的一个例子,其可以承受大量的变形,并且在卸下负载时仍能恢复到原来的尺寸。另一方面,像金刚石这样的高刚度材料在施加负荷时只会弹性变形。

部件的刚度是材料和几何形状的函数。在材料方面,刚度取决于弹性模量,也称为杨氏模量(Young’s Modulus),缩写为E.杨氏模量(Young’s Modulus)是在非常小的应变下应力与应变的比率。在拉伸试验过程中产生的应力,应变曲线中,开始处线性部分的斜率是确定模量的位置。首先偏离线性的是屈服强度。

杨氏模量不同于不同等级的不同强度,对于给定的金属杨氏模量是不变的,并且不依赖于热处理,加工或冷加工。钢的杨氏模量(2900万PSI)是铝的三倍(1000万PSI)。这意味着对于一个固定的几何形状来说,由钢制成的部件将是由铝制成的部件的三倍。换句话说,承受载荷的铝制部件的偏移量是钢制部件的三倍。