低溫時鋼材有什麼特殊問題

㈠ 鋼鐵與低溫

因為鐵原子晶體本身是緊密堆積的金屬晶格,金屬鍵很強,在很低的溫度下,金屬鍵被破壞,金屬結點鬆弛,所以變脆弱了。
當在絕對0度時，物質原子內的質子中子電子運動相對停止，那時就不存在金屬鍵的力，但這個溫度是無法達到，越接近時鐵就變得越脆。

㈡ 溫度對鋼材性能有什麼影響

其他回答
鋼是含碳量在0.04%-2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類方法多種多樣，其主要方法有如下七種：
1、按品質分類
(1) 普通鋼 (2) 優質鋼 (3) 高級優質鋼
2.、按化學成份分類
(1) 碳素鋼：a.低碳鋼；b.中碳鋼；c.高碳鋼
(2) 合金鋼：a.低合金鋼；b.中合金鋼；c.高合金鋼
3、按成形方法分類
(2) 鍛鋼；(2) 鑄鋼；(3) 熱軋鋼；(4) 冷拉鋼
4、按用途分類
(1) 建築及工程用鋼：a.普通碳素結構鋼；b.低合金結構鋼；c.鋼筋鋼。
(2) 結構鋼
a.機械製造用鋼：(a)調質結構鋼；(b)表面硬化結構鋼：包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼；(c)易切結構鋼；(d)冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼；b.彈簧鋼； c.軸承鋼
(3) 工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。
(4) 特殊性能鋼：a.不銹耐酸鋼；b.耐熱鋼：包括抗氧化鋼、熱強鋼、氣閥鋼；c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼。
(5) 專業用鋼——如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農機用鋼等。
5、綜合分類
(1)普通鋼
a.碳素結構鋼：(a) q195；(b) q215(a、b)；(c) q235(a、b、c)；(d) q255(a、b)；(e) q275。
b.低合金結構鋼
c.特定用途的普通結構鋼
(2)優質鋼（包括高級優質鋼）
a.結構鋼：(a)優質碳素結構鋼；(b)合金結構鋼；(c)彈簧鋼；(d)易切鋼；(e)軸承鋼； (f)特定用途優質結構鋼。
b.工具鋼：(a)碳素工具鋼；(b)合金工具鋼；(c)高速工具鋼。
c.特殊性能鋼：(a)不銹耐酸鋼；(b)耐熱鋼；(c)電熱合金鋼；(d)電工用鋼；(e)高錳耐磨鋼。
6、按冶煉方法分類
(1) 按爐種分
a.平爐鋼：(a)酸性平爐鋼；(b)鹼性平爐鋼。
b.轉爐鋼：(a)酸性轉爐鋼；(b)鹼性轉爐鋼。或 (a)底吹轉爐鋼；(b)側吹轉爐鋼；(c)頂吹轉爐鋼。
c. 電爐鋼：(a)電弧爐鋼；(b)電渣爐鋼；(c)感應爐鋼；(d)真空自耗爐鋼；(e)電子束爐鋼。
(2)按脫氧程度和澆注制度分
.沸騰鋼；b.半鎮靜鋼；c.鎮靜鋼；d.特殊鎮靜鋼。
7、按外形分類
可分為:a.型材、b.板材、c.管材、d.金屬製品四大類。
a. 型材：
重軌，每米重量大於30千克的鋼軌（包括起重機軌）；輕軌，每米重量小於或等於30千克的鋼軌。
大型型鋼：普通鋼圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼、工字鋼、槽鋼、等邊和不等邊角鋼及螺紋鋼等。按尺寸大小分為大、中、小型鋼
線材：直徑5-10毫米的圓鋼和盤條
冷彎型鋼：將鋼材或鋼帶冷彎成型製成的型鋼
優質型材：優質鋼圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼等
b．板材；
薄鋼板，厚度等於和小於4毫米的鋼板
厚鋼板，厚度大於4毫米的鋼板。可分為中板（厚度大於4mm小於20mm）、厚板（厚度大於20mm小於60mm）、特厚板（厚度大於60mm）
鋼帶，也叫帶鋼，實際上是長而窄並成卷供應的薄鋼板
電工硅鋼薄板，也叫硅鋼片或矽鋼片
c.管材：
無縫鋼管，用熱軋、熱軋——冷拔或擠壓等方法生產的管壁無接縫的鋼管
焊接鋼管，將鋼板或鋼帶捲曲成型，然後焊接製成的鋼管
d.金屬製品
包括鋼絲、鋼絲繩、鋼絞線等

㈢ 鋼材的低溫冷脆性是怎麼一回事

低溫冷脆性指隨著溫度的降低，金屬材料強度有所增加，而韌性下降這一種現象的稱呼。材料的沖擊吸收功隨溫度降低而降低，當試驗溫度低於Tk(韌脆臨界轉變溫度)時，沖擊吸收功明顯下降，材料由韌性狀態變為脆性狀態，這種現象稱為低溫脆性。

材料由延性破壞轉變到脆性破壞的上限溫度稱為韌脆轉變溫度。為防止發生低溫脆性破壞，鋼材的最低允許工作溫度就應高於韌脆轉變溫度的上限。

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溫度是影響金屬材料和工程結構斷裂方式的重要因素之一。許多斷裂事故發生在低溫。這是由於溫度對工程上廣泛使用的低中強度結構鋼和鑄鐵的性能影響很大，隨著溫度的降低，鋼的屈服強度增加韌度降低。體心立方金屬存在脆性轉變溫度是其脆性特點之一。

隨著溫度降低，在某一溫度范圍內，缺口沖擊試樣的斷裂形式由韌性斷裂轉變為脆性斷裂，這種斷裂形式的轉變，通常用一個特定的轉變溫度來表示，該轉變溫度在一定意義上表徵了材料抵抗低溫脆性斷裂的能力。

這種隨溫度降低材料由韌性向脆性轉變的現象稱做低溫脆性或冷脆，發生脆性轉變的溫度稱為脆性轉變溫度。工程構件的工作溫度必須在脆性轉變溫度以上，以防止發生脆性斷裂。

並不是所有的金屬材料都具有低溫脆性。只有以體心立方金屬為基的冷脆金屬才具有明顯的低溫脆性，如中低強度鋼和鋅等。而面心立方金屬，如鋁等，沒有明顯的低溫脆性。

㈣ 請問鋼材的低溫冷脆性，影響脆性破壞的因素是哪些

低溫冷脆性是指鋼在低溫狀態下由韌性轉化為脆性進而發生破壞的現象。影響低溫脆性的因素很多,它不僅取決於晶格類型,還受材料的成分、組織等因素的影響.分別討論材料成分、晶粒尺寸、顯微組織對低溫脆性轉變溫度的影響。可以從兩個方面來解釋：宏觀上材料的斷裂強度與屈服強度與溫度有關系，對稱度低的金屬這個特點就更明顯，一般是材料的斷裂強度隨溫度的降低而減小，屈服強度會增加。這兩個函數在脆韌轉變溫度處相交，在這個溫度以下材料的屈服強度比斷裂強度大，因此材料在受力時還未發生屈服便斷裂了，材料顯示脆性。
從微觀機制來看低溫脆性與位錯在晶體點陣中運動的阻力有關，阻力增大，則材料屈服強度也相應增加，因為材料在塑性變形時主要依靠位錯運動來完成的。對對稱性低的金屬，合金而言，溫度降低位錯運動的點陣阻力增加，原子熱激活能力下降。因此材料屈服強度增加。
影響材料脆韌轉變的因素有：
1．晶體結構，對稱性低的體心立方以及密排六方金屬，合金轉變溫度高，材料脆性斷裂趨勢明顯，塑性差；
2．化學成分，能夠使材料硬度，強度提高的雜質或者合金元素都會引起材料塑性和韌性變差，材料脆性提高；
3．顯微組織，顯微組織包含以下幾個方面的影響：晶粒大小，細化晶粒可以同時提高材料的強度和塑性，韌性。細化晶粒提高材料韌性原因為,細化晶粒可以使基體變形更加均勻，晶界增多可以有效的阻止裂紋的擴張，因塑性變形引起的位錯的塞積因晶界面積很大也不會很大，可以防止裂紋的產生；金相組織；
4．溫度的影響：溫度影響晶體中存在的雜質原子的熱激活擴散過程，定扎位錯原子氣團的形成會使得材料塑性變差。
5．載入速度的影響：提高載入速度如同降低材料的溫度，使得材料塑性變差，脆化溫度升高。
6．試樣形狀以及尺寸的影響。

㈤ 低溫下鋼筋會碎嗎

會，超過1538攝氏度，鐵就會融化成鐵水，而低溫環境下，摻雜有雜質磷的鋼鐵就會明顯變脆。

金屬在低溫下內部分子活性降低會變得愈發鬆弛，從而產生一種內部應力，而這種應力一旦超過了金屬熱脹冷縮的極限，內部結構就會碎裂，從而金屬內部瓦解而強度劇減，在南極鋼鐵一敲就碎，就是這么個道理。

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鋼筋施工一般規定

1、鋼筋調直冷拉溫度不宜低於－20℃。

2、鋼筋負溫焊接，可採用閃光對焊、電弧焊、電渣壓力焊等方法。

3、負溫條件下使用的鋼筋，施工過程中應加強管理和檢驗，鋼筋在運輸和加工過程中應防止撞擊和刻痕。

4、當環境溫度低於－20℃時，不得對HRB335、HRB400鋼筋進行冷彎加工。

㈥ 鋼筋在超低溫下會怎麼樣

按照《金屬材料低溫拉伸試驗方法》(GB/T13239—2006)的要求製作拉伸試件,對3種鋼筋(熱軋帶肋鋼筋HRB335、HRB400和熱軋細晶粒鋼筋HRBF400)共84根試件在-180℃~-80℃溫度下的力學性能進行單軸受拉試驗
結果表明,隨著溫度的降低,鋼筋的應力-應變曲線形狀及極限應變基本不改變,但屈服平台長度、屈服強度、極限強度、強化應變增加

㈦ 鋼材的低溫冷脆性是怎麼一回事

1．熱脆-硫的影響 硫是由生鐵及燃料帶入鋼中的雜質。在固態下，硫在鐵中的溶解度極小，而是以FeS的形態存在於鋼中。由於FeS的塑性差，使含硫較多的鋼脆性較大。更嚴重的是，FeS與Fe可形成低熔點（985℃）的共晶體，分布在奧氏體的晶界上。當鋼加熱到約1200℃進行熱壓力加工時，晶界上的共晶體已溶化，晶粒間結合被破壞，使鋼材在加工過程中沿晶界開裂，這種現象稱為熱脆性。為了消除硫的有害作用，必須增加鋼中含錳量。錳與硫優先形成高熔點（1620℃）的硫化錳，並呈粒狀分布在晶粒內，它在高溫下具有一定塑造性，從而避免了熱脆性。硫化物是非金屬夾雜物，會降低鋼的機械性能，並在軋制過程中形成熱加工纖維組織。因此，通常情況下，硫是有害的雜質。在鋼中要嚴格限制硫的含量。但含硫量較多的鋼，可形成較多的MnS，在切削加工中，MnS能起斷屑作用，可改善鋼的切削加工性，這是硫有利的一面。 2．冷脆---磷的影響 磷由生鐵帶入鋼中，在一般情況下，鋼中的磷能全部溶於鐵素體中。磷有強烈的固溶強化作用，使鋼的強度、硬度增加，但塑性、韌性則顯著降低。這種脆化現象在低溫時更為嚴重，故稱為冷脆。一般希望冷脆轉變溫度低於工件的工作溫度，以免發生冷脆。而磷在結晶過程中，由於容易產生晶內偏析，使局部地區含磷量偏高，導致冷脆轉變溫度升高，從而發生冷脆。冷脆對在高寒地帶和其它低溫條件下工作的結構件具有嚴重的危害性，此外，磷的偏析還使鋼材在熱軋後形成帶狀組織。因此，通常情況下，磷也是有害的雜質。在鋼中也要嚴格控制磷的含量。但含磷量較多時，由於脆性較大，在製造炮彈鋼以及改善鋼的切削加工性方面則是有利的。

㈧ 低溫碳素鋼某些牌號低溫使用范圍不得低於-45度，這是為什麼材料會發生什麼轉變微觀結構低溫脆性

隨著溫度的來降低，大多數鋼材的源屈服強度有所增加，而韌性下降。這種變化並不是一個連續的漸變過程，而是當溫度降到某一臨界溫度時沖擊韌性急劇下降，拉伸破壞不顯現屈服突然脆斷。金屬材料在低溫下呈現的脆性稱為冷脆性，材料由延性破壞轉變到脆性破壞的臨界溫度稱為韌脆轉變溫度。為防止發生低溫脆性破壞，鋼材的最低允許工作溫度就應高於韌脆轉變溫度的上限。
鋼材中磷含量的增加會顯著增加鋼材的冷脆性。磷（P）：是鋼材中有害元素，磷含量高增加鋼的冷脆性，使焊接性能變壞，降低塑性，使冷彎性能變壞。因此通常要求普通碳素鋼中含磷量小於0.045％，優質鋼要求更低些。
影響脆性轉變溫度的因素很多，有材料本身的因素，如晶體結構及強度等級、合金元素及夾雜物、晶粒大小等，有外部因素，如形變速度、應力狀態、試樣尺寸等。
值得一提的是，具有面心立方晶格結構的奧氏體不會發生低溫脆性，而體心立方晶格的鐵素體會發生低溫脆性。
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㈨ 冷熱交替對鋼板的影響

不同的溫度對鋼材性能會產生什麼樣的影響？雲南鋼材網根據多年昆明鋼材市場摸爬打滾經驗及多方查閱資料，進行了整理和歸納，得出的結論是鋼材性能隨溫度變化而改變，趨勢是：溫度升高，鋼材強度降低，應變增大；反之，溫度降低，鋼材強度會略有增加，塑性和韌性卻會降低而變脆。
1）升溫影響
當鋼材溫度在正溫范圍內由0℃上升至100℃時，鋼材的強度微降，塑性微增，性能有小幅波動，但變化不大。但當溫度繼續上升至250℃左右時，鋼材抗拉強度增大，塑性和韌度卻下降，材料有轉脆的傾向，鋼材表面氧化膜呈現藍色，稱為藍脆現象。鋼材應避免在藍脆溫度范圍內進行熱加工。當溫度在260～320℃之間時，鋼材的強度和彈性模量開始快速下降，而伸長率顯著增大，在應力持續不變的情況下，鋼材以很緩慢的速度繼續變形，此種現象稱為徐變現象。當溫度升至400℃時，鋼材的強度和彈性模量陡降；當溫度升至600℃時，強度和彈性模量接近於零。因此，當結構長期受輻射熱達150℃以上，或可能受灼熱熔化金屬侵害時，應考慮對鋼結構設置隔熱保護層。
2）降溫影響
當材料由常溫降到負溫時，鋼材強度略有提高，但塑性和韌性降低，材料逐漸變脆，隨著溫度繼續降低到某一負溫區間時，其沖擊韌性陡降，破壞特徵明顯地由塑性破壞轉變為脆性破壞，出現低溫冷脆破壞。故在低溫工作的結構，往往要有負溫（如0℃、-20℃或-40℃）沖擊韌度的合格保證，以防止發生低溫脆斷。
從微觀的角度來看，金屬本質上是由原子組成，原子之間存在著相互吸引和排斥的作用。原子之間最大的結合力即為理想晶體脆性斷裂的理論斷裂強度。溫度的改變將對微觀結構產生影響，從而在宏觀上表現出不同的力學性能，如低溫冷脆。不同的金屬具有不同的微觀結構，對溫度變化的敏感程度不同，表現出不同的低溫性能。微觀結構中如果可用滑移系統足夠多或者阻礙滑移的因素不因溫度降低而加劇，材料將保持足夠的變形能力而不表現出脆性斷裂，否則可能由於晶體缺陷等相互作用的強度增加，阻礙位錯運動，封鎖滑移的作用加劇，使得對變形的適應能力減弱，即表現出脆性。
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