断面收缩率

衡量材料塑性变形能力的性能指标

断面收缩率是衡量材料塑性变形能力的性能指标。采用标准拉伸试样测试。试样拉断时颈缩部位的截面积与原始截面积之差，除以原始截面积之商的百分数即为断面收缩率。该值愈大说明材料的塑性愈好，对于锅炉、压力容器受压元件及其他重要工程构件的材料必须严格控制该值。

简介

断面收缩率（Section shrinkage）是指材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。是材料的塑性指标之一。材料受拉力断裂时断面缩小，断面缩小的面积与原面积之比值叫断面收缩率，老标准JB/T 6396-1992 中用ψ表示，新标准JB/T 6396-2006 中用Z表示，单位为%。

断面收缩率计算

断面收缩率计算如下：

式中 A0——试件原始截面积；

A1——试件拉断后颈缩处的截面积。

伸长率

伸长率和断面收缩率表示钢材断裂前经受塑性变形的能力。伸长率越大或断面收缩率越高，说明钢材塑性越大。钢材塑性大，不仅便于进行各种加工，而且能保证钢材在建筑上的安全使用。因为钢材的塑性变形能调整局部高峰应力，使之趋于平缓，以免引起建筑结构的局部破坏及其所导致的整个结构破坏；钢材在塑性破坏前，有很明显的变形和较长的变形持续时间，便于人们发现和补救。

高碳钢盘条断面收缩率

碳的质量分数为0.8%左右的高碳钢盘条具有很高的强度，由于该盘条要直接经过多道次连续冷拔深加工，盘条的断面收缩率是非常重要的指标。在生产和用户检验的过程中，出现当天生产的盘条，检验断面收缩率较低，搁置数天后断面收缩率会有大幅度的提高。即产生盘条断面收缩率的时效现象。

1.高碳钢大规格盘条的断面收缩率时效现象是盘条中氢的质量分数的变化导致拉伸或拉拔过程中形成氢富集进而造成解理断裂面和二次裂纹所致。氢的逃逸速度直接影响时效过程中盘条的断面收缩率提高。

2.其他可以产生近程扩散的原子浓度（C，N，O）不是断面收缩率时效现象的直接原因。

3.振动时效不能提高断面收缩率。残余应力对断面收缩率的影响可以忽略。

小断面收缩率

楔横轧是一种轴类零件成形新工艺，与传统的切削和锻造工艺相比，具有生产效率高、节约材料、劳动条件好等优点，被公认是当今先进制造技术的组成部分。

楔横轧成形工艺中，断面收缩率功是轴类零件的一个重要参数。在一般情况下认为，断面收缩率功在45%-65%时，轧件成形效果最好。过去关于楔横轧的研究工作有很多，大多都集中在这类轴类零件上。对于大断面收缩率轴类零件，近年来也有人做过专门研究。然而，在实际应用的阶梯轴类零件中也经常会存在一些小台阶的情况，某些零件甚至大部分截面都属于较小的断面收缩率，而对于楔横轧成形较小断面收缩率轴类零件技术的系统研究还相对较少，尚有一些关键问题函待分析和解决，例如小断面收缩率与常规断面收缩率的分界点问题，即断面收缩率功为多少可以算作是小断面收缩率，一直没有给出较明确的划分；此外，对于小断面收缩率轧件的金属变形特点也还未弄清楚.这些问题的存在一定程度上制约了小断面收缩率楔横轧轴类产品的广泛应用。在此背景下，开展对小断面收缩率轴类零件的楔横轧成形技术研究显得很有必要。

1.以断面收缩率35%为界限，断面收缩率较小的轧件与常规断面收缩率轧件在变形特点上有了较为显著的差别。将成形轧件以断面收缩率为依据来进行统一划分，建议以35%作为较合理的分界点。

2.小断面收缩率轧件的主要变形发生在轧件外层附近，常规断面收缩率轧件的主要变形是在轧件内部。

3.小断面收缩率轧件比常规断面收缩率轧件存在更大的轴向拉伸不均匀变形，易导致轧件在横截面上呈现出椭圆化。

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