弹性模量,英文名称:modulusofelasticity ;弹性材料的一种*重要、*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。
合金元素与钢材弹性模量的关系
原子间作用力决定于金属原子本身和晶格类型,故弹性模量也主要取决于金属原子本性与晶格类型。溶质元素虽可以改变合金的晶格常数,但对于常用金属材料而言,合金元素对其晶格常数的改变不大,因而对弹性模量影响小。合金钢和碳钢的弹性模量数值相当接近,差值不大于12%。
热处理对弹性模量的影响
热处理对弹性模量的影响不大,如晶粒大小对弹性模量无影响;**相大小和分布对弹性模量影响也很小;淬火后弹性模量虽有所下降,但回火后又恢复到退火前的状态值。但是,弹簧钢(60Si2MnA)在经过热处理(淬火+回火)后,弹性模量变化不大,而不同的温度回火后,切变模量变化较明显。设计中若对此不予以考虑可能会造成一定误差。
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。
合金元素与钢材弹性模量的关系
原子间作用力决定于金属原子本身和晶格类型,故弹性模量也主要取决于金属原子本性与晶格类型。溶质元素虽可以改变合金的晶格常数,但对于常用金属材料而言,合金元素对其晶格常数的改变不大,因而对弹性模量影响小。合金钢和碳钢的弹性模量数值相当接近,差值不大于12%。
热处理对弹性模量的影响
热处理对弹性模量的影响不大,如晶粒大小对弹性模量无影响;**相大小和分布对弹性模量影响也很小;淬火后弹性模量虽有所下降,但回火后又恢复到退火前的状态值。但是,弹簧钢(60Si2MnA)在经过热处理(淬火+回火)后,弹性模量变化不大,而不同的温度回火后,切变模量变化较明显。设计中若对此不予以考虑可能会造成一定误差。
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