今天分享一份超全的鋼的計算公式,收藏起來慢慢看,希望會對你有所幫助。
鋼材的基本公式
角鋼=邊長*邊厚*0.015 |
焊管/無縫鋼管=(外徑-壁厚)×壁厚×0.02466 |
方管=邊長×4×0.00785=周長/3.14 |
矩形管=(長 寬)×2×壁厚×0.00785 |
扁鋼=寬度*壁厚*0.00785 |
鍍鋅扁鋼=寬度×壁厚×0.00785×1.06 |
闆材=長度×寬度×厚度×0.00785 |
花紋闆=[厚度×0.0785 0.3]×長度*寬度 |
六角鋼=對邊×對邊距離×0.0065 |
八角鋼=對邊×對邊距離×0.0065 |
不鏽鋼闆=長度×寬度×厚度×7.93 |
圓鋼重量(公斤)=0.00617×直徑×直徑×長度 |
方鋼重量(公斤)=0.00785×邊寬×邊寬×長度 |
六角鋼重量(公斤)=0.0068×對邊寬×對邊寬×長度 |
八角鋼重量(公斤)=0.0065×對邊寬×對邊寬×長度 |
螺紋鋼重量(公斤)=0.00617×計算直徑×計算直徑×長度 |
角鋼重量(公斤)=0.00785×(邊寬 邊寬-邊厚)×邊厚×長度 |
扁鋼重量(公斤)=0.00785×厚度×邊寬×長度 |
鋼管重量(公斤)=0.02466×壁厚×(外徑-壁厚)×長度 |
01
六方體體積的計算
公式 s20.866×H/m/k即對邊×對邊×0.866×高或厚度
02
各種鋼管(材)重量換算公式
鋼管的重量=0.25×π×(外徑平方-内徑平方)×L×鋼鐵比重
其中:π = 3.14,L=鋼管長度,鋼鐵比重取7.8
所以,鋼管的重量=0.25×3.14×(外徑平方-内徑平方)×L×7.8
* 如果尺寸單位取米(M),則計算的重量結果為公斤(Kg)
鋼的密度為:7.85g/cm³(注意:單位換算)
鋼材理論重量計算的計量單位為公斤( kg )。
其基本公式為:
W(重量,kg)=F(斷面積 mm²)×L(長度,m)×ρ(密度,g/cm³)×1/1000
03
各種鋼材理論重量計算公式
常 用 數 據 | |
1 m= 3.281 ft |
1 in= 25.4 mm |
1 lb= 0.4536 kg |
1 oz= 28.3 g |
1 kgf= 9.81 N |
1 lbf=4.45 N |
1 MPa=145.161 lb / in |
鋼的比重(密度):7.8g/CM |
不鏽鋼比重(密度):7.78g/cm |
鋅比重(密度):7.05g/cm |
鋁的比重(密度):2.7g/cm |
洛氏、布式、維式、努氏硬度之間的換算公式
01
努氏硬度→維氏硬度
經實際數據驗證,該公式的最大相對換算誤差為0.75%,具有較高的參考價值。
02
洛氏硬度→維氏硬度
①
此公式用我國公布的黑色金屬硬度标準數據進行換算,其HRC誤差基本上在±0.4HRC 範圍内,其最大誤差也僅±0.9HRC,計算的HV誤差最大為±15HV。
②根據不同壓頭所受應力σHRC=σHV,通過對洛氏硬度與維氏硬度壓痕深度關系曲線的分析得出公式
本公式與國家标準實驗換算值對照,換算式計算結果與标準實驗值之誤差為±0.1HRC。
03
洛氏硬度→布氏硬度
對布氏壓痕和洛氏壓痕深度關系進行分析,根據壓頭的應力σHRC=σHB得出換算公式
計算結果與國家标準實驗值對照,換算式計算結果與标準實驗值之誤差為±0.1HRC。
04
布氏硬度→維氏硬度
布氏硬度與維氏硬度的關系,同樣根據σHB=σHV得出公式
此公式換算結果與國家标準換算值對照,換算誤差為±2HV。
05
努氏硬度→洛氏硬度
因為努氏硬度與洛氏硬度的對應曲線類似于抛物線,故由曲線得出近似的換算公式為
此公式比較精确,可以作為使用參考。
連鑄常用的計算公式
澆注能力:連鑄機每分鐘澆注的鋼液量 | |
Q=nFVr | |
Q |
連鑄機的澆注能力(t/min) |
n |
流數 |
F |
連鑄坯的斷面積(m2) |
V |
拉坯速度(m/min) |
r |
連鑄坯的比重 |
鋼液成坯率 |
C1=(澆注坯量/鋼液澆築量)×100% 一般為96~98% |
連鑄坯的合格率 |
C2=(合格鑄坯量/澆注坯量)×100% 一般為96~99% |
連鑄坯的日有效作業率 |
C3=(連鑄機每日實際澆注時間/24)×100% |
連鑄機的日産量 | |
Q日=24×60×Q×C1×C2×C3 | |
Q |
澆注能力(噸/分鐘) |
鋼水收得率 |
C4=(合格的鑄坯量/鋼液澆注量)×100% |
連鑄機的流數 | |
n=G/(F×V×r×T) | |
n |
連鑄機的流數 |
G |
盛鋼桶容量(t) |
F |
鑄坯的斷面積(m2) |
V |
坯拉速度(m/min) |
r |
連鑄坯的比重(t/m3)(碳素鎮靜鋼7.6,沸騰鋼7.4) |
T |
盛鋼桶内鋼液允許的澆注時間(min) |
盛鋼桶内鋼液最大允許的澆注時間 | |
T最大=[(lgG-0.2)/0.3]×f | |
T最大 |
盛鋼桶内鋼液最大允許的澆注時間(分鐘) |
G |
盛鋼桶容量(噸) |
f |
質量系數,取決于盛鋼桶所允許的溫度損失,要求格的鋼種取10,要求低鋼種取12 |
拉坯速度 | |
V=K×L/F | |
V |
拉坯速度(m/min) |
L |
鑄坯斷面周長(mm) |
F |
鑄坯的斷面積(mm2) |
K |
速度系數(m×mm/) 方坯45~75,闆坯45~60,圓坯35~45 |
中間包的最小容量 | |
G中小=1.3FVrTn | |
G中小 |
中間包最小容量(t) |
F |
鑄坯的斷面積(m2) |
V |
拉坯速度(m/min) |
r |
鋼液比重(t/m3) 一般取7.0 |
T |
更換盛鋼桶所需時間(t) |
n |
流數 |
結晶器倒錐度 | |
εs=(S下-S上)/S下×100% | |
εs |
結晶器倒錐度(%) |
S下 |
結晶器下口面積(mm2) |
S上 |
結晶器上口面積(mm2) |
對于矩形坯和闆坯連鑄機,鑄坯的寬度和厚度方向上的收縮率不一樣 | |
結晶器倒錐度計算 | |
ε=(L下-L上)/L下×100% | |
ε |
結晶器邊長計算的倒錐度(%) |
L下 |
結晶器下口寬邊或窄邊的長度(mm) |
L上 |
結晶器上口寬邊或窄邊的長度(mm) |
結晶器的冷卻強度 | |
Q=0.0036Fv | |
Q |
結晶器冷卻水量(m3/h) |
F |
結晶器水縫總面積(mm2) 其中F=B×D |
B |
結晶器的水縫周長(mm) |
D |
結晶器水縫斷面寬度,取4~5mm |
v |
冷卻水在水縫内的流速,方坯取6~12m/s,闆坯取3.5~5m/s |
二次冷卻段的耗水量 | |
Q=W×G | |
Q |
二冷區耗水量(m3/h) |
W |
二次冷卻強度(升/千克鋼)(也叫比水量:所消耗的冷卻水量與通過二冷區的鑄坯質量的比值。)低碳鋼比水量1.0~1.2升/千克鋼;中高碳鋼,低合金鋼比水量0.7~1.0升/千克鋼;不鏽鋼,裂紋敏感鋼比水量0.4~0.6升/千克鋼;高速鋼比水量0.1~0.3升/千克鋼 |
G |
連鑄機理論小時産量(t/h) |
澆注平台溫度(盛鋼桶開始澆注時,桶内鋼液測量的溫度) | |
T平=T中 △T1 △T2 βt | |
T平 |
澆注平台溫度(℃) |
T中 |
中間包内鋼液的理論澆注溫度(℃) |
△T1 |
中包内鋼液初期溫度降低值(℃)(與中包預熱狀态有關,一般10~15℃) |
△T2 |
鋼液從盛鋼桶到中間包的溫度降低值(℃) |
β |
盛鋼桶内自然降溫速率(℃/min) 盛鋼桶50噸為1.3~1.5℃/min,盛鋼桶100噸為0.5~0.6℃/min,盛鋼桶200噸為0.3~0.4℃/min,盛鋼桶300噸為0.2~0.3℃/min |
t |
盛鋼桶内鋼液最大允許澆注時間(min) |
連鑄澆注溫度(中間包内鋼液溫度) | |
T中=T熔 a | |
T中 |
中間包的鋼液理論澆注溫度(℃) |
T熔 |
鋼液的熔點(℃) |
T熔=1538℃-[88C% 8Si% 5Mn% 30P% 25S% 5Ca% 4Ni% 2Mo% 2V% 1.5Cr%] | |
a |
鋼液的過熱度(℃) 中包過熱度取值範圍10~30℃,鑄坯斷面大的取值高一些 |
鋼的熱處理工藝設計經驗公式
01
鋼的熱處理
1.1正火加熱時間
t=KD | |
t |
加熱時間 |
D |
工件有效厚度(mm) |
K |
加熱時間系數(s/mm) |
K值的經驗數據 | |||
加熱設備 |
加熱溫度(℃) |
碳素鋼K/(S/mm) |
合金鋼K(S/mm) |
箱式爐 |
800~950 |
50~60 |
60~70 |
鹽浴爐 |
800~950 |
12~25 |
20~30 |
1.2正火加熱溫度
根據鋼的相變臨界點選擇正火加熱溫度 | |
低碳鋼 |
T=Ac3 (100~150℃) |
中碳鋼 |
T=Ac3 (50~100℃) |
高碳鋼 |
T=Ac3 (30~50℃) |
亞共析剛 |
T=Ac3 (30~80℃) |
共析鋼及過共析鋼 |
T=Acm (30~50℃) |
1.3淬火加熱時間
t=a×K×D(不經預熱) | |
t=(a b)×K×D(經一次預熱) | |
t=(a b c)×K×D(經二次預熱) | |
t |
加熱時間(min) |
a |
到達淬火溫度的加熱系數(min/mm) |
b |
到達預熱溫度的加熱系數(min/mm) |
c |
到達二次預熱溫度的加熱系數(min/mm) |
K |
裝爐修正系數 |
D |
工件的有效厚度(mm) |
在一般的加熱條件下,采用箱式爐進行加熱時,碳素鋼及合金鋼a多采用1~1.5min/mm;b為1.5~2min/mm(高速鋼及合金鋼一次預熱a=0.5~0.3;b=2.5~3.6;二次預熱a=0.5~0.3;b=1.5~2.5;c=0.8~1.1),若在箱式爐中進行快速加熱時,當爐溫較淬火加熱溫度高出100~150℃時,系數a約為1.5~20s/mm,系數b不用另加。若用鹽浴加熱,則所需時間,應較箱式爐中加熱時間少1/5(經預熱)至1/3(不經預熱)左右。
工件裝爐修正系數K | |
工件裝爐方式 |
修正系數 |
t030111.1 |
1.0 |
t030111.3 |
2.0 |
t030111.5 |
1.3 |
t030111.7 |
1.0 |
1.4淬火加熱溫度
亞共析鋼的淬火加熱溫度 |
Ac3 (30~50℃) |
共析和過共析鋼 |
Ac1 (30~50℃) |
合金鋼的淬火加熱溫度 |
Ac1(或Ac3) (50~100℃) |
1.5回火加熱時間
對于中溫或高溫回火的工件,回火時間是指均勻透燒所用的時間 t=aD b | |
t |
回火保溫時間(min) |
D |
工件有效尺寸(mm) |
a |
加熱系數(min/mm) |
b |
附加時間,一般為10~20min |
鹽浴的加熱系數為0.5~0.8min/mm; 鉛浴的加熱系數為0.3~0.5min/mm; 井式回火電爐(RJJ系列回火電爐)加熱系數為1.0~1.5min/mm 箱式電爐加熱系數為2~2.5min/mm |
1.6回火加熱溫度
T=200 k(60-x) | |
x |
回火後硬度值(HRC) |
k |
待定系數,對于45鋼,x>30,k=11 |
大量試驗表明,當鋼的回火參數P一定時,回火所達到的工藝效果—硬度值或力學性能相同。因此,按傳統經驗式确定回火參數僅在标準态(回火1h)時方可使用,實際生産應用受到限制。
為了解決上述問題,将有關因素均定量表達,文獻中導出如下回火公式:
(1) 在200~400℃範圍: HV=640-(T-20)×1.05 (lgt-1.28)×366 (T-200)(lgt-1.28)×0.036 | |
(2) 在400~600℃範圍: HV=17.2×103/T-(lgt-1.28)×29.4-(T-400)(lgt-1.28)×0.023 | |
T |
回火溫度℃ |
t |
回火時間min |
對比可以看出影響回火效果的主要因素是T和t能較好,較真實地反映出實際工藝參數的影響,定量地表達了不同溫度區間回火硬度的變化特征。
02
鋼的淬火冷卻時間計算
鋼預冷淬火時空氣預冷時間ty(s) | |
ty=12 (3~4)D | |
D |
淬火工件危險截面厚度(mm) |
鋼Ms點上分級冷卻時間tf(s) | |
tf=30 5D |
03
鋼的淬火硬度的計算
鋼終端淬火試驗時,距試樣頂端4~40mm範圍内各點硬度H4~40(HRC) | |
H4~40=88C1/2-0.0135E2C1/2 19Cr1/2 6.3Ni1/2 16Mn1/2 35Mo1/2 5Si1/2-0.82G-20E1/2 2.11E-2 | |
E |
到頂端距離(mm) |
G |
奧氏體晶粒度 |
鋼的最高淬火硬度,即淬火鋼獲得90%馬氏體時的硬度Hh(HRC) | |
Hh=30 50C | |
鋼的臨界淬火硬度,即淬火鋼獲得50%馬氏體時的硬度H1(HRC) | |
H1=24 40C | |
鋼淬火組織為馬氏體時的硬度HVM | |
HVM=127 949C 27Si 11Mn 8Ni 16Cr 21logvM | |
鋼淬火組織為貝氏體時的硬度HVB | |
HVB=-323 185C 330Si 153Mn 65Ni 144Cr 191Mo logv B(89 54C-55Si-22Mn-10Ni-20Cr-33Mo) | |
鋼淬火組織為珠光體-鐵素體的硬度HVPF | |
HVPF=42 223C 53Si 30Mn 13Ni 7Cr 19Mo logv PF(10-19Si 4Ni 8Cr 130V) |
04
鋼回火後硬度的計算
鋼淬火組織為馬氏體時的回火硬度HVM | |
HVM=-74-434C-368Si 15Mn 37Ni 17Cr-335Mo-2235V (103/PB)(260 616C 321Si-21Mn-35Ni-11Cr 352Mo-2345V) | |
PB |
回火參數(回火溫度×回火時間),此處加熱時間為1h |
鋼淬火組織為貝氏體時的回火硬度HVB | |
HVB=262 162C-349Si-64Mn-6Ni-186Cr-485Mo-857 (103/PB)(-149 43C 336Si 79Mn 16Ni 196Cr 498Mo 1094V) | |
鋼回火後硬度回歸方程 | |
HRC=75.5-0.094T 0.66CM | |
T |
回火溫度(℃) |
CM |
鋼的含碳量或碳當量(%) |
CM=C Mn/6 (Cr Mo V)/5 (Ni Cu)/15 | |
45鋼回火後硬度回歸方程 | |
HV=640-(T-200)1.05-(logt-1.28)36.6 (T-200)(logt-1.28)0.0036 20≤T≤400 | |
HV=17.2×104/T-(logt-1.28)29.4-(T-400)(logt-1.28)0.014 400≤T≤600 | |
t |
回火時間(min) |
05
鋼的回火溫度估算(碳素鋼)
T=200 k(60-x) | |
x |
回火後硬度值(HRC) |
k |
待定系數,對于45鋼,x>30,k=11;x≤30,k=12 |
06
由鋼的化學成分估算力學性能
6.1 求屈服比(屈服極限σs/抗拉強度σb)
油液淬火調質σs/σb(%) |
σs/σb=55 3Si 4Mn 8Cr 10Mo 3Ni 20V Si≤1.8%,Mn≤1.1%,Cr≤1.8%,Mo≤0.5%,Ni≤5%,V≤0.25% 材料适用直徑在φ150~200mm |
空氣淬火調質鋼σs/σb(%) |
σs/σb=48 3Si 4Mn 8Cr 10Mn 3Ni 20V |
6.2 求抗拉強度σb(9.8×MPa)
調質鋼 | |
σb=100C-100(C-0.40)/3 100Si/10 100Mo/4 30Mn 6Ni 2W 60V 适用C≤0.9%,Si≤1.8%,Mn≤1.1%,Cr≤1.8%,Ni≤5%,V≤2% | |
普通正火及退火鋼 | |
σb =20 100CM | |
熱軋鋼 | |
σb=27 56CM | |
鍛鋼 | |
σb=27 50CM | |
鑄鐵 | |
σb=27 48CM | |
CM |
鋼的碳當量 |
CM=[1 0.5(C-0.20)]C 0.15Si [0.125 0.25(C 0.20)Mn] [1.25-0.5(C-0.20)]P 0.20Cr 0.10Ni |
機加工常用計算公式
術語和單位
Dm |
加工直徑(mm) |
Vc |
切削速度(m/min) |
n |
主軸轉速(r/min) |
Tc |
加工時間(min) |
Qz |
金屬去除量(cm³/min) |
Im |
加工長度(mm) |
Pc |
有效功率(kW) |
Kc0.4 |
切削厚度為0.4mm時的單位切削力(N/mm²) |
fn |
每轉進給量(mm/r) |
kr |
主偏角(度) |
Rmax |
表面粗糙度(um) |
rε |
刀片刀尖半徑(mm) |
ap |
切削深度(mm) |
公式
切削速度(m/min) |
Vc=π×Dm×n/103 |
主軸轉速(r/min) |
n=vc×103/(π×Dm) |
金屬去除量(cm3/min) |
Qz=vc×ap×fn |
所需功率(kW) |
Pc=vc×ap×fn×kc0.4/60×103(0.4/fn×sin kr)0.29 |
加工時間(min) |
Tc=Im/fn×n |
表面粗糙度(um) |
Rmax=fn2/ rε×125 |
刀尖R補償公式 |
Z=R-R*tan(a/2) X=Z*tan(a) |
01
常用車削加工計算公式
Dm:加工直徑,單位(mm)
n:主軸轉速,單位(rpm)
Vc:切削線速度,單位(m/min)
Dm:加工直徑,單位(mm)
Vc:切削線速度,單位(m/min)
ap:切深(吃刀量),單位(mm)
fn:每轉進給量,單位(mm/r)
Vc:切削線速度,單位(m/min)
ap:切深(吃刀量),單位(mm)
fn:每轉進給量,單位(mm/r)
Im:加工長度,單位(mm)
fn:每轉進給量,單位(mm/r)
n:主軸轉速,單位(rpm)
kc1:特定切削力,适用于hm= 1 mm
hm:平均切屑厚度,單位(mm)
mc:實際校正系數hm
γ0:切屑前角
02
常用銑削加工計算公式
03
常用孔加工計算公式
,來源:材易通、直觀學機械、金蜘蛛緊固件網
注:本圖文系網絡轉載,文中為作者獨立觀點,不代表本号立場;如有侵權煩請聯系處理。
更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!