铝合金的许用应力是多少?抗压 抗剪的
硬铝2A11的抗拉强度:370MPa2A12的抗拉强度:390~420MPa
2A13的抗拉强度:315~345MPa铸铝:ZAlCu5Mn(ZL201):的抗拉强度:295~335MPa
铝合金具有比重小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点,已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门,是轻合金中应用最广、用量最多的合金。
铝合金的发展可追溯到1906年时效强化现象在柏林被Alfred Wilm偶然发现,硬铝Duralumin、随之研制成功并用于飞机结构件上。在此基础上随后开发出的Al-Cu-Mg系合金,如2014和2024,其抗拉强度为350~480MPa',至今仍在使用。
扩展资料:
铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。
锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金,虽然加入元素种类多,但是含量少,因而具有优良的热塑性,适宜锻造,故又称锻造铝合金。
机械设计系统地介绍了常规设计、机电一体化与控制技术和现代设计方法及其应用等内容。具有内容先进、信息量大、取材广、规格全,实用性强,数据可靠,使用方便等特点。
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主要内容有:常用资料、常用数学公式和常用力学公式、机械工程材料、零部件设计常用基础标准、零件结构设计工艺性等。本书供从事机械设计、制造、维修及有关工程技术人员作为工具书使用,也可供大专院校的有关专业师生使用和参考。
参考资料来源:百度百科—铝合金
参考资料来源:百度百科—机械设计手册
直径10mm的铝合金棒,
它的屈服强度是150MPa
受到10000N的拉力,
不会产生明显的塑性变形,
因为这种情况下它的拉应力是127.3MPa。
受压屈服强度 55.2 MPa
弹性系数68.9 GPa
弯曲极限强度228 MPa
Bending Yield Strength 103 MPa
铝 Al :余量
硅 Si :0.20~0.6
铜 Cu :≤0.10
镁 Mg:0.45~0.9
锌 Zn:≤0.10
锰 Mn:≤0.10
钛 Ti :≤0.10
铬 Cr:≤0.10
铁 Fe: 0.000~ 0.350
注:单个:≤0.05合计:≤0.15
力学性能
抗拉强度 σb (MPa):≥205
条件屈服强度 σ0.2 (MPa):≥170
伸长率 δ5 (%):≥9
注 :棒材室温纵向力学性能
试样尺寸:棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤25
1、自然时效
通过自然放置消除应力,这种方法耗时过长,难以适应现代科技及生产需要;
2、热时效法
把工件放进热时效炉中进行热处理,慢慢消除应力。
3、亚共振来消除应力
这种方法虽然解决了热时效的环保问题,但是使用起来相当烦琐,要针对不同形状的工件编制不同的时效工艺,如果有几百上千种工件就要编几百上千种工艺。
而且在生产时操作相当复杂,需要操作者确定处理参数,复杂工件必须是熟练的专业技术人员才能操作。更令人遗憾的是这种方法只能消除23%的工件应力,无法达到处理所有工件的目的。
4、振动时效消除应力
通过机械组装使之形成了一整套消除应力设备,它可以使工件在短时间内达到消除应力的作用,覆盖所有需要消除应力的工件。
用频谱分析优选五个频率以多振型的处理方法达到消除工件应力的目的,所有形状大小的工件都可以使用这种设备完成,将激振器夹在工件上进行振动就可以达到消除应力的效果。
相比其他方法,。举例来说,15吨左右的热时效炉,燃料多数使用电或天然气,每天开炉一次,时效成本在3000元以上,以每年使用300天计算,仅电或天然气费用每年为90万元。因为城市环保问题日益严重,热时效炉均远离城区,还要计算运输成本和时间成本。
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应力测量工具:
应力仪或者应变仪是来测定物体由于内应力的仪器。一般通过采集应变片的信号,而转化为电信号进行分析和测量。
方法是:将应变片贴在被测定物上,使其随着被测定物的应变一起伸缩,这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。
应变片就是应用这个原理,通过测量电阻的变化而对应变进行测定。一般应变片的敏感栅使用的是铜铬合金,其电阻变化率为常数,与应变成正比例关系。
通过惠斯通电桥,便可以将这种电阻的比例关系转化为电压。然后不同的仪器,可以将这种电压的变化转化成可以测量的数据。
对于应力仪或者应变仪,关键的指标有: 测试精度,采样速度,测试可以支持的通道数,动态范围,支持的应变片型号等。并且,应力仪所配套的软件也至关重要,需要能够实时显示,实时分析,实时记录等各种功能,高端的软件还具有各种信号处理能力。
参考资料来源:百度百科-消除应力
拉力与试样的面积和铝合金牌号有关,所以,这样问无法说拉力是多少。
应该说铝合金的强度是多少,主要铝合金的机械性能如下:
屈服强度就是材料发生塑性变形的那一点的应力值,由于铝合金没有明显的屈服平台,所以以产生0.2%的变形处的应力值来代替了用拉伸试验读取的下屈服点力值(N),除以试件截面面积(㎜²),所得即屈服强度,单位 N/㎜²。
强度的指标分抗拉强度和屈服强度,抗拉强度是指材料抵抗断裂的能力,材料拉力超过它就会断裂;屈服强度是指材料抵抗变形的能力,材料在拉力大于它时就会产生变形。
延伸率也叫伸长率,它是材料的塑性指标,延伸率越大说明材料的延展性能越好。
可以通过振动时效技术去除铝板内应力。
通过专用的振动时效设备,使被处理的工件产生共振,并通过这种共振方式将一定的振动能量传递到工件所有部位,使工件内部发生微观的塑性变形—被歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态。位错重新滑移并钉扎,最终使残余应力得到消除和均化。
一般情况下,振动时效可以消除残余应力20%-50%,从而更好的保证工件的尺寸稳定性。
经热时效后材料的屈服强度与抗拉强度均下降,而振动时效后材料的屈服轻度和抗拉强度基本上不改变或有升高。由于振动时效后材料的残余应力得以消除或均化,材料的断裂韧性提高(约10%),防止脆断的能力提高。
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应力存在的危害
(1)开裂
因为应力的存在,在受到外界作用后(如移印时接触到化学溶剂或者烤漆后端时高温烘烤),会诱使应力释放而在应力残留位置开裂。开裂主要集中在浇口处或过度填充处。
(2)翘曲及变形
因为残留应力的存在,因此产品在室温时会有较长时间的内应力释放或者高温时出现短时间内残留应力释放的过程,同时产品局部存在位置强度差,产品就会在应力残留位置产生翘曲或者变形问题。
(3)产品尺寸变化
因为应力的存在,在产品放置后或处理的过程中,如果环境达到一定的温度,产品就会因应力释放而发生变化。
参考资料来源:百度百科--应力
参考资料来源:百度百科--振动去应力