什么是金属极限抗拉强度？

了解材料（尤其是金属）的强度在许多工程应用中至关重要;拉伸强度在此评估中起着至关重要的作用。

在各种拉伸强度测量中，极限拉伸强度 （UTS） 是最常引用的指标之一。本文深入探讨了极限抗拉强度的概念、计算方法、意义以及应用。

什么是极限抗拉强度？

极限拉伸强度 （UTS），通常简称为拉伸强度，是衡量材料在不断裂或受拉的情况下可以承受的最大应力的量度。它是用于预测材料或组件在负载下的行为的基本属性。

UTS 通常以每单位面积的力单位表示，例如帕斯卡 （Pa） 或磅/平方英寸 （psi）。

它是如何计算的 – Tensile testing

拉伸强度（包括 UTS）是通过拉伸测试确定的。材料的试样，通常为圆柱形或矩形棒状，在载荷（拉力）下进行拉伸试验，直至断裂。

在拉伸试验过程中，记录样品承受的最大载荷，然后通过将该最大载荷除以试样本身的原始横截面积来计算极限拉伸强度。

延展性材料在应力下的表现

应力-应变曲线是表示材料对应力的响应的曲线，对于了解材料在应力下的行为至关重要。延展性材料（如大多数金属）沿应力-应变曲线具有明显的屈服点，在该曲线上，材料开始塑性或不可逆地变形。

随着拉伸应力的增加，材料首先会发生弹性变形，这意味着当应力消除时，它可以恢复到原来的形状。达到屈服强度后，它开始发生塑性变形 - 永久变形。

应力继续上升，直到达到最大极限拉伸强度，之后材料开始“颈部”，最终在超过断裂点时断裂。

常见金属的极限抗拉强度

材料的 UTS 根据其成分和处理的不同而有很大差异。例如，根据 Industrial Metal Service 的数据，高级钢的 UTS 约为 1,000 兆帕 （MPa），而铝合金的 UTS 通常约为 500 MPa。

有关金属强度的更多详细信息，包括极限抗拉强度，可以在我们的测量金属强度指南中找到。

为什么拉伸强度很重要？

拉伸强度，尤其是 UTS，很重要，因为它可以帮助工程师确定材料是否适合特定应用。这是为将受到任何类型力的结构、机械和部件选择材料的基本标准。

具有高 UTS 的材料通常首选对最大负载和耐用性至关重要的应用，例如桥梁、建筑物或飞机。

抗拉强度有哪些不同类型？

了解不同类型的抗拉强度对于材料选择和工程设计至关重要，特别是对于预计会承受不同载荷的组件。

拉伸强度与屈服强度

极限抗拉强度是材料在断裂前可以承受的最大应力，而屈服强度是材料发生塑性变形的最大应力。一旦材料超过其屈服点，即使去除了应力，它也不会恢复到原来的形状。

断裂强度

除了极限拉伸强度和屈服强度外，还有另一种重要的拉伸强度类型，称为断裂强度。这是发生实际断裂或完全失效时的应力值，通常在最大载荷点测量。

疲劳强度和耐久极限

此外，当材料承受循环或重复载荷时，同一材料还会产生两种额外的强度类型：疲劳强度和耐久极限。疲劳强度是材料在给定的循环次数内可以承受而不会断裂的最高应力，而耐久极限是材料在无限次循环中可以承受而不会失效的最大应力。

高抗拉强度的优势

高抗拉强度（尤其是高极限强度）的主要优点之一是增强了对强力的弹性。

具有高极限强度的材料以其耐用性而闻名，并且能够承受巨大的拉伸载荷而不会断裂，使其成为建筑结构、汽车零部件和飞机部件等重型应用的理想选择。

此外，这些材料通常可以抵抗冲击和磨损造成的损坏，有助于延长其使用寿命并提高其使用的系统的可靠性。

高抗拉强度的缺点

另一方面，高抗拉强度通常伴随着一个明显的权衡。虽然这些材料在承受巨大的力方面表现出色，但它们有时可能缺乏柔韧性和延展性。

陶瓷和某些类型的合金等脆性材料尽管具有非常高的抗拉强度，但对应力集中和突然冲击的容忍度较低，因此当施加的力超过其 UTS 时，它们更容易发生灾难性故障。

此外，具有高 UTS 的材料通常还需要更复杂和昂贵的制造工艺，这可能会推高成本。

拉伸强度的应用

抗拉强度的概念，特别是 UTS，在许多领域都有应用。它用于土木工程中的结构元件设计、机械工程中的组件，甚至骨科植入物等医疗应用。

用于确定拉伸载荷的拉伸测试也是材料生产中质量控制的重要组成部分。

拉伸强度失效的类型

当材料承受的应力超过其极限强度时，它可能会以不同的方式失效，每种方式都与材料的特性不同。延展性材料（如许多金属）通常表现出一种称为延展性破裂的失效形式。这种失效模式涉及显著的塑性变形，在最终失效之前显示材料的明显变窄或“颈缩”。

相反，脆性材料，包括一些陶瓷和玻璃，通常不会“脆性断裂”。这种形式的故障几乎是瞬间发生的，几乎没有警告，也没有实质性的变形。

还值得注意的是，在高应力条件下，这些材料通常会沿其最薄的平面（称为解理面）失效。

总结

总之，极限拉伸强度是衡量材料承受拉力能力的重要指标。它提供了有关材料在失效之前可以承受的最大应力的宝贵信息，帮助工程师在为任意数量的应用选择材料时做出明智的决策。

尽管存在一些限制和权衡，但抗拉强度，尤其是 UTS 的概念，仍然是材料科学和工程的基石。

高温耐磨耐蚀合金(CoCrW,钴铬钨;stellite6/6B/6K等)

1,钴铬钨系列,CoCrW,stellite6,6B,6K等侧重高温耐磨的钴合金;

2,钴铬钼系列,CoCrMo,stellite21等侧重于高温耐腐蚀的钴合金.

高温耐腐蚀合金(哈氏C276，哈氏B等)

1,哈氏合金 如:Hastelloy C276,C22,C4,C2000;Hastelloy B-2,B-3;

2,蒙乃尔合金 如:Monel 400,K500; Ni200(N6),Ni201(N4);

3,镍铬系列合金 如:Alloy20,Incoloy 800,Alloy20Cb等,

高温耐热合金(最高耐热温度可至1300℃的Haynes 747等)

1,高温耐热抗氧化合金:最高使用温度可至1300℃的Haynes 747等侧重于抗氧化的耐热合金;

2,高温耐热高强度合金:Alloy20;Alloy20;Inconel 718等侧重于高温高强度的耐热合金.

一、上海商虎锻压与精密铸造高温合金

★ 高温耐磨耐蚀合金(CoCrW,钴铬钨,stellite6/6B/6K;CoCrMo等)

★ 高温耐腐蚀合金(Hastelloy,Monel,哈氏C276,哈氏B3等)

★ 高温耐热合金(Haynes,Inconel,Incoloy,Haynes 747等)

二、上海商虎锻压与精密铸造钴合金

★ 系列钴合金锻件与精密铸件

★ HAYNES 25(L605)超细丝（0.08-0.10mm）

★ 高硬度耐蚀钴合金W-21（HRC58）

★ 饰品用钴铬合金RD 210

三 上海商虎高品质高温合金材料​

☆ 材料成分,生产工艺执行高标准

执行标准ASTM B462-2002;ASTM B574-06;AMS 5894B

GB/T-14992-2005;GB/T-15007-2008

☆ 真空冶金,钢水纯净化技术

严格控制S,P等杂质含量与O,N等气体含量;

☆ 锻造,铸造,热处理等工艺优化

最大限度挖掘材料的潜力,使产品强韧均衡,综合性能卓越;

☆ 产品质量质量第三方权威检测

国家钢铁材料测试中心/国家钢铁质量监督检验中心权威检测,保证质量;

☆ 半成品,中间产品,常见规格库存

缩短生产周期,二周内实现交货或分批交货.

四 上海商虎品质至上

研发、推广高温,耐磨,耐腐蚀等复杂苛刻环境中使用的系列高温合金,提供锻棒,锻件,热轧棒板,焊丝,精密铸件,母合金,电极棒等;