Grafico delle proprietà meccaniche dei metalli: Resistenza al taglio, resistenza alla trazione, resistenza allo snervamento

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.

Grafico delle proprietà meccaniche dei metalli Resistenza al taglio, resistenza alla trazione, resistenza allo snervamento

Indice dei contenuti

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

Grafico delle proprietà meccaniche dei metalli Resistenza al taglio, resistenza alla trazione, resistenza allo snervamento

Tabella delle proprietà meccaniche dei metalli ferrosi

(1) Grafico della resistenza al taglio, della resistenza alla trazione, dell'allungamento, della resistenza allo snervamento e del modulo elastico del metallo

MaterialeGradoMateriale
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>0,025DT1
DT2
DT3
ricotto18023026 - 
Acciaio al silicio elettricoD11
D12
D21
D31
D32
D370
D310~340
S41~48
ricotto19023026 - 
Acciaio al carbonio ordinarioQ195non decalcificato260~320315~39028~33195 
Q215270~340335~41026~31215
Q235310~380375~46021~26235
Q255340~420410~51019~24255
Q275400~500490~61015~20275
Acciaio per utensili al carbonio08Fricotto220~310280~39032180 
10F260~360330~45032200190000
15F220~340280~42030190 
08260~340300~44029210198000
10250~370320~46028- 
15270~380340~48026280202000
20 -280~400360~5103525021000
25320~440400~55034280202000
30360~480450~60022300201000
35400~520500~65020320201000
40420~540520~67018340213500
45440~560550~70016360204000
50normalizzato440~580550~73014380220000
55550≥67043390-
60550≥70012410208000
65600≥73010420-
70600≥7609430210000
T7~T12
T7A~T12A
ricotto60075010--
T8Aindurito a freddo600~950750~1200---
Acciaio al carbonio di alta qualità10Mnricotto320~460400~58022230211000
65Mn6007501240021000
Acciaio strutturale legato25CrMnSiA
25CrMnSi
ricotto a bassa temperatura400~560500~70018950-
30CrMnSiA
30CrMnSi
440~600550~750161450
850
-
Acciaio per molle di qualità60Si2Mn
60Si2MnA
65SiWA
ricotto a bassa temperatura720900101200200000
indurito a freddo640~960800~1200101400
1600
-
Acciaio inox1Cr13ricotto320~380400~47021420210000
2Cr13320~400400~50020450210000
3Cr13400~480500~60018480210000
4Cr13400~480500~60015500210000
1Cr18Ni19
2Cr18Ni19
trattato termicamente460~520580~64035200200000
laminato, temprato a freddo800~8801000~110038220200000
1Cr18Ni9TiTrattato termicamente e ammorbidito430~550540~70040200200000

(2) Acciaio Resistenza al taglio dell'acciaio quando viene riscaldato

Grado di acciaioTemperatura di riscaldamento ℃
200500600700800900
Q195, Q215, 08, 153603202001106030
Q235, Q255, 20, 254504502401309060
Q275, 30, 355305203301609070
40, 45, 506005803801909070

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.

Tabella delle proprietà meccaniche dei metalli non ferrosi

MaterialeGradoStato del materialeResistenza al taglio τ
(MPa)
Resistenza alla trazione σb
(MPa)
Allungamento σs
(%)
Rendimento
Forza δ
(MPa)
Elastico
Modulo Е
(MPa)
Alluminio1070A
1050A
1200
Ricotto8075~1102550~8072000
Indurito a freddo100120~1504120~240
Leghe di alluminio e manganese3A21Ricotto70~100110~145195071000
Temprato a freddo100~140155~20013130
Lega di alluminio-magnesio
Lega di alluminio-magnesio-rame
SA02Ricotto130~160180~230-10070000
Temprato a freddo160~200230~280210
Lega di alluminio-magnesio-rame ad alta resistenza7A04Ricotto170250---
Temprato e invecchiato artificialmente35050046070000
Lega di magnesio-manganeseMB1
MB8
Ricotto120~140170~1903~59843600
Ricotto170~190220~23012~2414040000
Indurito a freddo190~200240~2508~10160
Alluminio rigido2Al12Ricotto105~150150~21512--
Temprato dall'invecchiamento naturale280~310400~4401536872000
Temprato a freddo dopo la tempra280~320400~46010340
Rame puroT1
T2
T3
Morbido1602003070108000
Duro2403003380130000
OttoneH62Morbido26030035380100000
Semi-duro30038020200-
Duro42042010480-
OttoneH68Morbido24030040100110000
Semi-duro28035025-
Duro40040015250115000
Ottone al piomboHPb59-1Morbido3003502514293000
Duro4004505420105000
Ottone al manganeseHMn58-2Morbido34039025170100000
Semi-duro40045015-
Duro5206005
Bronzo allo stagno-fosforo
Stagno-Zinco-Bronzo
QSn4-4-2,5
QSn4-3
Morbido26030038140100000
Duro4805503~5 
Extra-duro5006501~2546124000
Bronzo all'alluminioQAl17Ricotto52060010186-
Non ricotto5606505250115000~130000
Bronzo al manganese e alluminioQAl9-2Morbido3604501830092000
Duro4806005500-
Bronzo al silicio-manganeseQBi3-1Morbido280~300350~38040~45239120000
Duro480~520600~6503~5540-
Extra-duro560~600700~7501~2--
Bronzo al berillioQBe2Morbido240~480300~60030250~350117000
Duro52066021280132000~141000
Cupro-nichelB19Morbido24030025--
Duro3604503
Nichel argentoBZn15-20Morbido28035035207-
Duro4005501486126000~140000
Extra-duro520650- 
NichelNi-3~Ni-5Morbido3504003570-
Duro4705502210210000~230000
Argento tedescoBZn15-20Morbido30035035--
Duro4805501
Extra-duro5606501
ZincoZn-3~Zn-6-120~200140~230407580000~130000
PiomboPb-3~Pb-6-20~3025~4040~505~1015000~17000
StagnoSn1~Sn4-30~4040~50-1241500~55000
Lega di titanioTA2Ricotto360~480450~60025~30--
TA3440~600550~75020~25
TA5640~680800~85015800~900104000
Lega di magnesioMB1Stato di freddo120~140170~1903~512040000
MB8150~180230~24014~1522041000
MB1Preriscaldare a 300°C30~5030~5050~52-40000
MB850~7050~7058~62-41000
Argento---180503081000
Lega fungibileNi29Co18-400~500500~600---
Costantana di rameBMn40-1,5Morbido-400~600---
Duro-650---
Tungsteno-Ricotto-7200700312000
Non ricotto-14911~4800380000
Molibdeno-Ricotto20~30140020~25385280000
Non ricotto32~3416002~5595300000

3. Resistenza al taglio per vari metalli

(1) Resistenza al taglio per i metalli ferrosi

Ecco le informazioni sulla resistenza al taglio di vari metalli:

  1. Ferro puro industriale per elettricisti (DT1, DT2, DT3): Resistenza al taglio - 180 MPa (ricotto)
  2. Acciaio al silicio elettrico (D11, D12, D21, D31, D32, D370, D310, S41~48): Resistenza al taglio - 190 MPa (ricotto)
  3. Acciaio al carbonio ordinario (Q195): Resistenza al taglio - 260~320 MPa (non ricotto)
  4. Acciaio al carbonio ordinario (Q215): Resistenza al taglio - 270~340 MPa
  5. Acciaio al carbonio ordinario (Q235): Resistenza al taglio - 310~380 MPa
  6. Acciaio al carbonio ordinario (Q255): Resistenza al taglio - 340~420 MPa
  7. Acciaio al carbonio ordinario (Q275): Resistenza al taglio - 400~500 MPa
  8. Acciaio al carbonio per utensili (08F): Resistenza al taglio - 220~310 MPa (ricotto)
  9. Acciaio al carbonio per utensili (10F): Resistenza al taglio - 260~360 MPa
  10. Acciaio al carbonio per utensili (15F): Resistenza al taglio - 220~340 MPa
  11. Acciaio al carbonio per utensili (08): Resistenza al taglio - 260~340 MPa
  12. Acciaio da utensili al carbonio (10): Resistenza al taglio - 250~370 MPa
  13. Acciaio da utensili al carbonio (15): Resistenza al taglio - 270~380 MPa
  14. Acciaio da utensili al carbonio (20): Resistenza al taglio - 280~400 MPa
  15. Acciaio da utensili al carbonio (25): Resistenza al taglio - 320~440 MPa
  16. Acciaio al carbonio per utensili (30): Resistenza al taglio - 360~480 MPa
  17. Acciaio da utensili al carbonio (35): Resistenza al taglio - 400~520 MPa
  18. Acciaio al carbonio per utensili (40): Resistenza al taglio - 420~540 MPa
  19. Acciaio da utensili al carbonio (45): Resistenza al taglio - 440~560 MPa
  20. Acciaio al carbonio per utensili (50): Resistenza al taglio - 440~580 MPa (normalizzato)
  21. Acciaio al carbonio per utensili (55): Resistenza al taglio - 550 MPa (≥670)
  22. Acciaio al carbonio per utensili (60): Resistenza al taglio - 600 MPa (≥730)
  23. Acciaio al carbonio per utensili (70): Resistenza al taglio - 600 MPa (≥760)
  24. Acciaio per utensili al carbonio (T7~T12, T7A~T12A): Resistenza al taglio - 600 MPa (ricotto), 600~950 MPa (temprato a freddo)
  25. Acciaio al carbonio di alta qualità (10Mn): Resistenza al taglio - 320~460 MPa (ricotto)
  26. Acciaio al carbonio di alta qualità (65Mn): Resistenza al taglio - 600 MPa
  27. Acciaio strutturale legato (25CrMnSiA, 25CrMnSi): Resistenza al taglio - 400~560 MPa (ricotto a bassa temperatura)
  28. Acciaio strutturale legato (30CrMnSiA, 30CrMnSi): Resistenza al taglio - 440~600 MPa
  29. Acciaio per molle di qualità (60Si2Mn, 60Si2MnA, 65SiWAl): Resistenza al taglio - 720 MPa (ricotto a bassa temperatura), 640~960 MPa (temprato a freddo)
  30. Acciaio inossidabile (1Cr13): Resistenza al taglio - 320~380 MPa (ricotto)
  31. Acciaio inossidabile (2Cr13): Resistenza al taglio - 320~400 MPa
  32. Acciaio inossidabile (3Cr13): Resistenza al taglio - 400~480 MPa
  33. Acciaio inossidabile (4Cr13): Resistenza al taglio - 400~480 MPa
  34. Acciaio inossidabile (1Cr18Ni19, 2Cr18Ni19): Resistenza al taglio - 460~520 MPa (trattato termicamente), 800~880 MPa (laminato, temprato a freddo)
  35. Acciaio inossidabile (1Cr18Ni9Ti): Resistenza al taglio - 430~550 MPa (trattato termicamente e ammorbidito)

(2) Resistenza al taglio per metalli non ferrosi

Continuando con le informazioni sulla resistenza al taglio per i metalli non ferrosi elencate nella sezione "Proprietà meccaniche del metallo Grafico" su MachineMfg.com:

  1. Alluminio (1070A, 1050A, 1200):
    • Ricotto: Resistenza al taglio - 80 MPa
    • Temprato a freddo: Resistenza al taglio - 100 MPa
  2. Leghe di alluminio e manganese (3A21):
    • Ricotto: Resistenza al taglio - 70~100 MPa
    • Temprato a semi-freddo: Resistenza al taglio - 100~140 MPa
  3. Lega alluminio-magnesio-rame (SA02):
    • Ricotto: Resistenza al taglio - 130~160 MPa
    • Temprato a semi-freddo: Resistenza al taglio - 160~200 MPa
  4. Lega di alluminio-magnesio-rame ad alta resistenza (7A04):
    • Ricotto: Resistenza al taglio - 170 MPa
    • Temprato e invecchiato artificialmente: Resistenza al taglio - 350 MPa
  5. Lega di magnesio-manganese (MB1, MB8):
    • Ricotto: Resistenza al taglio - 120~140 MPa
    • Temprato a freddo: Resistenza al taglio - 190~200 MPa
  6. Alluminio rigido (2Al12):
    • Ricotto: Resistenza al taglio - 105~150 MPa
    • Temprato con invecchiamento naturale: Resistenza al taglio - 280~310 MPa
    • Temprato a freddo dopo la tempra: Resistenza al taglio - 280~320 MPa
  7. Rame puro (T1, T2, T3):
    • Morbido: resistenza al taglio - 160 MPa
    • Duro: resistenza al taglio - 240 MPa
  8. Ottone (H62):
    • Morbido: resistenza al taglio - 260 MPa
    • Semi-duro: resistenza al taglio - 300 MPa
    • Duro: resistenza al taglio - 420 MPa
  9. Ottone (H68):
    • Morbido: resistenza al taglio - 240 MPa
    • Semi-duro: resistenza al taglio - 280 MPa
    • Duro: resistenza al taglio - 400 MPa
  10. Ottone al piombo (HPb59-1):
    • Morbido: resistenza al taglio - 300 MPa
    • Duro: resistenza al taglio - 400 MPa
  11. Ottone manganese (HMn58-2):
    • Morbido: resistenza al taglio - 340 MPa
    • Semi-duro: resistenza al taglio - 400 MPa
    • Duro: resistenza al taglio - 520 MPa
  12. Bronzo allo stagno-fosforo (QSn4-4-2,5, QSn4-3):
    • Morbido: resistenza al taglio - 260 MPa
    • Duro: resistenza al taglio - 480 MPa
    • Extra-Duro: resistenza al taglio - 500 MPa
  13. Bronzo all'alluminio (QAl17):
    • Ricotto: Resistenza al taglio - 520 MPa
    • Non ricotto: Resistenza al taglio - 560 MPa
  14. Bronzo Manganese Alluminio (QAl9-2):
    • Morbido: resistenza al taglio - 360 MPa
    • Duro: resistenza al taglio - 480 MPa
  15. Bronzo silicio-manganese (QBi3-1):
    • Morbido: resistenza al taglio - 280~300 MPa
    • Duro: resistenza al taglio - 480~520 MPa
    • Extra-Duro: resistenza al taglio - 560~600 MPa
  16. Bronzo berillio (QBe2):
    • Morbido: resistenza al taglio - 240~480 MPa
    • Duro: resistenza al taglio - 520 MPa
  17. Cupro-nichel (B19):
    • Morbido: resistenza al taglio - 240 MPa
    • Duro: resistenza al taglio - 360 MPa
  18. Nichel argento (BZn15-20):
    • Morbido: resistenza al taglio - 280 MPa
    • Duro: resistenza al taglio - 400 MPa
    • Extra-Duro: resistenza al taglio - 520 MPa
  19. Argento tedesco (BZn15-20):
    • Morbido: resistenza al taglio - 300 MPa
    • Duro: resistenza al taglio - 480 MPa
    • Extra-Duro: resistenza al taglio - 560 MPa
  20. Zinco (da Zn-3 a Zn-6):
    • Resistenza al taglio - 120~200 MPa
  21. Piombo (da Pb-3 a Pb-6):
    • Resistenza al taglio - 20~30 MPa
  22. Stagno (da Sn1 a Sn4):
    • Resistenza al taglio - 30~40 MPa
  23. Lega di titanio (TA2):
    • Ricotto: Resistenza al taglio - 360~480 MPa
  24. Lega di titanio (TA3):
    • Resistenza al taglio - 440~600 MPa
  25. Lega di titanio (TA5):
    • Resistenza al taglio - 640~680 MPa
  26. Lega di magnesio (MB1, MB8 allo stato freddo):
    • MB1: Resistenza al taglio - 120~140 MPa
    • MB8: Resistenza al taglio - 150~180 MPa
  27. Lega di magnesio (MB1, MB8 preriscaldata a 300°C):
    • MB1: Resistenza al taglio - 30~50 MPa
    • MB8: Resistenza al taglio - 50~70 MPa
  28. Argento:
    • Resistenza al taglio - 180 MPa
  29. Lega fungibile (Ni29Co18):
    • Resistenza al taglio - 400~500 MPa
  30. Rame Costantana (BMn40-1,5):
    • Morbido: resistenza al taglio - 400~600 MPa
    • Duro: resistenza al taglio - 650 MPa
  31. Tungsteno:
    • Ricotto: Resistenza al taglio - 720 MPa
    • Non ricotto: Resistenza al taglio - 1491 MPa
  32. Molibdeno:
    • Ricotto: Resistenza al taglio - 20~30 MPa
    • Non ricotto: Resistenza al taglio - 32~34 MPa

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.

Quali sono gli standard internazionali per le prove di resistenza al taglio dell'acciaio?

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.

Quali sono le differenze di resistenza al taglio tra i diversi tipi di acciaio (come l'acciaio 45# e l'acciaio Q235) nelle applicazioni pratiche e quali sono le cause di queste differenze?

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.

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Shane
Autore

Shane

Fondatore di MachineMFG

In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.

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