常用工程材料物理参数摘编.docx

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常用工程材料物理参数摘编

常用工程设计数据摘编

目　　　录

材料弹性模量及泊松比————————————————————————1

常用材料的密度———————————————————————————2

松散物料的密度和安息角———————————————————————3

常用材料的摩擦系数—————————————————————————4

常用材料的滚动摩擦系数———————————————————————5

各种工程用塑料的摩擦系数——————————————————————5

轴承的摩擦系数（有润滑）———————————————————————5

滑动摩擦系数与速度变化的关系————————————————————6

滑动摩擦系数与压力变化的关系————————————————————6

金属材料熔点、热导率及比热容————————————————————6

材料线膨胀系数α=β×10-6/℃—————————————————————7

建筑钢结构焊缝许用应力N/mm2———————————————————8

常用普通碳素钢及优质碳素钢机械性能—————————————————8

常用工程设计数据摘编

材料弹性模量及泊松比

名称

弹性模量E（Gpa）

切变模量G（Gpa）

泊松比μ

镍铬钢

206

79.38

0.25-0.30

合金钢

206

79.38

0.25-0.30

碳钢

196-206

79

0.24-0.28

铸钢

172-202

0.3

球墨铸铁

140-154

73-76

0.23-0.27

灰铸铁

113-157

44

0.23-0.27

白口铸铁

113-157

44

0.23-0.27

冷拔纯铜

127

48

轧制磷青铜

113

41

0.32-0.35

轧制纯铜

108

39

0.31-0.34

轧制锰青铜

108

39

0.35

铸铝青铜

103

41

冷拔黄铜

89-97

34-36

0.32-0.42

轧制锌

82

31

0.27

硬铝合金

70

26

轧制铝

68

25-26

0.32-0.36

铅

17

7

0.42

玻璃

55

22

0.25

混凝土

14-23

4.9-15.7

0.1-0.18

纵纹木材

9.8-12

0.5

横纹木材

0.5-0.98

0.44-0.64

橡胶

0.00784

0.47

电木

1.96-2.94

0.69-2.06

0.35-0.38

尼龙

28.3

10.1

0.4

可锻铸铁

152

拔制铝线

69

大理石

55

花岗石

48

石灰石

41

尼龙1010

10.7

夹布酚醛塑料

4-8.8

石棉酚醛塑料

1.3

高压聚乙烯

0.15-0.25

低压聚乙烯

0.49-0.78

聚丙烯

1.32-1.42

常用材料的密度

材料名称

密度（10^3kg/m^3）（g/cm^3）

材料名称

密度（10^3kg/m^3）（g/cm^3）

灰铸铁

7.0

软木

0.1-0.4

白口铸铁

7.55

胶合板

0.56

可锻铸铁

7.3

竹材

0.9

碳钢

7.8-7.85

石墨

1.9-2.3

铸钢

7.8

混凝土

1.8-2.45

钢材

7.85

普通粘土砖

1.7

高速钢

8.3-8.7

粘土耐火砖

2.1

不锈钢、合金钢

7.9

硅质耐火砖

1.8-1.9

钨钴类硬质合金钢

14.4-14.9

镁质耐火砖

2.6

钨钛钴类质合金钢

9.5-12.4

镁质耐火砖

2.8

硅钢片

7.55-7.8

高铬质耐火砖

2.2-2.5

紫铜

8.9

石灰石.滑石

2.6-2.8

黄铜

8.4-8.85

花岗石

2.6-3

铸造黄铜

8.62

水泥

1.2

锡青铜

8.7-8.9

碳化硅

3.1

无锡青铜

7.5-8.2

金钢砂

4

轧制磷表铜

8.8

普通玻璃

2.4-2.7

冷拉青铜

8.8

陶瓷

2.3-2.45

工业用铝

2.7

工业橡胶

1.3-1.8

可铸铝合金

2.7

纯橡胶

0.93

铝镍合金

2.7

皮革

0.4-1.2

镍

8.9

聚氯乙烯

1.35-1.4

镍铜合金

8.8

聚苯乙烯

1.05-1.07

锌铝合金

6.3-6.9

聚乙烯

0.92-0.95

铸锌

6.86

聚丙烯

0.9-0.91

锌板

7.2

聚甲醛

1.41-1.43

铅板

11.37

氟塑料

2.1-2.2

锰

7.43

无填料的电木

1.2

铬

7.19

胶木板.纤维板

1.3-1.4

锡

7.29

赛璐珞

1.35-1.4

金

19.32

有机玻璃

1.18

银

10.5

泡沫塑料

0.2

汞

13.55

酚醛层压塑料

1.3-1.45

镁合金

1.74

尼龙6

1.13-1.14

硅钢片

7.55-7.8

尼龙66

1.14-1.15

锡基轴承合金

7.34-7.75

尼龙1010

1.04-1.06

铅基轴承合金

9.33-10.67

橡胶夹布传动带

0.8-1.2

杉木

0.376

胶木石棉带

2.0

铁杉、山

0.486-0.5

汽油

0.66-0.75

云南松.柏木

0.588

煤油

0.78-0.82

马尾松.榆木

0.533-0.548

石油

0.82

桦木.楠木

0.61-0.625

各类机油

0.9-0.95

.水曲柳

0.686

水（4℃）

1.0

柞栎（柞木）

0.766

注:

表内数值大部分是近似值.

松散物料的密度和安息角

物料名称

密度

t/m^3

安息角（°）

运动

静止

无烟煤（干，小）

0.7-1.0

27-30

27-45

烟煤

0.8-1

30

35-45

褐煤

0.6-0.8

35

35-50

泥煤

0.29-0.5

40

45

泥煤（湿）

0.55-0.65

40

45

焦炭

0.36-0.53

35

50

木炭

0.2-0.4

无烟煤粉

0.84-0.89

37-45

烟煤粉

0.4-0.7

37-45

粉状石墨

0.45

40-45

磁铁矿

2.5-3.5

30-35

40-45

赤铁矿

2.0-2.8

30-35

40-45

褐铁矿

1.8-2.1

30-35

40-45

硫铁矿

45

锰矿

1.7-1.9

35-45

镁砂（块）

2.2-2.5

40-42

粉状镁砂

2.1-2.2

45-50

铜矿

1.7-2.1

35-45

铜精矿

1.3-1.8

40

铅精矿

1.9-2.4

40

锌精矿

1.3-1.7

40

铅锌精矿

1.3-2.4

40

铁烧结块

1.7-2.0

45-50

碎烧结块

1.4-1.6

35

铅烧结块

1.8-2.2

铅锌结块

1.6-2.0

锌烟尘

0.7-1.5

黄铁矿烧渣

1.7-1.8

铅锌团矿

1.3-1.8

黄铁矿球团矿

1.2-1.4

平炉渣（粗）

1.6-1.85

45-50

高炉渣

0.6-1.0

35

50

铅锌水碎渣（湿）

1.5-1.6

42

干煤灰

0.64-0.72

35-45

煤灰

0.70

15-20

粗砂（干）

1.4-1.9

细砂（干）

1.4-1.65

30

30-35

细砂（湿）

1.8-2.1

32

造型砂

0.8-1.3

30

45

石灰石（大块）

1.6-2.0

30-35

40-45

石灰石（中,小块）

1.2-1.5

30-35

40-45

生石灰（块）

1.1

25

45-50

生石灰（粉）

1.2

碎石

1.32-2.0

35

45

白云石（块）

1.2-2.0

35

碎白云石

1.8-1.9

35

砾石

1.5-1.9

30

30-45

粘土（小块）

0.7-1.5

40

50

粘土（湿）

1.7

27-45

水泥

0.9-1.7

35

40-45

熟石灰（粉）

0.5

电石

-1.2

常用材料的摩擦系数

摩擦副材料

摩擦系数μ

摩擦副材料

摩擦系数μ

无润滑

有润滑

无润滑

有润滑

钢-钢

0.15*

0.1-0.12*

青铜-黄铜

0.16

-

0.1

0.05-0.1

青铜-青铜

0.15-0.20

0.04-0.10

钢-软钢

0.2

0.1-0.2

青铜-钢

0.16

-

钢-不淬火的T8

0.15

0.03

青铜-夹布胶木

0.23

-

钢-铸铁

0.2-0.3*

0.05-0.15

青铜-钢纸

0.24

-

0.16-0.18

青铜-树脂

0.21

-

钢-黄铜

0.19

0.03

青铜-硬橡胶

0.36

-

钢-青铜

0.15-0.18

0.1-0.15*

青铜-石板

0.33

-

0.07

青铜-绝缘物

0.26

-

钢-铝

0.17

0.02

铝-不淬火的T8钢

0.18

0.03

钢-轴承合金

0.2

0.04

铝-淬火的T8钢

0.17

0.02

钢-夹布胶木

0.22

-

铝-黄铜

0.27

0.02

钢-钢纸

0.22

-

铝-青铜

0.22

-

钢-冰

0.027*

-

铝-钢

0.30

0.02

0.014

铝-夹布胶木

0.26

-

石棉基材料-铸铁或钢

0.25-0.40

0.08-0.12

硅铝合金-夹布胶木

0.34

-

皮革-铸铁或钢

0.30-0.50

0.12-0.15

硅铝合金-钢纸

0.32

-

材料（硬木）-铸铁或钢

0.20-0.35

0.12-0.16

硅铝合金-树脂

0.28

-

软木-铸铁或钢

0.30-0.50

0.15-0.25

硅铝合金-硬橡胶

0.25

-

硅铝合金-石板

0.26

钢纸-铸铁或钢

0.30-0.50

0.12-0.17

硅铝合金-绝缘物

0.26

-

毛毡-铸铁或钢

0.22

0.18

钢-粉末冶金

0.35-0.55*

-

软钢-铸铁

0.2*,0.18

0.05-0.15

木材-木材

0.4-0.6*

0.1*

软钢-青铜

0.2*,0.18

0.07-0.15

0.2-0.5

0.07-0.10

铸铁-铸铁

0.15

0.15-0.16

麻绳-木材

0.5-0.8*

-

0.07-0.12

0.5

铸铁-青铜

0.28*

0.16*

45号淬火钢-聚甲醛

0.46

0.016

0.15-0.21

0.07-0.15

45号淬火钢-聚碳酸脂

0.30

0.03

铸铁-皮革

0.55*,0.28

0.15*,0.12

45号淬火钢-尼龙9（加

3%MoS2填充料）

0.57

0.02

铸铁-橡皮

0.8

0.5

皮革-木料

0.4-0.5*

-

45号淬火钢-尼龙9（加

30%玻璃纤维填充物）

0.48

0.023

0.03-0.05

铜-T8钢

0.15

0.03

45号淬火钢-尼龙

1010（加30%玻璃纤维填

充物）

0.039

-

铜-铜

0.20

-

黄铜-不淬火的T8钢

0.19

0.03

黄铜-淬火的T8钢

0.14

0.02

45号淬火钢-尼龙

1010（加40%玻璃纤维填

充物）

0.07

-

黄铜-黄铜

0.17

0.02

黄铜-钢

0.30

0.02

黄铜-硬橡胶

0.25

-

45号淬火钢-氯化聚醚

0.35

0.034

黄铜-石板

0.25

-

45号淬火钢-苯乙烯-丁

二烯-丙烯腈共聚体

（ABS）

0.35-0.46

0.018

黄铜-绝缘物

0.27

-

青铜-不淬火的T8钢

0.16

-

注:

1.表中滑动摩擦系数是试验数值,只能作为近似计算参考.

2.表中带"*"者为静摩擦系数.

常用材料的滚动摩擦系数

摩擦副材料

滚动摩擦系数（k,cm）

淬火钢-淬火钢

0.001

铸铁-铸铁

0.05

木材-钢

0.03-0.04

木材-木材

0.05-0.08

铁或钢质车轮-木面

0.15-0.25

钢质车轮-钢轨

0.05

注:

表中滚动摩擦系数是试验值,只能作近似参考。

各种工程用塑料的摩擦系数

下试样（塑料）

上试样（钢）

上试样（塑料）

静摩擦系数μs

动摩擦擦系数μk

静摩擦系数μs

动摩系数μk

聚四氟乙烯

0.10

0.05

0.04

0.04

聚全氟乙丙烯

0.25

0.18

-

-

低密度聚乙烯

0.27

0.26

0.33

0.33

高密度聚乙烯

0.18

0.08-0.12

0.12

0.11

聚甲醛

0.14

0.13

-

-

聚偏二氟乙烯

0.33

0.25

-

-

聚碳酸酯

0.60

0.53

-

-

聚苯二甲酸乙二醇酯

0.29

0.28

0.27*

0.20*

聚酰胺（尼龙66）

0.37

0.34

0.42*

0.35*

聚三氟氯乙烯

0.45*

0.33*

0.43*

0.32*

聚氯乙烯

0.45*

0.40*

0.50*

0.40*

聚偏二氯乙烯

0.68*

0.45*

0.90*

0.52*

注:

*表示粘滑运动.

轴承的摩擦系数（有润滑）

轴承名称

摩擦系数

单列向心轴承

径向载荷

0.002

轴向载荷

0.004

单列向心推力轴承

径向载荷

0.003

轴向载荷

0.005

单列向心推力轴承

径向载荷

0.008

轴向载荷

0.02

双列向心球面球轴承

0.0015

短圆柱滚子轴承

0.002

长圆柱或螺旋滚子轴承

0.006

滚针轴承

0.008

推力轴承

0.003

双列向心球面滚子轴承

0.004

滑动摩擦系数与速度变化的关系

钢轮缘在钢轨上

铸铁闸瓦在钢轮缘上

软钢轮缘在干钢轨上

V（km/h）

μ

V（km/h）

μ

V（km/h）

μ

起动

0.242

起动

0.330

16.56

0.209

10.93

0.088

8.05

0.273

26.28

0.206

21.80

0.072

16.09

0.242

31.68

0.171

43.90

0.070

40.30

0.166

51.48

0.145

65.80

0.057

72.36

0.127

72

0.136

87.60

0.038

96.48

0.074

79.2

0.112

滑动摩擦系数与压力变化的关系

压力（Mpa）

软钢

铸铁

钢

黄铜

在软钢上

在铸铁上

0.86

0.14

0.174

0.166

0.157

1.28

0.25

0.275

0.300

0.225

1.54

0.271

0.292

0.333

0.219

1.79

0.285

0.321

0.340

0.214

2.05

0.297

0.329

0.344

0.211

2.32

0.312

0.333

0.347

0.215

2.57

0.350

0.351

0.351

0.206

2.69

0.376

0.363

0.353

0.205

3.09

0.395

0.365

0.354

0.208

3.34

0.403

0.366

0.356

0.221

3.61

0.409

0.366

0.357

0.223

3.86

0.367

0.358

0.233

4.14

表面损伤

0.367

0.359

0.234

4.37

表面损伤

0.367

0.367

0.235

4.63

表面损伤

0.376

0.403

0.238

4.90

0.434

表面损伤

0.234

5.11

表面损伤

表面损伤

0.232

5.65

表面损伤

表面损伤

0.273

注:

表系根据连尼氏测得的滑动摩擦系数与压力的关系.

金属材料熔点、热导率及比热容

名称

熔点℃

热导率W/（m·K）

比热容J/（g·K）

灰口铁

1200

54

480

碳素钢

1400-1500

48

480

不锈钢

24.5

510

黄铜

1083

106

368

青铜

995

64

377

紫铜

1083

407

418

铝

658

238

877

铅

327

35

126

锡

232

64

224

锌

419

117

383

镍

1452

94

444

钛

1668

22.4

472

注:

表中热导率为0℃时的数据.

材料线膨胀系数α=β×10-6/℃

材料名称

温度范围（℃）

β

材料名称

温度范围（℃）

β

工程用铜

20-100

（16.6-17.1）

40CrSi

20-100

11.7

20-200

（17.1-17.2）

30CrMnSiA

20-100

11

20-300

17.6

3Cr13

20-100

10.2

20-400

（18-18.1）

20-200

11.1

20-600

18.6

20-300

11.6

紫铜

20-100

17.2

20-400

11.9

20-200

17.5

20-600

12.3

20-300

17.9

20-700

12.8

黄铜

20-100

17.8

1Cr18Ni9Ti

20-100

16.6

20-200

16.8

20-200

17.0

20-300

20.9

20-300

17.2

锡青铜

20-100

17.6

20-400

17.5

20-200

17.9

20-600

17.9

20-300

18.2

20-700

18.6

铝青铜

20-100

17.6

20-900

19.3

20-200

17.9

铸铁

20-100

（8.7-11.1）

20-300

19.2

20-200

（8.5-11.6）

碳钢

20-100

（10.6-12.2）

20-300

（10.1-12.2）

20-200

（11.3-13）

20-400

（11.5-12.7）

20-300

（12.1-13.5）

20-600

（12.9-13.2）

20-400

（12.9-13.9）

70-1000

（17.6）

20-600

（13.5-14.3）

镍铬合金

20-100

14.5

20-700

（14.7-15）

砖

20

9.5

铬钢

20-100

11.2

水泥,混凝土

20

10-14

20-200

11.8

胶木,硬橡皮

20

64-77

20-300

12.4

玻璃

20-100

（4-11.5）

20-400

13

赛璐珞

20-100

100

20-600

13.6

有机玻璃

20-100

130

建筑钢结构焊缝许用应力N/mm2

焊缝

种类

应力种类

符号

埋弧焊自动、半自动焊和用E43型焊条的手工焊

埋弧焊自动、半自动焊和用E50型条的手工焊

构件的钢号

Q215

Q235

16Mn和16Mnq

第1组

第2、3组

第1组

第2、3组

第1组

第2组

第3组

对接

焊缝

抗压

[σ′a]

152

137

167

152

235

226

211

抗拉:

1.见注A

2.见注B;

精确方法

普通方法

抗剪

[σ′l]

152

137

167

152

235

226

211

[σ′l]

152

137

167

152

235

226

211

[σ′l]

127

118

142

127

201

191

181

[τ′]

93

83

98

93

142

137

127

角焊缝

[τ′]

108

108

118

118

167

167

167

注A:

当用埋弧焊自动焊时

注B:

当用埋弧焊半自动和手工焊时,焊缝的质量检查为（检查焊缝的普通方法指外观检,查、钻孔检查等，精确方法是在普通方法基础上，用X射线方法进行补充检查。

注:

原表单位为Kgf/cm2,表中值为按1Kgf/cm2=0.0980665N/mm2换算值的近似值

常用普通碳素钢及优质碳素钢机械性能

GB700-88

碳素结构钢

Q195

碳素结构钢

Q215

碳素结构钢

Q235

碳素结构钢

Q255

碳素结构钢

Q275

σb=315N/mm2

σb=335N/mm2

σb=375N/mm2

σb=410N/mm2

σb=490N/mm2

σs=195N/mm2

σs=215N/mm2

σs=235N/mm2

σs=255N/mm2

σs=275N/mm2

σ5=33%

σ5=31%

σ5=26%

σ5=24%

σ5=20%

Akv=27J

Akv=27J

Akv=27J

Akv=27J

Akv=27J

GB699-88

优质碳素钢15

试样截面尺寸

毛坯25

热处理：

正火

σb=375N/mm2