決定和影響鋼材性能的因素

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1、鋼材的主要機(jī)械性能?????鋼材的主要機(jī)械性能（也叫力學(xué)性能）通常是指鋼材在標(biāo)準(zhǔn)條件下均勻拉伸.冷彎和沖擊等.單獨(dú)作用下所顯示的各種機(jī)械性能。鋼材通常有五大主要的機(jī)械性能指標(biāo)：???????通過一次拉伸試驗(yàn)可得到抗拉強(qiáng)度，伸長率和屈服點(diǎn)三項(xiàng)基本性能；???????通過冷彎試驗(yàn)可得到鋼材的冷彎性能；???????通過沖擊韌性試驗(yàn)可得到?jīng)_擊韌性?！∫淮卫煸囼?yàn)拉伸試驗(yàn)鋼材的一次拉伸試驗(yàn)可分為下列五個階段：(如圖）?1.彈性階段可得到彈性模量和比例極限?2.彈塑性階段?3.屈服階段可得到屈服強(qiáng)度?4.強(qiáng)化階段鋼材部分恢復(fù)了繼續(xù)承受增長荷載的能力，壓力曲線又有上升趨勢這一階段可得到抗拉強(qiáng)度?5.頸縮階

2、段當(dāng)試件達(dá)到時，在承載力最弱的截面處，截面收縮，局部變細(xì),并且荷載下降直至拉斷，本階段可得到收縮率和伸長率通過上述試驗(yàn)可以得到鋼材的三大主要的機(jī)械性能指標(biāo).術(shù)語解釋?屈服強(qiáng)度是根據(jù)依次拉伸試驗(yàn)確定的，因?yàn)殇摬南虑c(diǎn)受試件的加載速度，截面形狀和測量技術(shù)的影響較小，對同一種鋼材有較穩(wěn)定的數(shù)值，所以以下屈服點(diǎn)作為鋼材的屈服強(qiáng)度，由于鋼材載非彈性工作階段時，鋼材屈服并暫時失去繼續(xù)承受荷載的能力，伴隨產(chǎn)生很大的變形，因此鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常吧屈服點(diǎn)作為構(gòu)件應(yīng)力可以達(dá)到的極限，即把屈服強(qiáng)度作為鋼材強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)的標(biāo)志。?抗拉強(qiáng)度是鋼材破壞性能的極限，鋼材屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值稱為屈服比，它表明設(shè)計(jì)強(qiáng)度的

3、一種儲備，既要求結(jié)構(gòu)安全可靠，又要求經(jīng)濟(jì)合理,所以在要求鋼材屈服強(qiáng)度的同時，也要求鋼材具有適當(dāng)?shù)目估瓘?qiáng)度。?伸長率表明鋼材的塑性變形的發(fā)展能力，伸長率較高的鋼材對調(diào)整結(jié)構(gòu)中局部超屈服高額應(yīng)力塑性內(nèi)力重分布的進(jìn)行和減少，以及結(jié)構(gòu)脆性破壞的傾向性等有重要意義。冷彎試驗(yàn)及其性能???鋼材的冷彎性能是指鋼材在常溫下彎曲彎曲加工發(fā)生塑性變形時對產(chǎn)生裂紋抵抗能力的一項(xiàng)指標(biāo)，不僅檢驗(yàn)鋼材的冷加工能力和顯示鋼材的內(nèi)部缺陷狀態(tài)的一項(xiàng)指標(biāo)，并且也是考慮鋼材在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)展裂紋變形能力的一項(xiàng)指標(biāo)。冷彎試驗(yàn)???沖頭在標(biāo)準(zhǔn)試件中部加載，檢查記錄試件彎曲部位出現(xiàn)裂紋或分層情況時的冷彎角。?；蛞髮⒃嚰鋸澋揭?guī)定的角

4、度。。而不出現(xiàn)裂紋或分層作為判斷鋼材冷彎性能的方法。影響因素????冷彎性能取決于鋼材的質(zhì)量，并和試驗(yàn)所取彎心直徑于鋼材厚度的比值有關(guān)。沖擊韌性試驗(yàn)?????????鋼材的沖擊韌性是指鋼材在沖擊荷載作用下斷裂是吸收機(jī)械能的一種能力，是衡量鋼材抵抗因低溫，應(yīng)力集中，沖擊荷載作用等所導(dǎo)致的斷裂能力的一項(xiàng)機(jī)械性能。沖擊韌性試驗(yàn)將有特定缺口的標(biāo)準(zhǔn)試件在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行沖擊荷載試驗(yàn)，使試件斷裂測定。影響因素???鋼材沖擊韌性不但和鋼材的質(zhì)量，試件缺口形狀，加載速度有關(guān)，而且受溫度，特別使負(fù)溫度的影響較大，當(dāng)溫度低于某一溫度時，鋼材的沖擊韌性將急劇降低，同時沖擊韌還和試件的厚度有關(guān)，厚度越大韌性較低。決定

5、和影響鋼材性能的因素化學(xué)成分????鋼材的主要化學(xué)成分是鐵和少量的碳，另外還有一些合金元素和有害雜質(zhì)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(qiáng)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(qiáng)度和屈服強(qiáng)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(jié)構(gòu)鋼的合金元素，當(dāng)含量不多是能顯著提高鋼的冷脆性能.屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)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和塑性降低。硅因能使鋼中純鐵體晶粒細(xì)小和均勻分布，是一種熔煉有較好性

6、能鎮(zhèn)靜鋼的脫氧劑，適量的硅可以提高鋼的強(qiáng)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(dāng)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(qiáng)得多。鋁在鋼中的主要作用是細(xì)化晶粒、固定鋼中的氮，

7、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(jié)構(gòu)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(zhì)量越好，主要的冶煉缺陷有：偏折.非金屬夾雜.裂