![Proprietà meccaniche dei materiali in lamiera](https://www.machinemfg.com/wp-content/uploads/2017/11/Mechanical-Properties-of-Sheet-Metal-Materials.jpg)
Vi siete mai chiesti quali siano le proprietà meccaniche dei diversi metalli? In questo articolo approfondiamo la resistenza al taglio, la resistenza alla trazione e altre caratteristiche chiave di vari metalli ferrosi e non ferrosi. Approfondite le conoscenze di ingegneri e metallurgisti esperti per ampliare le vostre conoscenze e prendere decisioni più consapevoli nella scelta dei metalli per i vostri progetti.
Per soddisfare le esigenze dei nostri lettori, abbiamo sviluppato una tabella delle proprietà meccaniche per una serie di metalli ferrosi e non ferrosi.
Lettura correlata: Metalli ferrosi e non ferrosi
Materiale | Grado | Materiale Stato | Cesoia La forza τ (MPa) | In trazione La forza σb (MPa) | Allungamento σs (%) | Rendimento La forza δ (MPa) | Elastico Modulo Е (MPa) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Ferro puro industriale per elettricisti C>0,025 | DT1 DT2 DT3 | ricotto | 180 | 230 | 26 | - | |
Acciaio al silicio elettrico | D11 D12 D21 D31 D32 D370 D310~340 S41~48 | ricotto | 190 | 230 | 26 | - | |
Acciaio al carbonio ordinario | Q195 | non decalcificato | 260~320 | 315~390 | 28~33 | 195 | |
Q215 | 270~340 | 335~410 | 26~31 | 215 | |||
Q235 | 310~380 | 375~460 | 21~26 | 235 | |||
Q255 | 340~420 | 410~510 | 19~24 | 255 | |||
Q275 | 400~500 | 490~610 | 15~20 | 275 | |||
Acciaio per utensili al carbonio | 08F | ricotto | 220~310 | 280~390 | 32 | 180 | |
10F | 260~360 | 330~450 | 32 | 200 | 190000 | ||
15F | 220~340 | 280~420 | 30 | 190 | |||
08 | 260~340 | 300~440 | 29 | 210 | 198000 | ||
10 | 250~370 | 320~460 | 28 | - | |||
15 | 270~380 | 340~480 | 26 | 280 | 202000 | ||
20 | - | 280~400 | 360~510 | 35 | 250 | 21000 | |
25 | 320~440 | 400~550 | 34 | 280 | 202000 | ||
30 | 360~480 | 450~600 | 22 | 300 | 201000 | ||
35 | 400~520 | 500~650 | 20 | 320 | 201000 | ||
40 | 420~540 | 520~670 | 18 | 340 | 213500 | ||
45 | 440~560 | 550~700 | 16 | 360 | 204000 | ||
50 | normalizzato | 440~580 | 550~730 | 14 | 380 | 220000 | |
55 | 550 | ≥670 | 43 | 390 | - | ||
60 | 550 | ≥700 | 12 | 410 | 208000 | ||
65 | 600 | ≥730 | 10 | 420 | - | ||
70 | 600 | ≥760 | 9 | 430 | 210000 | ||
T7~T12 T7A~T12A | ricotto | 600 | 750 | 10 | - | - | |
T8A | indurito a freddo | 600~950 | 750~1200 | - | - | - | |
Acciaio al carbonio di alta qualità | 10Mn | ricotto | 320~460 | 400~580 | 22 | 230 | 211000 |
65Mn | 600 | 750 | 12 | 400 | 21000 | ||
Acciaio strutturale legato | 25CrMnSiA 25CrMnSi | ricotto a bassa temperatura | 400~560 | 500~700 | 18 | 950 | - |
30CrMnSiA 30CrMnSi | 440~600 | 550~750 | 16 | 1450 850 | - | ||
Acciaio per molle di qualità | 60Si2Mn 60Si2MnA 65SiWA | ricotto a bassa temperatura | 720 | 900 | 10 | 1200 | 200000 |
indurito a freddo | 640~960 | 800~1200 | 10 | 1400 1600 | - | ||
Acciaio inox | 1Cr13 | ricotto | 320~380 | 400~470 | 21 | 420 | 210000 |
2Cr13 | 320~400 | 400~500 | 20 | 450 | 210000 | ||
3Cr13 | 400~480 | 500~600 | 18 | 480 | 210000 | ||
4Cr13 | 400~480 | 500~600 | 15 | 500 | 210000 | ||
1Cr18Ni19 2Cr18Ni19 | trattato termicamente | 460~520 | 580~640 | 35 | 200 | 200000 | |
laminato, temprato a freddo | 800~880 | 1000~1100 | 38 | 220 | 200000 | ||
1Cr18Ni9Ti | Trattato termicamente e ammorbidito | 430~550 | 540~700 | 40 | 200 | 200000 |
Grado di acciaio | Temperatura di riscaldamento ℃ | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
200 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
Q195, Q215, 08, 15 | 360 | 320 | 200 | 110 | 60 | 30 |
Q235, Q255, 20, 25 | 450 | 450 | 240 | 130 | 90 | 60 |
Q275, 30, 35 | 530 | 520 | 330 | 160 | 90 | 70 |
40, 45, 50 | 600 | 580 | 380 | 190 | 90 | 70 |
Nota: nel determinare la resistenza al taglio di un materiale, è importante tenere conto della temperatura di stampaggio, che in genere è inferiore di 150~200℃ rispetto alla temperatura di riscaldamento.
Materiale | Grado | Stato del materiale | Resistenza al taglio τ (MPa) | Resistenza alla trazione σb (MPa) | Allungamento σs (%) | Rendimento Forza δ (MPa) | Elastico Modulo Е (MPa) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Alluminio | 1070A 1050A 1200 | Ricotto | 80 | 75~110 | 25 | 50~80 | 72000 |
Indurito a freddo | 100 | 120~150 | 4 | 120~240 | |||
Leghe di alluminio e manganese | 3A21 | Ricotto | 70~100 | 110~145 | 19 | 50 | 71000 |
Temprato a freddo | 100~140 | 155~200 | 13 | 130 | |||
Lega di alluminio-magnesio Lega di alluminio-magnesio-rame | SA02 | Ricotto | 130~160 | 180~230 | - | 100 | 70000 |
Temprato a freddo | 160~200 | 230~280 | 210 | ||||
Lega di alluminio-magnesio-rame ad alta resistenza | 7A04 | Ricotto | 170 | 250 | - | - | - |
Temprato e invecchiato artificialmente | 350 | 500 | 460 | 70000 | |||
Lega di magnesio-manganese | MB1 MB8 | Ricotto | 120~140 | 170~190 | 3~5 | 98 | 43600 |
Ricotto | 170~190 | 220~230 | 12~24 | 140 | 40000 | ||
Indurito a freddo | 190~200 | 240~250 | 8~10 | 160 | |||
Alluminio rigido | 2Al12 | Ricotto | 105~150 | 150~215 | 12 | - | - |
Temprato dall'invecchiamento naturale | 280~310 | 400~440 | 15 | 368 | 72000 | ||
Temprato a freddo dopo la tempra | 280~320 | 400~460 | 10 | 340 | |||
Rame puro | T1 T2 T3 | Morbido | 160 | 200 | 30 | 70 | 108000 |
Duro | 240 | 300 | 3 | 380 | 130000 | ||
Ottone | H62 | Morbido | 260 | 300 | 35 | 380 | 100000 |
Semi-duro | 300 | 380 | 20 | 200 | - | ||
Duro | 420 | 420 | 10 | 480 | - | ||
Ottone | H68 | Morbido | 240 | 300 | 40 | 100 | 110000 |
Semi-duro | 280 | 350 | 25 | - | |||
Duro | 400 | 400 | 15 | 250 | 115000 | ||
Ottone al piombo | HPb59-1 | Morbido | 300 | 350 | 25 | 142 | 93000 |
Duro | 400 | 450 | 5 | 420 | 105000 | ||
Ottone al manganese | HMn58-2 | Morbido | 340 | 390 | 25 | 170 | 100000 |
Semi-duro | 400 | 450 | 15 | - | |||
Duro | 520 | 600 | 5 | ||||
Bronzo allo stagno-fosforo Stagno-Zinco-Bronzo | QSn4-4-2,5 QSn4-3 | Morbido | 260 | 300 | 38 | 140 | 100000 |
Duro | 480 | 550 | 3~5 | ||||
Extra-duro | 500 | 650 | 1~2 | 546 | 124000 | ||
Bronzo all'alluminio | QAl17 | Ricotto | 520 | 600 | 10 | 186 | - |
Non ricotto | 560 | 650 | 5 | 250 | 115000~130000 | ||
Bronzo al manganese e alluminio | QAl9-2 | Morbido | 360 | 450 | 18 | 300 | 92000 |
Duro | 480 | 600 | 5 | 500 | - | ||
Bronzo al silicio-manganese | QBi3-1 | Morbido | 280~300 | 350~380 | 40~45 | 239 | 120000 |
Duro | 480~520 | 600~650 | 3~5 | 540 | - | ||
Extra-duro | 560~600 | 700~750 | 1~2 | - | - | ||
Bronzo al berillio | QBe2 | Morbido | 240~480 | 300~600 | 30 | 250~350 | 117000 |
Duro | 520 | 660 | 2 | 1280 | 132000~141000 | ||
Cupro-nichel | B19 | Morbido | 240 | 300 | 25 | - | - |
Duro | 360 | 450 | 3 | ||||
Nichel argento | BZn15-20 | Morbido | 280 | 350 | 35 | 207 | - |
Duro | 400 | 550 | 1 | 486 | 126000~140000 | ||
Extra-duro | 520 | 650 | - | ||||
Nichel | Ni-3~Ni-5 | Morbido | 350 | 400 | 35 | 70 | - |
Duro | 470 | 550 | 2 | 210 | 210000~230000 | ||
Argento tedesco | BZn15-20 | Morbido | 300 | 350 | 35 | - | - |
Duro | 480 | 550 | 1 | ||||
Extra-duro | 560 | 650 | 1 | ||||
Zinco | Zn-3~Zn-6 | - | 120~200 | 140~230 | 40 | 75 | 80000~130000 |
Piombo | Pb-3~Pb-6 | - | 20~30 | 25~40 | 40~50 | 5~10 | 15000~17000 |
Stagno | Sn1~Sn4 | - | 30~40 | 40~50 | - | 12 | 41500~55000 |
Lega di titanio | TA2 | Ricotto | 360~480 | 450~600 | 25~30 | - | - |
TA3 | 440~600 | 550~750 | 20~25 | ||||
TA5 | 640~680 | 800~850 | 15 | 800~900 | 104000 | ||
Lega di magnesio | MB1 | Stato di freddo | 120~140 | 170~190 | 3~5 | 120 | 40000 |
MB8 | 150~180 | 230~240 | 14~15 | 220 | 41000 | ||
MB1 | Preriscaldare a 300°C | 30~50 | 30~50 | 50~52 | - | 40000 | |
MB8 | 50~70 | 50~70 | 58~62 | - | 41000 | ||
Argento | - | - | - | 180 | 50 | 30 | 81000 |
Lega fungibile | Ni29Co18 | - | 400~500 | 500~600 | - | - | - |
Costantana di rame | BMn40-1,5 | Morbido | - | 400~600 | - | - | - |
Duro | - | 650 | - | - | - | ||
Tungsteno | - | Ricotto | - | 720 | 0 | 700 | 312000 |
Non ricotto | - | 1491 | 1~4 | 800 | 380000 | ||
Molibdeno | - | Ricotto | 20~30 | 1400 | 20~25 | 385 | 280000 |
Non ricotto | 32~34 | 1600 | 2~5 | 595 | 300000 |
Ecco le informazioni sulla resistenza al taglio di vari metalli:
Continuando con le informazioni sulla resistenza al taglio per i metalli non ferrosi elencate nella sezione "Proprietà meccaniche del metallo Grafico" su MachineMfg.com:
Questo elenco completo copre un'ampia gamma di metalli, fornendo informazioni essenziali per le applicazioni in cui la resistenza al taglio è un fattore critico. Queste informazioni sono fondamentali per ingegneri e progettisti nella scelta dei materiali appropriati per le varie applicazioni in base ai requisiti di resistenza al taglio.
Gli standard internazionali per le prove di resistenza al taglio dell'acciaio comprendono le serie ASTM e ISO. Negli Stati Uniti, esistono diversi standard ASTM utilizzati per la misurazione della resistenza al taglio, tra cui ASTMB831, D732, D4255, D5379 e D7078. A livello internazionale, gli standard ISO per le prove di resistenza al taglio includono ISO3597, 12579 e 14130. Inoltre, esiste lo standard ISO 10123, specifico per l'acciaio.
Pertanto, i principali standard internazionali per le prove di resistenza al taglio dell'acciaio sono quelli della serie ASTM e ISO.
Le differenze di resistenza al taglio tra l'acciaio 45# e l'acciaio Q235 nelle applicazioni pratiche e le loro cause riflettono principalmente le composizioni chimiche, le proprietà meccaniche e gli scenari applicabili.
In primo luogo, in termini di composizione chimica, l'acciaio Q235 è un acciaio a basso tenore di carbonio, con un contenuto di carbonio di circa 0,2%, mentre l'acciaio 45# è un acciaio a medio tenore di carbonio, con un contenuto di carbonio di circa 0,45%. Queste differenze nella composizione chimica determinano variazioni nelle prestazioni dei due tipi di acciaio.
In secondo luogo, per quanto riguarda le proprietà meccaniche, il limite di snervamento dell'acciaio Q235 è di circa 235MPa, mentre quello dell'acciaio 45# è più elevato e raggiunge i 355MPa. Ciò indica che l'acciaio 45# ha una maggiore capacità di resistere a piccole deformazioni plastiche, il che significa che ha una maggiore resistenza e durezza. Inoltre, la sollecitazione di taglio ammissibile dell'acciaio Q235 è di 98 MPa, mentre l'intervallo di resistenza al taglio del materiale Q235 va da 141 a 188 MPa, a ulteriore dimostrazione delle prestazioni di taglio relativamente più deboli dell'acciaio Q235.
Infine, poiché l'acciaio 45# può migliorare la propria resistenza e durezza dopo il trattamento termico di tempra, è più adatto a scenari che richiedono un'elevata capacità di carico e una buona resistenza all'usura, come la produzione di parti meccaniche. Per contro, a causa della maggiore plasticità e della minore resistenza, l'acciaio Q235 è più adatto a lavorazioni di stiramento e laminazione, come la produzione di profili, piastre, ecc.