金屬材料特質

2.1疲勞

許多機械零件和工程構件，是承受交變載荷工作的。在交變載荷的作用下，雖然應力水平低于材料的屈服極限，但經過長時間的應力反復循環作用以后，也會發生突然脆性斷裂，這種現象叫做金屬材料的疲勞。金屬材料疲勞斷裂的特點是：（1）載荷應力是交變的；（2）載荷的作用時間較長；（3）斷裂是瞬時發生的；（4）無論是塑性材料還是脆性材料，在疲勞斷裂區都是脆性的。所以，疲勞斷裂是工程上常見、危險的斷裂形式。

金屬材料的疲勞現象，按條件不同可分為下列幾種：

（1）高周疲勞：指在低應力（工作應力低于材料的屈服極限，甚至低于彈性極限）條件下，應力循環周數在100000以上的疲勞。它是常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡稱為疲勞。

（2）低周疲勞：指在高應力（工作應力接近材料的屈服極限）或高應變條件下，應力循環周數在10000~100000以下的疲勞。由于交變的塑性應變在這種疲勞破壞中起主要作用，因而，也稱為塑性疲勞或應變疲勞。

（3）熱疲勞：指由于溫度變化所產生的熱應力的反復作用，所造成的疲勞破壞。

（4）腐蝕疲勞：指機器部件在交變載荷和腐蝕介質（如酸、堿、海水、活性氣體等）的共同作用下，所產生的疲勞破壞。

（5）接觸疲勞：這是指機器零件的接觸表面，在接觸應力的反復作用下，出現麻點剝落或表面壓碎剝落，從而造成機件失效破壞。

2.2塑性

塑性是指金屬材料在載荷外力的作用下，產生 變形（塑性變形）而不被破壞的能力。金屬材料在受到拉伸時，長度和橫截面積都要發生變化，因此，金屬的塑性可以用長度的伸長（延伸率）和斷面的收縮（斷面收縮率）兩個指標來衡量。

金屬材料的延伸率和斷面收縮率愈大，表示該材料的塑性愈好，即材料能承受較大的塑性變形而不破壞。一般把延伸率大于百分之五的金屬材料稱為塑性材料（如低碳鋼等），而把延伸率小于百分之五的金屬材料稱為脆性材料（如灰口鑄鐵等）。塑性好的材料，它能在較大的宏觀范圍內產生塑性變形，并在塑性變形的同時使金屬材料因塑性變形而強化，從而提高材料的強度，保證了零件的使用。此外，塑性好的材料可以順利地進行某些成型工藝加工，如沖壓、冷彎、冷拔、校直等。因此，選擇金屬材料作機械零件時，必須滿足一定的塑性指標。

不銹鋼管執行標準

GB2270-80 不銹鋼無縫鋼管 GB/T14976-94 流體輸送用不銹鋼管

GB/T14975-2002 結構用不銹鋼管

GB/T14976-2002 輸送流體用不銹鋼管

GB13296-91 鍋爐管、熱交換器用不銹鋼管

（GJB2608-96）（YB676-73）航空用結構管、厚壁無縫鋼管

（GJB2296-95）（YB678-71）航空用不銹鋼管

（YB/T679-97）（YB679-71）航空用18A薄壁無縫鋼管

（GJB2609-96）（YB680-71）航空用結構管、薄壁無縫鋼管

（YB/T681-97）（YB681-71）航空用導管20A薄壁無縫鋼管

GB3090-82 小直徑不銹鋼鋼管

GB5310-2008

GB3087-2008

GB3089-92 不銹耐酸極薄壁無縫鋼管

GB9948-2006

ASTM A213 鍋爐、熱交換器用鐵素體和奧氏體

ASTM A269 一般用途奧氏體不銹鋼管和焊管

ASTM A312 奧氏體不銹鋼無縫鋼管焊接鋼管焊管

ASTM A450，鐵素體和奧氏體管的一般要求

ASTM A530 專門用途的鐵素鋼和合金鋼的一般要求

ASTM A789 一般要求碳素體奧氏體不銹鋼無縫鋼管和焊接鋼管

JIS G3456-88 機械結構用不銹鋼管

JIS G3448-88 普通管道用不銹鋼管

JIS G3459-88 管道用不銹鋼管

JIS G3463-88 鍋爐、熱交換器用不銹鋼管

Q/HYAD 化工用無縫鋼管

（0Cr18NI11T) Q/HYAD Cr18Ni5MO3Si2雙相不銹鋼無縫鋼管