Heb je je ooit afgevraagd wat de mechanische eigenschappen van verschillende metalen zijn? In dit artikel duiken we diep in de afschuifsterkte, treksterkte en andere belangrijke eigenschappen van verschillende ferro- en non-ferrometalen. Krijg inzichten van ervaren ingenieurs en metallurgen om uw kennis uit te breiden en beter geïnformeerde beslissingen te nemen bij het selecteren van metalen voor uw projecten.
Om aan de eisen van onze lezers te voldoen, hebben we een tabel met mechanische eigenschappen ontwikkeld voor een reeks ferro- en non-ferrometalen.
Gerelateerde lectuur: Ferro- vs Non-ferrometalen
| Materiaal | Rang | Materiaal Status | Schaar Sterkte τ (MPa) | Trek Sterkte σb (MPa) | Rek σs (%) | Opbrengst Sterkte δ (MPa) | Elastisch Modulus Е (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Industrieel zuiver ijzer voor elektriciens C>0,025 | DT1 DT2 DT3 | gegloeid | 180 | 230 | 26 | - | |
| Elektrisch siliciumstaal | D11 D12 D21 D31 D32 D370 D310~340 S41~48 | gegloeid | 190 | 230 | 26 | - | |
| Gewoon koolstofstaal | Q195 | ongegloeid | 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 | |||
| Koolstof gereedschapsstaal | 08F | gegloeid | 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 | genormaliseerd | 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 | gegloeid | 600 | 750 | 10 | - | - | |
| T8A | koud gehard | 600~950 | 750~1200 | - | - | - | |
| Koolstofstaal van hoge kwaliteit | 10Mn | gegloeid | 320~460 | 400~580 | 22 | 230 | 211000 |
| 65Mn | 600 | 750 | 12 | 400 | 21000 | ||
| Gelegeerd constructiestaal | 25CrMnSiA 25CrMnSi | gegloeid bij lage temperatuur | 400~560 | 500~700 | 18 | 950 | - |
| 30CrMnSiA 30CrMnSi | 440~600 | 550~750 | 16 | 1450 850 | - | ||
| Kwaliteit verenstaal | 60Si2Mn 60Si2MnA 65SiWA | gegloeid bij lage temperatuur | 720 | 900 | 10 | 1200 | 200000 |
| koud gehard | 640~960 | 800~1200 | 10 | 1400 1600 | - | ||
| Roestvrij staal | 1Cr13 | gegloeid | 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 | ||
| 1H18N19 2H18N19 | warmtebehandeld | 460~520 | 580~640 | 35 | 200 | 200000 | |
| gewalst, koud gehard | 800~880 | 1000~1100 | 38 | 220 | 200000 | ||
| 1H18N9T | Warmtebehandeld verzacht | 430~550 | 540~700 | 40 | 200 | 200000 |
| Staalkwaliteit | Verwarmingstemperatuur ℃ | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Opmerking: Bij het bepalen van de afschuifsterkte van een materiaal is het belangrijk om rekening te houden met de stempeltemperatuur, die meestal 150~200℃ lager is dan de verwarmingstemperatuur.
| Materiaal | Rang | Materiaalstatus | Afschuifsterkte τ (MPa) | Treksterkte σb (MPa) | Rek σs (%) | Opbrengst Sterkte δ (MPa) | Elastisch Modulus Е (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium | 1070A 1050A 1200 | Uitgegloeid | 80 | 75～110 | 25 | 50～80 | 72000 |
| Koud gehard | 100 | 120～150 | 4 | 120～240 | |||
| Aluminium mangaanlegeringen | 3A21 | Uitgegloeid | 70～100 | 110～145 | 19 | 50 | 71000 |
| Semi-koud gehard | 100～140 | 155～200 | 13 | 130 | |||
| Aluminium-magnesiumlegering Aluminium-magnesium-koperlegering | SA02 | Uitgegloeid | 130～160 | 180～230 | - | 100 | 70000 |
| Semi-koud gehard | 160～200 | 230～280 | 210 | ||||
| Zeer sterke aluminium-magnesium-koperlegering | 7A04 | Uitgegloeid | 170 | 250 | - | - | - |
| Gehard en kunstmatig verouderd | 350 | 500 | 460 | 70000 | |||
| Magnesium-mangaanlegering | MB1 MB8 | Uitgegloeid | 120～140 | 170～190 | 3～5 | 98 | 43600 |
| Uitgegloeid | 170～190 | 220～230 | 12～24 | 140 | 40000 | ||
| Koud gehard | 190～200 | 240～250 | 8～10 | 160 | |||
| Stijf aluminium | 2Al12 | Uitgegloeid | 105～150 | 150～215 | 12 | - | - |
| Gehard door natuurlijke veroudering | 280～310 | 400～440 | 15 | 368 | 72000 | ||
| Koud gehard na uitharding | 280～320 | 400～460 | 10 | 340 | |||
| Zuiver koper | T1 T2 T3 | Zacht | 160 | 200 | 30 | 70 | 108000 |
| Hard | 240 | 300 | 3 | 380 | 130000 | ||
| Messing | H62 | Zacht | 260 | 300 | 35 | 380 | 100000 |
| Halfhard | 300 | 380 | 20 | 200 | - | ||
| Hard | 420 | 420 | 10 | 480 | - | ||
| Messing | H68 | Zacht | 240 | 300 | 40 | 100 | 110000 |
| Halfhard | 280 | 350 | 25 | - | |||
| Hard | 400 | 400 | 15 | 250 | 115000 | ||
| Messing lood | HPb59-1 | Zacht | 300 | 350 | 25 | 142 | 93000 |
| Hard | 400 | 450 | 5 | 420 | 105000 | ||
| Mangaan messing | HMn58-2 | Zacht | 340 | 390 | 25 | 170 | 100000 |
| Halfhard | 400 | 450 | 15 | - | |||
| Hard | 520 | 600 | 5 | ||||
| Tin-fosfor brons Tin-Zink-Brons | QSn4-4-2,5 QSn4-3 | Zacht | 260 | 300 | 38 | 140 | 100000 |
| Hard | 480 | 550 | 3～5 | ||||
| Extra hard | 500 | 650 | 1～2 | 546 | 124000 | ||
| Aluminiumbrons | QAl17 | Uitgegloeid | 520 | 600 | 10 | 186 | - |
| Niet uitgegloeid | 560 | 650 | 5 | 250 | 115000～130000 | ||
| Aluminium mangaanbrons | QAl9-2 | Zacht | 360 | 450 | 18 | 300 | 92000 |
| Hard | 480 | 600 | 5 | 500 | - | ||
| Silicium-mangaanbrons | QBi3-1 | Zacht | 280～300 | 350～380 | 40～45 | 239 | 120000 |
| Hard | 480～520 | 600～650 | 3～5 | 540 | - | ||
| Extra hard | 560～600 | 700～750 | 1～2 | - | - | ||
| Beryllium brons | QBe2 | Zacht | 240～480 | 300～600 | 30 | 250～350 | 117000 |
| Hard | 520 | 660 | 2 | 1280 | 132000～141000 | ||
| Cupro-nikkel | B19 | Zacht | 240 | 300 | 25 | - | - |
| Hard | 360 | 450 | 3 | ||||
| Nikkel zilver | BZn15-20 | Zacht | 280 | 350 | 35 | 207 | - |
| Hard | 400 | 550 | 1 | 486 | 126000～140000 | ||
| Extra hard | 520 | 650 | - | ||||
| Nikkel | Ni-3~Ni-5 | Zacht | 350 | 400 | 35 | 70 | - |
| Hard | 470 | 550 | 2 | 210 | 210000～230000 | ||
| Duits zilver | BZn15-20 | Zacht | 300 | 350 | 35 | - | - |
| Hard | 480 | 550 | 1 | ||||
| Extra hard | 560 | 650 | 1 | ||||
| Zink | Zn-3～Zn-6 | - | 120～200 | 140～230 | 40 | 75 | 80000～130000 |
| Lood | Pb-3~Pb-6 | - | 20～30 | 25～40 | 40～50 | 5～10 | 15000～17000 |
| Tin | Sn1～Sn4 | - | 30～40 | 40～50 | - | 12 | 41500～55000 |
| Titaniumlegering | TA2 | Uitgegloeid | 360～480 | 450～600 | 25～30 | - | - |
| TA3 | 440～600 | 550～750 | 20～25 | ||||
| TA5 | 640～680 | 800～850 | 15 | 800～900 | 104000 | ||
| Magnesiumlegering | MB1 | Koude toestand | 120～140 | 170～190 | 3～5 | 120 | 40000 |
| MB8 | 150～180 | 230～240 | 14～15 | 220 | 41000 | ||
| MB1 | Voorverwarmen op 300°C | 30～50 | 30～50 | 50～52 | - | 40000 | |
| MB8 | 50～70 | 50～70 | 58～62 | - | 41000 | ||
| Zilver | - | - | - | 180 | 50 | 30 | 81000 |
| Zwambare legering | Ni29Co18 | - | 400～500 | 500～600 | - | - | - |
| Koper constantaan | BMn40-1,5 | Zacht | - | 400～600 | - | - | - |
| Hard | - | 650 | - | - | - | ||
| Wolfraam | - | Uitgegloeid | - | 720 | 0 | 700 | 312000 |
| Niet uitgegloeid | - | 1491 | 1～4 | 800 | 380000 | ||
| Molybdeen | - | Uitgegloeid | 20～30 | 1400 | 20～25 | 385 | 280000 |
| Niet uitgegloeid | 32～34 | 1600 | 2～5 | 595 | 300000 |
Hier is informatie over de afschuifsterkte van verschillende metalen:
Voortbordurend op de afschuifsterkte-informatie voor non-ferrometalen zoals vermeld in de "Metaal Mechanische Eigenschappen Grafiek" op MachineMfg.com:
Deze uitgebreide lijst omvat een groot aantal metalen en biedt essentiële informatie voor toepassingen waarbij schuifsterkte een kritieke factor is. Deze informatie is cruciaal voor ingenieurs en ontwerpers bij het selecteren van de juiste materialen voor verschillende toepassingen op basis van afschuifsterktevereisten.
De internationale normen voor het testen van de afschuifsterkte van staal omvatten de ASTM- en ISO-reeksen. In de Verenigde Staten zijn er meerdere ASTM-standaarden voor het meten van schuifsterkte, waaronder ASTMB831, D732, D4255, D5379 en D7078. Internationaal zijn er de ISO schuifsterkte teststandaarden ISO3597, 12579 en 14130. Daarnaast is er de ISO 10123 norm, die specifiek is voor staal.
Daarom zijn de belangrijkste internationale normen voor het testen van de afschuifsterkte van staal de relevante normen binnen de ASTM- en ISO-reeks.
De verschillen in afschuifsterkte tussen 45# staal en Q235 staal in praktische toepassingen en hun oorzaken weerspiegelen zich voornamelijk in hun chemische samenstellingen, mechanische eigenschappen en toepasbare scenario's.
Ten eerste is Q235 staal in termen van chemische samenstelling een staal met een laag koolstofgehalte, met een koolstofgehalte van ongeveer 0,2%, terwijl 45# staal een staal met een gemiddeld koolstofgehalte is, met een koolstofgehalte van ongeveer 0,45%. Deze verschillen in chemische samenstelling leiden tot variaties in de prestaties van de twee staalsoorten.
Ten tweede, met betrekking tot mechanische eigenschappen, is de vloeigrens van Q235 staal ongeveer 235MPa, terwijl die van 45# staal hoger is, oplopend tot 355MPa. Dit geeft aan dat 45# staal beter bestand is tegen kleine plastische vervorming, wat betekent dat het staal sterker en harder is. Bovendien is de toelaatbare afschuifspanning van Q235 staal 98MPa, terwijl het afschuifsterktebereik van Q235 materiaal 141 tot 188 MPa is, wat de relatief zwakkere afschuifprestaties van Q235 staal verder aantoont.
Tot slot, omdat 45# staal zijn sterkte en hardheid kan verbeteren na warmtebehandeling door middel van afschrikken, is het meer geschikt voor scenario's die een hoge belastbaarheid en goede slijtvastheid vereisen, zoals de productie van mechanische onderdelen. Vanwege de hogere plasticiteit en lagere sterkte is Q235 staal daarentegen meer geschikt voor strekken en walsen, zoals het maken van profielen, platen, enz.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO