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碳钢弹性模量(碳钢弹性模量kpa)

来源:www.xrdq.net   时间:2023-02-12 10:37   点击:185  编辑:admin   手机版

一、碳钢弹性模量kpa

一、碳纤维管的优点

1、密度:碳纤维管与其它材质的管材一样,密度主要受构成物质的影响,所以碳纤维管的密度主要由其碳纤维密度决定。一般的碳纤维管密度为1.7g/cm3左右,而一般钢管的密度为7.8g/cm3,二者的密度比是1:4,相同强度的碳纤维管和钢管的重量比为1:43。在强度相同的前提下,碳纤维管的密度、重量要远远小于钢管。

2、弯曲剪切强度和模量:碳纤维管弯曲剪切模量分析复杂,因为碳纤维管本身承受横向弯曲时,管壁上要承受垂直方向的剪切应力,而这个剪切应力又可以分解成两个剪切应力。经测试,弯曲的剪切模量理论为8.63GPa,实测为8.46GPa,比较相符。

当碳纤维圆管弯曲受剪时,其剪切应力是很复杂的,不仅有沿管壁切向剪应力,还有垂直管壁的层间剪应力。理论上,此碳纤维管的剪切强度为112MPa,实际测得103MPa,与理论值也很相近。

3、拉伸强度和模量:抗拉模量能测试纤维所能承受最大的拉力,它的单位为psi ,表示每平方英寸的面积能承受多少英磅的拉力。抗拉模星低于3480万psi的碳纤维将被归类于低模星碳纤维。其它还有标准模数,中间模量、高模量和超高模量。 超高模量的碳纤维拉伸弹性模量为7250万-1.45亿psi ( 5亿-10亿kpa )。和它相比较,钢的拉伸模量约为2900万psi ( 2亿kpa )。碳纤维的弹性模 量足足比钢强了10倍左右,而从重量上看,钢的重量有碳纤维的5倍之多。除此之外,碳纤维的抗疲劳性和其它金属相比还是非常优越的,如果把它和树脂融合,将成为最抗腐蚀的材料之一。

4、其他优势:除了质轻高强的突出优势,碳纤维与金属材料最大的不同在于碳纤维属于一种非金属材料,电化学活性较低,具有优秀的耐腐蚀和抗老化性能,能够延长碳纤维管的使用寿命。碳纤维材料的工作温度高,使用安全, 并且其热膨胀系数小,基本上不会随工作温度的变化发生变形,保证尺寸的稳定性。

 二、碳纤维管的缺点

1、价格贵:比传统铝合金,钢铁材料贵好几倍,原材料制备技术不在国内,另外生产工艺需要大量人力成本,因此价格较高;

2、层铺结构容易分层:生产人员铺层经验的高低,会影响铺层的效果,分层说明空间存在间隙,直接影响碳纤维管的整体性能;

3、树脂体系耐温,耐老化性有待验证:目前热固性碳纤维管采用的是环氧树脂,耐高温程度不高,碳纤维管的整体耐高温性能下降,正在研发的热塑性碳纤维管可以解决这个难题;

4、耐冲击性不好:这是因为碳纤维管成型后质地较脆,韧性下降导致。

二、碳钢弹性模量国标

碳钢弹性模量E=196000~206000MPa。

灰铸铁弹性模量E=113000~157000MPa。

冷拔黄铜弹性模量E=89000~97000MPa。

三、碳钢弹性模量影响因素

查《机械设计手册》就ok了,一般的碳钢、合金钢的弹性模量都在200GPa左右,一般习惯取206GPa。

四、碳钢弹性模量是多少

钢材的种类很多,不同的钢材其弹性模量数都不一样,以下简单说下常用的几种钢材的弹性模量。

序号 材料 弹性模量E\Gpa

1 镍铬钢、合金钢  206

2 碳钢  196~206

3 铸钢  172~202

4 球墨铸铁  140~154

5 灰铸铁、白口铸铁  113~157

弹性模量,英文名称:modulusofelasticity ;弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质,用E表示,定义为理想材料有小形变时应力(如拉伸、压缩、弯曲、扭曲、剪切等)与相应的应变之比。E以单位面积上承受的力表示,单位为N/m2。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量,用G表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用K表示。模量的倒数称为柔量,用J表示。

弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。

弹性模量主要决定于材料本身的化学成分,合金化、热处理、冷热加工对它的影响很小。各种钢的弹性模量差别很小,在室温下,刚的弹性模量大都在190,000~220,000N/mm2之间,而剪切模量G为80000N/mm2左右。

五、碳钢弹性模量和泊松比

材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系符合胡克定律,其比例系数成为弹性模量,泊松比是在材料的比例极限内,由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值,泊松比一般通过实验的方法测定

六、碳钢弹性模量是多少mpa

    铝的弹性模量是72000MPa。

弹性模量的解释一般地讲,对弹性体施加一个外界作用力,弹性体会发生形状的改变(称为"应变"),"弹性模量"的一般定义是:单向应力状态下应力除以该方向的应变。

  材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。 弹性模量的单位是达因每平方厘米。"弹性模量"是描述物质弹性的一个物理量,是一个统称,表示方法可以是"杨氏模量"、"体积模量"等。

七、碳钢弹性模量e的测定实验报告

在工程计算中,Q235-A弹性模量一般取200GPa。普通碳钢的弹性模量为196~216GPa。 1. Q235A韧性和塑性较好,有一定的伸长率,具有良好的焊接性能和热加工性。Q235A一般在热轧状态下使用,用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造各种焊接结构件、桥梁及一些普通的机器零件,如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等。 2. Q235A和Q235B的区别:钢材皆属于碳素钢。在国家标准GB/T 700-2006中,对Q235A和Q235B的材质区分主要在钢材的含碳量方面,材质是Q235A的材质含碳量通常在0.14-0.22﹪之间;Q235A的材质不做冲击实验,而Q235B是做常温冲击实验,V型缺口。在与客户协商的情况下,Q235B的含碳量也可以按≤0.22%生产出货。

八、碳钢弹性模量e的测定

20号钢热处理温度:

1)正火规范 温度920~950℃,出炉空冷。硬度131~156HBS。

2)冷压毛坯软化处理规范 温度700~720℃,保温时间8~15h,再以50~100℃/h的冷速,随炉降至温度≤550~600℃,出炉空冷。处理前硬度≤143HBS,软化后硬度≤131HBS。

3)淬火规范 温度910℃±10℃,10%NaCl盐水冷却。

4)实测屈服强度fy=245Mpa,弹性模量E=206Gpa,泊松比ν=0.3。

5)抗剪强度275~392MPa,抗拉强度为253~500MPa,屈服强度为275MPa,延伸率为25%。

6)退火温度只要600-650度,保温时间在1-2h。20号钢的20是指含碳量,含碳量为0.2%,属于低碳钢。钢中可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。碳含量:低碳钢一般小于0.25%;中碳钢一般在0.25~0.60%之间;高碳钢一般大于0.60%。钢中除含有碳(C)元素和为脱氧而含有一定量硅(Si)(一般不超过0.40%),锰(Mn)(一般不超过0.80%,较高可到1.20%)合金元素外,不含其他合金元素(残余元素除外)。区分钢和铁:含碳量低于2.11%为钢,含碳量高于2.11%为铁;钢中含碳量越高其韧性越差,铁中含碳量越高其韧性越好。

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