影響鋼材工作性能的因素

《影響鋼材工作性能的因素》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、影響鋼材工作性能的因素化學成分鋼材的主要化學成分是鐵和少量的碳，另外還有一些合金元素和有害雜質元素，這些元素對鋼材的性能影響很大。組成元素對鋼材性能的影響碳對鋼材的強度.塑性.韌性和焊接性有決定性的影響，隨著碳含量的增加，鋼材的抗拉強度和屈服強度增加，塑性.冷彎性能和沖擊韌性，特別是低溫沖擊韌性降低，焊接性也變壞，所以鋼材中的碳含量不能過高。錳是結構鋼的合金元素，當含量不多是能顯著提高鋼的冷脆性能.屈服強度和抗拉強度而又不過多地降低塑性和沖擊韌性，錳對脫鋼中的有害元素的含量有作用，能減除硫的有害作用，但過量時會使鋼材變脆

2、和塑性降低。硅因能使鋼中純鐵體晶粒細小和均勻分布，是一種熔煉有較好性能鎮(zhèn)靜鋼的脫氧劑，適量的硅可以提高鋼的強度，而對鋼的塑性.冷彎性能哈沖擊韌性及焊接性無顯著不良影響，過量的硅會降低鋼的塑性和沖擊韌性，惡化鋼材的抗腐蝕性和焊接性。硫硫和鐵化合成硫化鐵，散布在純鐵體層中，當溫度在800-1200度時熔化而使鋼材出現(xiàn)裂紋，稱為“熱脆”現(xiàn)象，使鋼的焊接性變壞，硫還能降低鋼的塑性和沖擊韌性。氧有害作用同硫，增加鋼的脆性磷磷使鋼材在低溫時韌性降低并容易產(chǎn)生脆性破壞，稱為“冷脆”現(xiàn)象，高溫時也使鋼的塑性變差。氮作用類似于磷，能顯著降

3、低鋼的塑性和沖擊韌性并增大其“冷脆”性鋁作為脫氧劑或合金化元素加入鋼中，鋁脫氧能力比硅、錳強得多。鋁在鋼中的主要作用是細化晶粒、固定鋼中的氮，從而顯著提高鋼的沖擊韌性，降低冷脆傾向和時效傾向性。如D級碳素結構鋼要求鋼中酸溶鋁含量不小于0.015％，深沖壓用冷軋薄鋼板08～要求鋼中酸溶鋁含量為0.02％-0.07％。鋁還可提高鋼的抗腐蝕性能，特別是與鉬、銅、硅、鉻等元素配合使用時，效果更好。冶煉缺陷的影響剛冶煉后因澆注方法不同可分為沸騰鋼.半鎮(zhèn)靜鋼.鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼，鋼材的冶煉缺陷越少質量越好，主要的冶煉缺陷有：偏折.非

4、金屬夾雜.裂紋和起層等。缺陷類型解釋說明偏折鋼材中的某些雜質元素分布不均勻即雜質元素集中在某一部分，偏折將嚴重影響鋼材的性能，特別是硫磷等元素的偏折將會使鋼材的塑性.沖擊韌性.冷彎性和引爐性變差非金屬雜質如夾雜的硫化物.氧化物等對鋼材的性能產(chǎn)生惡劣的影響裂縫和起層在厚度方向分成多層但仍然相互連接而并未分離叫分層，這些缺陷降低了鋼材的冷彎性能和沖擊韌性，以及疲勞強度和抗脆斷能力熱處理的作用經(jīng)過適當?shù)臒崽幚砜娠@著提高鋼材的強度并保持良好的塑性和韌性。殘余應力的影響殘余應力是由于鋼材在加工過程中溫度不均勻冷卻產(chǎn)生的，是一種自相

5、平衡的應力，它不影響構件的靜力強度，但降低了構件的剛度和穩(wěn)定性。溫度的影響1.“藍脆”現(xiàn)象?一般在200度以內(nèi)鋼材的性能變化不大，但在250度左右鋼材的抗拉強度有所提高，而塑性.沖擊韌性變差，鋼材變脆，鋼材在此溫度范圍內(nèi)破壞時常呈脆性破壞特征，成為“藍脆”（表面氧化呈蘭色）。2.低溫冷脆??當溫度從常溫開始下降時，鋼材的強度稍有提高，但脆性傾向變大，塑性和沖擊韌性下降，當溫度下降到某一數(shù)值時，鋼材的沖擊韌性突然顯著下降，使鋼材產(chǎn)生脆性端裂，該現(xiàn)象叫低溫冷脆。應力集中的影響應力集中在荷載作用下截面突變處的某些部位將產(chǎn)生高峰

6、應力，其余部位應力較低且分布不均勻（如圖），這種現(xiàn)象為應力集中。?下圖是帶有不同槽口試件的靜力拉伸試驗的應力-應變曲線：