㈠ 影響鋼材性能的主要因素有哪些
(1)由於某些因素的影響,鋼材強度增加,塑性和韌性降低,脆性增加的現象稱為硬化現象。一般來說,彈性極限在重復載荷下增加(發生在進入塑性階段之後)(2)在冷加工過程中(室溫下的彎曲、沖壓和剪切等)。),鋼發生塑性扮模春變形從而硬化的現象稱為冷加工硬化。(3)鋼中的C、N隨時間的增加和溫度的變化而變成碳化物和氮化物,使鋼變脆的「時效」現象稱為時效硬化。溫度的影響(1)常溫的總體影響規律是溫度升高,鋼的強度降低,塑性和韌性增加。當溫度達到約450-600oc時,鋼的強度幾乎降至零,但塑性和韌性極高,易於熱加工。這個溫度稱為熱鍛溫度。需碼胡要注意的是,當鋼的溫度在250o左右時,強度增加,塑性和韌性下降,鋼的表面呈藍色,稱為藍脆。鋼材在200oO以上時應採取保溫措施(2)負溫度影響廳耐隨著溫度的降低,鋼的強度增加,塑性和韌性降低,脆性增加,稱為低溫冷脆。當溫度下降到一定溫度時,鋼的脆性急劇增加,稱為脆性轉變溫度。生產工藝的影響(1)化學成分主要控制在冶煉過程中。(2)澆鑄的主要影響是脫氧方式:用Mn做沸騰鋼的脫氧劑,時間快,價格低,質量差;硅作為鎮靜鋼脫氧劑具有時間慢、價格高、質量好的優點。(3)反復軋制可以降低鋼的規格,提高鋼的塑性,同時焊接鋼中的氣孔、裂紋、疏鬆等缺陷,使金屬晶體結構緻密,細化晶粒,消除纖維組織缺陷,提高鋼的力學性能。同一品牌鋼材的厚度或直徑越小,強度越高。
㈡ 影響鋼材力學性能的因素
主要影響因素有:1、化學成份
2、冶金缺陷
3、鋼材硬化
4、溫度
5、應力集中
6、復雜應力狀態
㈢ 影響鋼材機械性能的主要因素有哪些
1. 化學成分的影響:鋼材的基本成分是鐵,其中碳鋼中的碳含量大約佔99%,而硅、錳等則是作為雜質元素存在的。在冶煉過程中,硫、磷、氮、氧等有害元素往往難以完全去除。
2. 冶金與軋制的影響:冶金過程中,脫氧方法的選擇對鋼材質量有顯著影響。沸騰鋼採用錳作為脫氧劑,其生產速度快,成本低,但質量相對較差;而鎮靜鋼則使用硅作為脫氧劑,生產速度慢,成本高,質量更優。特殊鎮靜鋼在採用硅脫氧後,還會用鋁進行補充脫氧。軋制過程的反復進行可以提高鋼材的塑性,並且有助於焊合氣孔、裂紋和疏鬆等缺陷,從而使金屬晶體的組織更加緻密,晶粒更細,消除纖維組織缺陷,提升鋼材的力學性能。
3. 冷作硬化與時效硬化:硬化現象是指由於某些因素導致鋼材強度提高,塑性和韌性下降,以及脆性增加的現象。冷作硬化是指在常溫下進行如彎曲、沖孔、剪切等操作時,鋼材發生塑性變形而變硬的現象。時效硬化是指隨著時間的推移和溫度的變化,鋼材中的碳化物和氮化物的形成導致鋼材變脆的現象。
4. 復雜應力與應力集中的影響:在多軸應力作用下,鋼材的一向變形受到另一向的限制,導致強度增加,塑性和韌性下降,這種現象稱為復雜應力。應力集中是指由於構件截面的變化或孔洞、凹槽、裂紋等的存在,在構件內部產生的應力集中現象,這通常會導致局部應力增大,並且多為同號應力場。
鋼材的主要機械性能包括:
1. 強度:包括屈服強度(fy)和抗拉強度(fu),分別作為設計依據和最大承載能力的指標。
2. 塑性:通過δ5(或δ10)來衡量,表示鋼材在產生塑性變形時不斷裂的能力,這對於內力重分布和吸收能量非常重要。
3. 冷彎性能:在90度和180度的情況下測試,反映鋼材在冷加工過程中對裂紋敏感性的抵抗能力,是評價鋼材塑性和冶金質量的綜合指標。
4. 韌性:通過沖擊韌性αk來表徵,表示鋼材在特定溫度下塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力,是衡量鋼材承受動力荷載能力的關鍵指標,根據常溫、零溫和負溫條件進行區分。
5. 可焊性:表徵鋼材焊接後接頭性能的能力,包括不產生裂紋和焊縫及其影響區材料性能滿足要求。