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1、1化工机械钢材力学性能手册金属材料力学性能符号表2代 号 名 称 单 位 说 明 b bc bb抗拉强度抗压强度抗弯强度 s 0.2屈服极限屈服强度 材料永久变形量等于原长 0.2%时的应力 c p弹性极限比例极限EG弹性模量切变模量 泊松比 -1 疲劳极限 材料在应力循环次数达到 106-107 次仍不发生疲劳断时的最大应力 1/104 1/105 0.2/200.蠕变极限 符号右小角中,分子表示规定变形量的百分数,分母表示产生该变形量的时间(h)DVM 蠕变极限 加载后观测 25-35h 可允许的伸长速度为 10x10-4h-1的应力 b/104 b/105 b/200持久极限/MPa符号
2、右下角的分数中,分母表示时间(h) 5 10伸长率延伸率/% 断面收缩率 /% kU或 kv冲击韧性值 /(J/cm2)AkU或Akv冲击功/JHBS 布氏硬度 /MPa(一般不标注)HRC 洛氏硬度C 级_ 用于测量金属材料硬度 HBS=230-700HRB 洛氏硬度B 级_ 用于测量金属材料硬度 HBS700HRA 洛氏硬度A 级_ 用于测量金属材料硬度 HBS=60-230HRNHRT表面洛氏硬度_ 只适用于钢材表面渗氮渗碳等表面层的硬度。HRN的压头是顶角为 1200 的金刚石锥体。HRT 的压头为直3径为 1.5875mm 的淬硬钢球。HV 维氏硬度 /MPa 适用于测量很薄（0.3
3、-0.5mm）的金属材料，金属镀层，或者化学处理后的表面层硬度（如镀铬，渗碳层）HS 肖氏硬度 适于测量表面光滑的精密量具或者不容搬动大型机件的表面硬度。常用搅拌轴材料性能表（摘自化工设备设计手册 P894 页）材料 轴的加工状态屈服强度 0.2/ MPa抗拉强度 b/MPa弹性模量E/ MPa切变模量G/ MPaQ235A3545热轧或锻后空冷正火正火225 2652954005105902.1x106 8.1x1040Cr17Ni12Mo2（316L）205 520 1.93x1060Cr18Ni9（304）205 520 1.93x1061Cr13 345 540 2.06x106 7.
4、938x1042Cr13 440 635 2.06x106 7.938x1043Cr13 调质 635 835 2.06x106 7.938x10440Cr 540 735钛（TA5） 退火 585 685 1.03x106NS（Incoloy800）冷轧 205 515 1.97x106注：一、此值为 s。二、表中屈服强度，抗拉强度为常温下的值，计算时应该按实际使用温度下的强度值选择。三、对特殊条件下、高温工作的搅拌轴可以考虑选择合金高温强度钢。！材料性能见化工设备设计手册P60 页。合金结构钢的化学成分力学性能和使用场所（择自化工设备设计手册 P51）（GB/T3077-1999）力学性能
5、热处理 b s 5/MPa /%Akv2/J钢号淬火回火供应状态硬度HBS特性和用途420Mn2 85085020044078578559059010 40 47 187 截面小，相当于 20Cr，可做渗碳小齿轮，活塞销，渗碳后淬火 56-62HRC。30Mn2 840 500 785 635 12 75 63 207 用做冷墩螺栓，截面较大调质零件。35Mn2 840 500 835 685 12 45 55 207 做载重汽车的各种重要螺栓，及小轴，表淬HRC40-50。40Mn2 840 540 885 735 12 45 55 217 直径在 50mm 下可代替40Cr 做重要螺栓。调
6、质状态下使用。45Mn2 840 550 885 735 10 45 47 217 强度和耐磨性较高，在淬透性高，调质后有较好的综合力学性能，50mm 下可代替 40Cr，表淬HRC45-55。50Mn2 820 550 930 785 9 40 39 225 用做汽车花键轴，重型机械的内齿轮，齿轮轴等高应力和磨损条件下的零件，80mm 可代替 45Cr。20MnV 880 200 785 590 10 40 55 187 相当于 20CrNi 的渗碳钢，用于高压容器，冷冲压件，矿用链环等。27SiMn 920 450 980 835 12 40 39 217 属底淬透性调质钢，调质后用于要求
7、高韧性和耐磨性的热冲压件，也可正火和热轧后用于拖拉机履带等。35SiMn 900 570 885 735 15 45 47 229 截面小，相当于 20Cr，可做渗碳小齿轮，活塞销，渗碳后淬火 56-62HRC。42SiMn 880 590 885 735 15 40 47 229 用于截面较大的，需要表面淬火齿轮，轴等。20SiMn2-MoV 900 200 1380 10 45 55 26925SiMn2-MoV 900 20 1470 10 40 47 269淬火，低温回火后，强度高韧性好，用于石油机械中吊环吊卡等。可代替调质下35CrMo，35CrNi3MoA。37SiMn2-MoV
8、870 650 980 835 12 50 63 269 有较高淬透性，860-900淬火，650-680回火的综合力学性能最好，有较高的高温强度，用来制造大截面承受重载的轴，转子，齿轮和高压容器，5表淬硬度 HRC50-55。40B 840 550 785 635 12 45 55 207 淬透性稍高于 40 钢，可带头 40Cr，做要求不高的小尺寸零件。45B 840 550 835 685 12 45 47 217 淬透性及强度稍高于 45钢，可做截面较大的，要求高的零件，可带代替40Cr 做小尺寸零件。50B 840 600 785 540 10 45 39 207 调质后综合力学性能
9、优于50 钢，可代替50，50Mn，50Mn2 制作强度高截面小的零件。40MnB 850 500 985 785 10 45 47 207 性能接近 40Cr，常用于汽车，拖拉机等中小截面零件，可代替 40Cr 做较大截面零件，如卷扬机轴等。45MnB 840 500 1030 835 9 40 39 217 用于代替40Cr，45Cr，45Mn2 制作较耐磨的中小截面零件和高频淬火零件，如机床齿轮，轴，花键轴等。20MnMoB 880 200 1085 885 10 50 55 207 用于代替 20CrMnTi 和12CrNi3A 制造心部强度要求高的中等负荷的汽车齿轮，及负荷大的机床齿
10、轮等。15MnVB 860 200 885 635 10 45 55 207 用于低温淬火制造重要螺栓，汽车上的连杆螺栓，代替 40Cr 调质后做中等负荷的小尺寸齿轮，小轴等。20MnVB 860 200 1080 885 10 45 55 207 用于代替20CrMnTi，20CrNi，20Cr 制造模数较大负荷较大中小齿轮渗碳件如汽车和重型机床的齿轮。40MnVB 850 520 980 785 10 45 47 207 调质后有良好综合力学性能，优于 40Cr，代替40Cr，40CrMo，40CrNi制造汽车，机床上重要调质件，如齿轮，轴等。20MnTiB 860 200 1130 93
11、0 10 45 55 187 用于代替 20CrMnTi 制造6较高级的渗碳件，如汽车上截面较小中等负荷的齿轮。25MnTiBRE 860 200 1380 10 45 47 229 有较高的弯曲强度，接触疲劳强度，广泛用于中等负荷的拖拉机齿轮，性能优于 20CrMnTi。15Cr 880 200 735 490 11 45 55 17915CrA 880 180 685 490 12 45 55 17920Cr 880 200 835 540 10 40 47 179用于制造截面尺寸小于30mm 形状简单，心部强度和韧性要求较高，表面受磨损的渗碳和氰化件，如齿轮凸轮，活塞销。渗碳淬火后表面
12、HRC56-62。30Cr 860 500 885 685 11 45 47 18735Cr 860 500 930 735 11 45 47 207用于磨损和冲击负荷下工作的重要零件，如轴，滚子，齿轮及重要螺栓等。40Cr 850 520 980 785 9 45 47 207 调质后有良好的综合力学性能，是应用广泛的调质钢，用于轴类零件，如曲轴，曲柄，汽车转向节，连杆螺栓齿轮等。表淬硬度 HRC48-55。截面小于50mm 时油淬有较高的疲劳强度。在一定条件下，可用40MnB，45MnB，35SiMn，42SiMn 代替。45Cr 840 520 1030 835 9 40 39 217
13、用做拖拉机离合器，连杆，齿轮，柴油机连杆，推杆，螺栓等。50Cr 830 520 1080 930 9 40 39 229 用于支撑辊心轴，强度和耐磨性要求高的轴，齿轮，油膜轴承的轴套。在油淬和回火后可获得很高的强度。38CrSi 900 600 980 835 12 50 55 255 比 40Cr 的淬透性好，低温冲击韧性高，一般用于制造截面 30-40mm，强度和耐磨性要求较高的汽车齿轮，轴汽阀等。以下为热强钢12CrMo 900 650 410 265 24 60 110 17915CrMo 900 650 440 295 22 60 94 179用于蒸汽温度达 510的主汽管，管壁温
14、度7540的蛇形管，导管等。20CrMo 880 500 885 685 12 50 78 197 强度和韧性较高，在500以下有足够的高温强度，焊接性能好，用于轴，活塞杆等。30CrMo 880 540 930 785 12 50 63 22930CrMoA 880 540 930 735 12 50 71 229 调质后有很好的综合力学性能，高温（550）亦有较高的强度，用于制造截面较大零件，如主轴，高负荷螺栓等，500以上受高压法兰，螺栓，尤其适用于400下工作的管道，螺栓。35CrMo 850 550 980 835 12 45 63 229 强度，韧性，淬透性高，用做大截面齿轮，重型
15、传动轴，齿轮，汽轮发电机主轴，锅炉上 400下螺栓，500下螺母，可代替 40CrNi，表淬硬度HRC40-45。42CrMo 850 560 1080 930 12 45 63 217 淬透性比 35CrMo 高，调质后有较高的疲劳极限，有多次抗冲击能力，低温冲击韧性好，用于调质断面更大的锻件，如机车牵引用的大齿轮，后轴，连杆，万向联轴节，表淬HRC54-60。12CrMoV 970 750 440 225 22 50 78 221 用于蒸汽管道温度达550热力管道，汽轮机隔板，570的过热蒸汽管。35CrMoV 900 630 1080 930 12 50 71 241 用做承受高应力的零
16、件，如 500下长期工作的汽轮机转子叶轮，高级蜗轮鼓风机，压缩机转子，联轴器和动力零件。12Cr1MoV 970 750 490 245 22 50 71 179 同 12CrMoV，但抗氧化性和热强度比 12CrMoV好。825Cr2MoVA 900 640 930 785 14 55 63 241 用于汽轮机整体转子套筒，主汽阀，蒸汽温度 530-550螺母及 530螺栓，氮化零件阀杆，齿轮等。25Cr2Mo1VA 1040 700 735 590 16 50 47 241 用于蒸汽温度 565汽轮机前汽缸，螺栓，阀杆。38Cr2MoAl 940 640 980 835 14 50 71 229 为高级氮化钢，用于高耐磨性，高疲劳强度和较高强度，处理后尺寸精度高氮化零件，如阀门，汽缸套，橡塑挤压机，渗氮
