Para atender às necessidades de nossos leitores, desenvolvemos uma tabela de propriedades mecânicas para uma variedade de metais ferrosos e não ferrosos.
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Tabela de Propriedades Mecânicas de Metais Ferrosos
(1) Resistência ao cisalhamento do metal, resistência à tração, alongamento, resistência ao escoamento e gráfico de módulo elástico
| Material | Nota | Material Status |
Cisalhamento Força τ (MPa) |
Tração Força σb (MPa) |
Alongamento σs (%) |
Colheita Força δ (MPa) |
Elástico Módulo E (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ferro puro industrial para eletricistas C>0,025 | DT1 DT2 DT3 |
recozido | 180 | 230 | 26 | – | |
| Aço Silício Elétrico | D11 D12 D21 D31 D32 D370 D310~340 S41~48 |
recozido | 190 | 230 | 26 | – | |
| Aço carbono comum | Q195 | não recozido | 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 | |||
| Aço carbono para ferramentas | 08F | recozido | 220~310 | 280~390 | 32 | 180 | |
| 10ºF | 260~360 | 330~450 | 32 | 200 | 190.000 | ||
| 15ºF | 220~340 | 280~420 | 30 | 190 | |||
| 08 | 260~340 | 300~440 | 29 | 210 | 198.000 | ||
| 10 | 250~370 | 320~460 | 28 | – | |||
| 15 | 270~380 | 340~480 | 26 | 280 | 202000 | ||
| 20 | – | 280~400 | 360~510 | 35 | 250 | 21.000 | |
| 25 | 320~440 | 400~550 | 34 | 280 | 202000 | ||
| 30 | 360~480 | 450~600 | 22 | 300 | 201.000 | ||
| 35 | 400~520 | 500~650 | 20 | 320 | 201.000 | ||
| 40 | 420~540 | 520~670 | 18 | 340 | 213500 | ||
| 45 | 440~560 | 550~700 | 16 | 360 | 204.000 | ||
| 50 | normalizado | 440~580 | 550~730 | 14 | 380 | 220.000 | |
| 55 | 550 | ≥670 | 43 | 390 | – | ||
| 60 | 550 | ≥700 | 12 | 410 | 208.000 | ||
| 65 | 600 | ≥730 | 10 | 420 | – | ||
| 70 | 600 | ≥760 | 9 | 430 | 210.000 | ||
| T7~T12 T7A~T12A |
recozido | 600 | 750 | 10 | – | – | |
| T8A | endurecido a frio | 600~950 | 750~1200 | – | – | – | |
| Aço carbono de alta qualidade | 10 minutos | recozido | 320~460 | 400~580 | 22 | 230 | 211.000 |
| 65 minutos | 600 | 750 | 12 | 400 | 21.000 | ||
| Liga de aço estrutural | 25CrMnSiA 25CrMnSi |
recozido em baixa temperatura | 400~560 | 500~700 | 18 | 950 | – |
| 30CrMnSiA 30CrMnSi |
440~600 | 550~750 | 16 | 1450 850 |
– | ||
| Aço de mola de qualidade | 60Si2Mn 60Si2MnA 65SiWA |
recozido em baixa temperatura | 720 | 900 | 10 | 1200 | 200.000 |
| endurecido a frio | 640~960 | 800~1200 | 10 | 1400 1600 |
– | ||
| Aço inoxidável | 1Cr13 | recozido | 320~380 | 400~470 | 21 | 420 | 210.000 |
| 2Cr13 | 320~400 | 400~500 | 20 | 450 | 210.000 | ||
| 3Cr13 | 400~480 | 500~600 | 18 | 480 | 210.000 | ||
| 4Cr13 | 400~480 | 500~600 | 15 | 500 | 210.000 | ||
| 1Cr18Ni19 2Cr18Ni19 |
tratado termicamente | 460~520 | 580~640 | 35 | 200 | 200.000 | |
| laminado, endurecido a frio | 800~880 | 1000~1100 | 38 | 220 | 200.000 | ||
| 1Cr18Ni9Ti | Amolecido com tratamento térmico | 430~550 | 540~700 | 40 | 200 | 200.000 |
(2) Aço Resistência ao cisalhamento do aço quando aquecido
| Grau de aço | Temperatura de aquecimento ℃ | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Nota: Ao determinar a resistência ao cisalhamento de um material, é importante levar em consideração a temperatura de estampagem, que normalmente é 150~200°C inferior à temperatura de aquecimento.
Tabela de propriedades mecânicas de metais não ferrosos
| Material | Nota | Condição do material | Resistência ao cisalhamento τ (MPa) |
Resistência à tração σb (MPa) |
Alongamento σs (%) |
Colheita Força δ (MPa) |
Elástico Módulo E (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Alumínio | 1070A 1050A 1200 |
Recozido | 80 | 75~110 | 25 | 50~80 | 72.000 |
| Endurecido a frio | 100 | 120~150 | 4 | 120~240 | |||
| Ligas de alumínio manganês | 3A21 | Recozido | 70~100 | 110~145 | 19 | 50 | 71.000 |
| Endurecido semi-frio | 100~140 | 155~200 | 13 | 130 | |||
| Liga de alumínio-magnésio Liga de alumínio-magnésio-cobre |
SA02 | Recozido | 130~160 | 180~230 | – | 100 | 70.000 |
| Endurecido semi-frio | 160~200 | 230~280 | 210 | ||||
| Liga de alumínio-magnésio-cobre de alta resistência | 7A04 | Recozido | 170 | 250 | – | – | – |
| Endurecido e envelhecido artificialmente | 350 | 500 | 460 | 70.000 | |||
| Liga de magnésio-manganês | MB1 MB8 |
Recozido | 120~140 | 170~190 | 3~5 | 98 | 43600 |
| Recozido | 170~190 | 220~230 | 12~24 | 140 | 40.000 | ||
| Endurecido a frio | 190~200 | 240~250 | 8~10 | 160 | |||
| Alumínio rígido | 2Al12 | Recozido | 105~150 | 150~215 | 12 | – | – |
| Endurecido com envelhecimento natural | 280~310 | 400~440 | 15 | 368 | 72.000 | ||
| Endurecido a frio após o endurecimento | 280~320 | 400~460 | 10 | 340 | |||
| Cobre puro | T1 T2 T3 |
Macio | 160 | 200 | 30 | 70 | 108.000 |
| Duro | 240 | 300 | 3 | 380 | 130.000 | ||
| Latão | H62 | Macio | 260 | 300 | 35 | 380 | 100.000 |
| Semi-duro | 300 | 380 | 20 | 200 | – | ||
| Duro | 420 | 420 | 10 | 480 | – | ||
| Latão | H68 | Macio | 240 | 300 | 40 | 100 | 110.000 |
| Semi-duro | 280 | 350 | 25 | – | |||
| Duro | 400 | 400 | 15 | 250 | 115.000 | ||
| Latão de chumbo | HPb59-1 | Macio | 300 | 350 | 25 | 142 | 93.000 |
| Duro | 400 | 450 | 5 | 420 | 105.000 | ||
| Latão manganês | HMn58-2 | Macio | 340 | 390 | 25 | 170 | 100.000 |
| Semi-duro | 400 | 450 | 15 | – | |||
| Duro | 520 | 600 | 5 | ||||
| Bronze estanho-fósforo Estanho-Zinco-Bronze |
QSn4-4-2.5 QSn4-3 |
Macio | 260 | 300 | 38 | 140 | 100.000 |
| Duro | 480 | 550 | 3~5 | ||||
| Extra-duro | 500 | 650 | 1~2 | 546 | 124.000 | ||
| Bronze de alumínio | QAl17 | Recozido | 520 | 600 | 10 | 186 | – |
| Não recozido | 560 | 650 | 5 | 250 | 115.000 ~ 130.000 | ||
| Bronze de manganês de alumínio | QAl9-2 | Macio | 360 | 450 | 18 | 300 | 92.000 |
| Duro | 480 | 600 | 5 | 500 | – | ||
| Bronze silício-manganês | QBi3-1 | Macio | 280~300 | 350~380 | 40~45 | 239 | 120.000 |
| Duro | 480~520 | 600~650 | 3~5 | 540 | – | ||
| Extra-duro | 560~600 | 700~750 | 1~2 | – | – | ||
| Bronze de berílio | QBe2 | Macio | 240~480 | 300~600 | 30 | 250~350 | 117.000 |
| Duro | 520 | 660 | 2 | 1280 | 132.000 ~ 141.000 | ||
| Cuproníquel | B19 | Macio | 240 | 300 | 25 | – | – |
| Duro | 360 | 450 | 3 | ||||
| Níquel prata | BZn15-20 | Macio | 280 | 350 | 35 | 207 | – |
| Duro | 400 | 550 | 1 | 486 | 126.000 ~ 140.000 | ||
| Extra-duro | 520 | 650 | – | ||||
| Níquel | Ni-3～Ni-5 | Macio | 350 | 400 | 35 | 70 | – |
| Duro | 470 | 550 | 2 | 210 | 210.000 ~ 230.000 | ||
| Prata alemã | BZn15-20 | Macio | 300 | 350 | 35 | – | – |
| Duro | 480 | 550 | 1 | ||||
| Extra-duro | 560 | 650 | 1 | ||||
| Zinco | Zn-3~Zn-6 | – | 120~200 | 140~230 | 40 | 75 | 80.000 ~ 130.000 |
| Liderar | Pb-3～Pb-6 | – | 20~30 | 25~40 | 40~50 | 5~10 | 15.000 ~ 17.000 |
| Lata | Sn1～Sn4 | – | 30~40 | 40~50 | – | 12 | 41.500 ~ 55.000 |
| Liga de titânio | TA2 | Recozido | 360~480 | 450~600 | 25~30 | – | – |
| TA3 | 440~600 | 550~750 | 20~25 | ||||
| TA5 | 640~680 | 800~850 | 15 | 800~900 | 104.000 | ||
| Liga de magnésio | MB1 | Estado frio | 120~140 | 170~190 | 3~5 | 120 | 40.000 |
| MB8 | 150~180 | 230~240 | 14~15 | 220 | 41.000 | ||
| MB1 | Pré-aqueça 300°C | 30~50 | 30~50 | 50~52 | – | 40.000 | |
| MB8 | 50~70 | 50~70 | 58~62 | – | 41.000 | ||
| Prata | – | – | – | 180 | 50 | 30 | 81.000 |
| Liga fungível | Ni29Co18 | – | 400~500 | 500~600 | – | – | – |
| Constantan de cobre | BMn40-1.5 | Macio | – | 400~600 | – | – | – |
| Duro | – | 650 | – | – | – | ||
| Tungstênio | – | Recozido | – | 720 | 0 | 700 | 312.000 |
| Não recozido | – | 1491 | 1~4 | 800 | 380.000 | ||
| Molibdênio | – | Recozido | 20~30 | 1400 | 20~25 | 385 | 280.000 |
| Não recozido | 32~34 | 1600 | 2~5 | 595 | 300.000 |
3. Resistência ao cisalhamento para vários metais
(1) Resistência ao cisalhamento para metais ferrosos
Aqui estão as informações de resistência ao cisalhamento para vários metais:
- Ferro Puro Industrial para Eletricistas (DT1, DT2, DT3): Resistência ao cisalhamento – 180 MPa (recozido)
- Aço Silício Elétrico (D11, D12, D21, D31, D32, D370, D310, S41~48): Resistência ao cisalhamento – 190 MPa (recozido)
- Aço carbono comum (Q195): Resistência ao cisalhamento – 260~320 MPa (não recozido)
- Aço carbono comum (Q215): Resistência ao cisalhamento – 270~340 MPa
- Aço carbono comum (Q235): Resistência ao cisalhamento – 310~380 MPa
- Aço carbono comum (Q255): Resistência ao cisalhamento – 340~420 MPa
- Aço carbono comum (Q275): Resistência ao cisalhamento – 400~500 MPa
- Aço ferramenta de carbono (08F): Resistência ao cisalhamento – 220~310 MPa (recozido)
- Aço ferramenta de carbono (10F): Resistência ao cisalhamento – 260~360 MPa
- Aço ferramenta de carbono (15F): Resistência ao cisalhamento – 220~340 MPa
- Aço para ferramentas de carbono (08): Resistência ao cisalhamento – 260~340 MPa
- Aço para ferramentas de carbono (10): Resistência ao cisalhamento – 250~370 MPa
- Aço para ferramentas de carbono (15): Resistência ao cisalhamento – 270~380 MPa
- Aço para ferramentas de carbono (20): Resistência ao cisalhamento – 280~400 MPa
- Aço para ferramentas de carbono (25): Resistência ao cisalhamento – 320~440 MPa
- Aço para ferramentas de carbono (30): Resistência ao cisalhamento – 360~480 MPa
- Aço para ferramentas de carbono (35): Resistência ao cisalhamento – 400~520 MPa
- Aço para ferramentas de carbono (40): Resistência ao cisalhamento – 420~540 MPa
- Aço para ferramentas de carbono (45): Resistência ao cisalhamento – 440~560 MPa
- Aço para ferramentas de carbono (50): Resistência ao cisalhamento – 440~580 MPa (normalizado)
- Aço para ferramentas de carbono (55): Resistência ao cisalhamento – 550 MPa (≥670)
- Aço para ferramentas de carbono (60): Resistência ao cisalhamento – 600 MPa (≥730)
- Aço para ferramentas de carbono (70): Resistência ao cisalhamento – 600 MPa (≥760)
- Aço ferramenta de carbono (T7~T12, T7A~T12A): Resistência ao cisalhamento – 600 MPa (recozido), 600~950 MPa (endurecido a frio)
- Aço Carbono de Alta Qualidade (10Mn): Resistência ao cisalhamento – 320~460 MPa (recozido)
- Aço Carbono de Alta Qualidade (65Mn): Resistência ao cisalhamento – 600 MPa
- Liga de aço estrutural (25CrMnSiA, 25CrMnSi): Resistência ao cisalhamento – 400 ~ 560 MPa (recozido em baixa temperatura)
- Liga de aço estrutural (30CrMnSiA, 30CrMnSi): Resistência ao cisalhamento – 440~600 MPa
- Aço de mola de qualidade (60Si2Mn, 60Si2MnA, 65SiWAl): Resistência ao cisalhamento – 720 MPa (recozido em baixa temperatura), 640 ~ 960 MPa (endurecido a frio)
- Aço inoxidável (1Cr13): Resistência ao cisalhamento – 320~380 MPa (recozido)
- Aço inoxidável (2Cr13): Resistência ao cisalhamento – 320~400 MPa
- Aço inoxidável (3Cr13): Resistência ao cisalhamento – 400~480 MPa
- Aço inoxidável (4Cr13): Resistência ao cisalhamento – 400~480 MPa
- Aço inoxidável (1Cr18Ni19, 2Cr18Ni19): Resistência ao cisalhamento – 460~520 MPa (tratado termicamente), 800~880 MPa (laminado, endurecido a frio)
- Aço inoxidável (1Cr18Ni9Ti): Resistência ao cisalhamento – 430 ~ 550 MPa (amolecido com tratamento térmico)
(2) Resistência ao cisalhamento para metais não ferrosos
Continuando com as informações de resistência ao cisalhamento para metais não ferrosos, conforme listado no “Metal Mechanical Properties Chart” em MachineMfg.com:
-
Alumínio (1070A, 1050A, 1200):
- Recozido: Resistência ao cisalhamento – 80 MPa
- Endurecido a frio: Resistência ao cisalhamento – 100 MPa
-
Ligas de alumínio e manganês (3A21):
- Recozido: Resistência ao cisalhamento – 70~100 MPa
- Endurecido semi-frio: Resistência ao cisalhamento – 100 ~ 140 MPa
-
Liga de alumínio-magnésio-cobre (SA02):
- Recozido: Resistência ao cisalhamento – 130~160 MPa
- Endurecido semi-frio: Resistência ao cisalhamento – 160 ~ 200 MPa
-
Liga de alumínio-magnésio-cobre de alta resistência (7A04):
- Recozido: Resistência ao cisalhamento – 170 MPa
- Endurecido e envelhecido artificialmente: Resistência ao cisalhamento – 350 MPa
-
Liga de magnésio-manganês (MB1, MB8):
- Recozido: Resistência ao cisalhamento – 120~140 MPa
- Endurecido a frio: Resistência ao cisalhamento – 190~200 MPa
-
Alumínio rígido (2Al12):
- Recozido: Resistência ao cisalhamento – 105~150 MPa
- Endurecido com Envelhecimento Natural: Resistência ao Cisalhamento – 280~310 MPa
- Endurecido a frio após o endurecimento: Resistência ao cisalhamento – 280 ~ 320 MPa
-
Cobre Puro (T1, T2, T3):
- Suave: Resistência ao cisalhamento – 160 MPa
- Duro: Resistência ao cisalhamento – 240 MPa
-
Latão (H62):
- Suave: Resistência ao cisalhamento – 260 MPa
- Semi-Duro: Resistência ao cisalhamento – 300 MPa
- Duro: Resistência ao cisalhamento – 420 MPa
-
Latão (H68):
- Suave: Resistência ao cisalhamento – 240 MPa
- Semi-Duro: Resistência ao cisalhamento – 280 MPa
- Duro: Resistência ao cisalhamento – 400 MPa
-
Latão de chumbo (HPb59-1):
- Suave: Resistência ao cisalhamento – 300 MPa
- Duro: Resistência ao cisalhamento – 400 MPa
-
Latão manganês (HMn58-2):
- Suave: Resistência ao cisalhamento – 340 MPa
- Semi-Duro: Resistência ao cisalhamento – 400 MPa
- Duro: Resistência ao cisalhamento – 520 MPa
-
Bronze Estanho-Fósforo (QSn4-4-2.5, QSn4-3):
- Suave: Resistência ao cisalhamento – 260 MPa
- Duro: Resistência ao cisalhamento – 480 MPa
- Extra-Duro: Resistência ao cisalhamento – 500 MPa
-
Bronze de alumínio (QAl17):
- Recozido: Resistência ao cisalhamento – 520 MPa
- Não recozido: Resistência ao cisalhamento – 560 MPa
-
Bronze Manganês Alumínio (QAl9-2):
- Suave: Resistência ao cisalhamento – 360 MPa
- Duro: Resistência ao cisalhamento – 480 MPa
-
Bronze Silício-Manganês (QBi3-1):
- Suave: Resistência ao cisalhamento – 280~300 MPa
- Duro: Resistência ao cisalhamento – 480~520 MPa
- Extra-Duro: Resistência ao cisalhamento – 560~600 MPa
-
Bronze de berílio (QBe2):
- Suave: Resistência ao cisalhamento – 240~480 MPa
- Duro: Resistência ao cisalhamento – 520 MPa
-
Cupro-Níquel (B19):
- Suave: Resistência ao cisalhamento – 240 MPa
- Duro: Resistência ao cisalhamento – 360 MPa
-
Níquel Prata (BZn15-20):
- Suave: Resistência ao cisalhamento – 280 MPa
- Duro: Resistência ao cisalhamento – 400 MPa
- Extra-Duro: Resistência ao cisalhamento – 520 MPa
-
Prata Alemã (BZn15-20):
- Suave: Resistência ao cisalhamento – 300 MPa
- Duro: Resistência ao cisalhamento – 480 MPa
- Extra-Duro: Resistência ao cisalhamento – 560 MPa
-
Zinco (Zn-3 a Zn-6):
- Resistência ao cisalhamento – 120~200 MPa
-
Chumbo (Pb-3 a Pb-6):
- Resistência ao cisalhamento – 20~30 MPa
-
Estanho (Sn1 a Sn4):
- Resistência ao cisalhamento – 30~40 MPa
-
Liga de titânio (TA2):
- Recozido: Resistência ao cisalhamento – 360~480 MPa
-
Liga de titânio (TA3):
- Resistência ao cisalhamento – 440~600 MPa
-
Liga de titânio (TA5):
- Resistência ao cisalhamento – 640~680 MPa
-
Liga de magnésio (MB1, MB8 em estado frio):
- MB1: Resistência ao cisalhamento – 120~140 MPa
- MB8: Resistência ao cisalhamento – 150~180 MPa
-
Liga de magnésio (MB1, MB8 pré-aquecido a 300°C):
- MB1: Resistência ao cisalhamento – 30~50 MPa
- MB8: Resistência ao cisalhamento – 50~70 MPa
-
Prata:
- Resistência ao cisalhamento – 180 MPa
-
Liga fungível (Ni29Co18):
- Resistência ao cisalhamento – 400~500 MPa
-
Cobre Constantan (BMn40-1.5):
- Suave: Resistência ao cisalhamento – 400~600 MPa
- Duro: Resistência ao cisalhamento – 650 MPa
-
Tungstênio:
- Recozido: Resistência ao cisalhamento – 720 MPa
- Não recozido: Resistência ao cisalhamento – 1491 MPa
-
Molibdênio:
- Recozido: Resistência ao cisalhamento – 20~30 MPa
- Não recozido: Resistência ao cisalhamento – 32~34 MPa
Esta lista abrangente abrange uma ampla gama de metais, fornecendo informações essenciais para aplicações onde a resistência ao cisalhamento é um fator crítico. Esta informação é crucial para engenheiros e projetistas na seleção dos materiais apropriados para diversas aplicações com base nos requisitos de resistência ao cisalhamento.
Quais são os padrões internacionais para testes de resistência ao cisalhamento do aço?
Os padrões internacionais para testes de resistência ao cisalhamento do aço abrangem as séries ASTM e ISO. Nos Estados Unidos, existem vários padrões ASTM usados para medir a resistência ao cisalhamento, incluindo ASTMB831, D732, D4255, D5379 e D7078. Internacionalmente, os padrões de teste de resistência ao cisalhamento ISO incluem ISO3597, 12579 e 14130. Além disso, existe o padrão ISO 10123, que é específico para aço.
Portanto, os principais padrões internacionais para testes de resistência ao cisalhamento do aço são os relevantes nas séries ASTM e ISO.
Quais são as diferenças na resistência ao cisalhamento entre diferentes tipos de aço (como aço 45#, aço Q235) em aplicações práticas e o que causa essas diferenças?
As diferenças na resistência ao cisalhamento entre o aço 45# e o aço Q235 em aplicações práticas e suas causas refletem principalmente em suas composições químicas, propriedades mecânicas e cenários aplicáveis.
Primeiramente, em termos de composição química, o aço Q235 é um aço de baixo carbono, com teor de carbono em torno de 0,2%, enquanto o aço 45# é um aço de médio carbono, com teor de carbono de aproximadamente 0,45%. Estas diferenças na composição química levam a variações no desempenho dos dois tipos de aço.
Em segundo lugar, em relação às propriedades mecânicas, o limite de escoamento do aço Q235 é de cerca de 235MPa, enquanto o do aço 45# é superior, chegando a 355MPa. Isso indica que o aço 45# tem maior capacidade de resistir a pequenas deformações plásticas, o que significa que possui maior resistência e dureza. Além disso, a tensão de cisalhamento admissível do aço Q235 é de 98MPa, enquanto a faixa de resistência ao cisalhamento do material Q235 é de 141 a 188 MPa, demonstrando ainda mais o desempenho de cisalhamento relativamente mais fraco do aço Q235.
Finalmente, como o aço 45# pode aumentar sua resistência e dureza após o tratamento térmico por têmpera, ele é mais adequado para cenários que exigem alta capacidade de carga e boa resistência ao desgaste, como a fabricação de peças mecânicas. Em contraste, devido à sua maior plasticidade e menor resistência, o aço Q235 é mais adequado para estiramento, processamento de laminação, como fabricação de perfis, placas, etc.
