❶ 什麼是鋼的熱脆性,冷脆性
1、鋼的熱脆性:
金屬材料在高溫短載作用下,金屬材料的塑性增加;但在高溫長時載荷作用下的金屬材料冷卻後,其塑性會顯著降低,缺口敏感性增加,往往呈現脆性斷裂現象。金屬材料的這種特性稱為熱脆性。
2、鋼的冷脆性:
隨著溫度的降低,大多數鋼材的強度有所增加,而韌性下降。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。
(1)碳鋼板在零下多少度下會冷脆擴展閱讀:
基本性質:
1、對於珠光體鋼,當由於熱脆性的產生而使沖擊值降低時,其塑性和強度不發生變化。只是在個別情況下伸長率和斷面收縮率同時減低。對於奧氏體鋼,當由於熱脆性的產生而使沖擊值降低時,往往塑性也同時下降。
電站用鋼處於高溫、應力狀態下工作,固溶體中碳化物、氮化物及金屬間化合物,在熱脆性敏感的鋼中加速析出,從而加速熱脆性發展。所以,有些鋼經過時效處理後仍保持相當高的沖擊值,而運行後出現熱脆性的時間卻大大提前,這就是因為應力和塑性變形加速熱脆性發展的緣故。
珠光體鋼產生熱脆性的溫度范圍是400~500℃,碳素鋼只有存在塑性應變的前提下才出現熱脆性,Mn和Cr促使熱脆性發展;Cu≤0.5%沒有顯著影響,Cu>0.5%加速熱脆性發展;W、V等屬於減緩熱脆性發展的元素。退火鋼熱脆性發展速度快;淬火並高溫回火鋼熱脆性發展速度慢。
2、奧氏體鋼的熱脆性:18—8不銹鋼在500~850℃區間保溫後,再在常溫下試驗,可發現其脆性的發展。隨著鋼中含碳量增高,脆性也加大。當回火溫度為900℃左右時,脆性就更加嚴重。
延長回火保溫時間,將有Cr的碳化物沿晶界析出,同樣會引起脆化。在已脆化鋼的組織中,已出現網狀分布的馬氏體組織。這種組織的出現,正是由於Cr碳化物的析出,使固溶狀態的Cr局部貧化,於是便生成馬氏體組織。
在含有Ti和Nb的鋼中,在700℃和900℃回火後,均出現脆性。700℃回火脆性的發展是由於Cr碳化物析出的結果。900℃回火後,有Ti和Nb的碳化物析出,脆性發展較慢。含3%Mo以下的鋼,在800~900℃回火後,將促使脆性發展。
❷ 鋼板失去朔性的臨界溫度是多少
鋼板失去塑性的
臨界溫度
即產生蠕變時的溫度。
碳素鋼
通常在300-350
攝氏度
時,合金鋼在400-450攝氏度時就會發生蠕變現象。
❸ 鋼鐵是不是在超低溫下(零下負50度)會凍裂嗎
零下50攝氏度或者說﹣50℃的溫度算不上「超低溫」,算得上超低溫的溫度一般在絕對溫度附近,起碼達到零下263℃即-263℃以下;
金屬在低溫下,脆性是會增加,但是鋼鐵在-50℃下不會凍裂,起碼目前南北極的建築材料都有用鋼鐵,日常醫院、科研機構使用的超低溫冰箱,內部的溫度也低於-50℃,甚至可以達到-150℃。
❹ 請問低溫碳鋼溫度使用范圍與普通碳鋼有什麼區別
低溫碳鋼溫度使用范圍為℃以下,絕大部分的最低使用溫度為-110℃,個別設備中達-150℃,能在-196℃以下使用的,稱為深冷鋼或超低溫鋼。低溫碳鋼與普通碳鋼有3點不同:
一、兩者的用途不同:
1、低溫碳鋼的用途:用於製作各種農業機械,也可用作鋼筋和鐵路魚尾板。
2、普通碳鋼的用途:此類鋼可由氧氣轉爐、平爐或電爐冶煉,一般熱軋成鋼板、鋼帶、型材和棒材。鋼板一般以熱軋(包括控制軋制)或正火處理狀態交貨。鋼材的化學成分、拉伸性能、沖擊功和冷彎性能應符合有關規定。
二、兩者的類型不同:
1、低溫碳鋼的類型:低溫鋼按晶體點陣類型一般可分為體心立方的鐵素體低溫鋼和面心立方的奧氏體低溫鋼兩大類。
2、普通碳鋼的類型:根據一些工業用鋼的特殊性能要求,對普通碳素結構鋼的成分稍加調整而形成一系列專業用鋼,如鉚螺鋼、橋梁鋼、壓力容器鋼、船體鋼、鍋爐鋼。
三、兩者的特性不同:
1、低溫碳鋼的特性:韌性-脆性轉變溫度低於使用溫度;滿足設計要求的強度;在使用溫度下組織結構穩定;良好的焊接性和加工成型性;某些特殊用途還要求極低的磁導率、冷收縮率等。
2、普通碳鋼的特性:碳素結構鋼的雜質和非金屬夾雜物較多,但冶煉容易,工藝性好,價格便宜,產量大(含有害雜質硫,磷較多的鋼)主要用於製造工程結構件和受力不大的機械零件的鋼。
❺ 什麼叫鋼材的低溫冷脆性求解答
鋼材的破壞分塑性破壞和脆性破壞兩種。
脆性破壞:載入後,無明顯變形,因此破壞前無預兆,斷裂時斷口平齊,呈有光澤的晶粒狀。脆性破壞危險性大。
影響脆性破壞的因素
1.化學成分
2.冶金缺陷(偏析、非金屬夾雜、裂紋、起層)
3.溫度(熱脆、低溫冷脆)
4.冷作硬化
5.時效硬化
6.應力集中
7.同號三向主應力狀態1 )鋼材質量差、厚度大:鋼材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量過高,晶粒較粗,夾雜物等冶金缺陷嚴重,韌性差等;較厚的鋼材輥軋次數較少,材質差、韌性低,可能存在較多的冶金缺陷。
(2) 結構或構件構造不合理:孔洞、缺口或截面改變急劇或布置不當等使應力集中嚴重。
(3) 製造安裝質量差:焊接、安裝工藝不合理,焊縫交錯,焊接缺陷大,殘余應力嚴重;冷加工引起的應變硬化和隨後出現的應變時效使鋼材變脆。
(4) 結構受有較大動力荷載或反復荷載作用:但荷載在結構上作用速度很快時(如吊車行進時由於軌縫處高差而造成對吊車梁的沖擊作用和地震作用等),材料的應力-應變特性就要發生很大的改變。隨著加荷速度增大,屈服點將提高而韌性降低。特別是和缺陷、應力集中、低溫等因素同時作用時,材料的脆性將顯著增加。
(5)在較低環境溫度下工作:當溫度從常溫開始下降肘,材料的缺口韌性將隨之降低,材料逐漸變脆。這種性質稱為低溫冷脆。不同的鋼種,向脆性轉化的溫度並不相同。同一種材料,也會由於缺口形狀的尖銳程度不同,而在不同溫度下發生脆性斷裂。
為了防止鋼材的脆性斷裂,可以從以下幾個方面著手:
1、裂紋
當焊接結構的板厚較大時(大於25mm),如果含碳量高,連接內部有約束作用,焊肉外形不適當,或冷卻過快,都有可能在焊後出現裂紋,從而產生斷裂破壞。針對這個問題,把碳控制在0.22%左右,同時在焊接工藝上增加預熱措施使焊縫冷卻緩慢,解決了斷裂問題。
焊縫冷卻時收縮作用受到約束,有可能促使它出現裂紋。措施是:在兩板之間墊上軟鋼絲留出縫隙,焊縫有收縮餘地,裂紋就不會出現。
把角焊縫的表面作成凹形,有利於緩和應力集中。凹形表面的焊縫,焊後比凸形的容易開裂,原因是凹形縫的表面有較大的收縮拉應力,並且在45°截面上焊縫厚度最小。凸形縫表面拉力不大,而45°截面又有所增強,情況要好的多。在凹形焊縫開裂的條件下,改用凸形焊縫,就不再開裂。
2、應力
考察斷裂問題時,應力 是構件的實際應力,它不僅和荷載的大小有關,也和構造形狀及施焊條件有關。幾何形狀和尺寸的突然變化造成應力集中,使局部應力增高,對脆性破壞最為危險。施焊過程造成構件內的殘余拉應力,也是不利的。因此,避免焊縫過於集中和避免截面突然變化,都有助於防止脆性斷裂。
3、材料選用
為了防止脆性斷裂,結構的材料應該具有一定的韌性。材料斷裂時吸收的能量和溫度有密切關系。吸收的能量可以劃分為三個區域,即變形是塑性的、彈塑性的和彈性的。要求材料的韌性不低於彈性,以避免出現完全脆性的斷裂,也沒有必要高於彈塑性,對鋼材要求太高,必然會提高造價。鋼材的厚度對它的韌性也有影響。厚鋼板的韌性低於薄鋼板。
4、構造細部
發生脆性斷裂的原因是存在和焊縫相交的構造縫隙,或相當於構造縫隙的未透焊縫。構造焊縫相當於狹長的裂紋,造成高度的應力集中,焊縫則造成高額殘余拉應力並使近旁金屬因熱塑變形而時效硬化,提高脆性。低溫地區結構的構造細部應該保證焊縫能夠焊透。因此,設計時必須注意焊縫的施工條件,以保證施焊方便,能夠焊透
❻ 汽車鋼板低溫多少度會收縮
零下四十度。汽車鋼板會在零下四十度的環境下進行收縮。汽車鋼板從生產工藝特點劃分為熱軋鋼板、冷軋鋼板和塗鍍層鋼板;從強度角派昌度可劃分為:普通鋼板(軟鋼板)、低合金高強禪輪度鋼板(HSLA)、普通高塵襲扒強度鋼板(高強度IF鋼、BH鋼、含磷鋼和IS鋼等)和先進高強度鋼板。
❼ Q235B鋼板在零下55攝氏度環境中存放一天,會脆化嗎
不會,融化是要吸收熱量的,超高溫才能容鋼。
金屬碳素無縫鋼管,
在-10度左右會發生冷脆,
但是還與應力水平以及壁厚有關,
應力水平越高,
冷脆有越容易,
壁厚越厚冷脆溫度越高。
❾ 普通鋼鐵在低溫多少度會變脆
零下200多度時,普通的鋼鐵就像蝦片一樣脆弱。溫度低使的金屬分子間的活動力降低,物質的剛性會升高,簡單說就是越不能承受形變,所以接受外力就容易斷裂。
鐵碳合金,是以鐵和碳為組元的二元合金。鐵基材料中應用最多的一類——碳鋼和鑄鐵,就是一種工業鐵碳合金材料。鋼鐵材料適用范圍廣闊的原因,首先在於可用的成分跨度大,從近於無碳的工業純鐵到含碳4%左右的鑄鐵。
在此范圍內合金的相結構和微觀組織都發生很大的變化;另外,還在於可採用各種熱加工工藝,尤其金屬熱處理技術,大幅度地改變某一成分合金的組織和性能。
(9)碳鋼板在零下多少度下會冷脆擴展閱讀:
鐵碳合金中合金相的形成,與純鐵的晶體結構及碳在合金中的存在形式有關。純鐵有三種同素異構狀態:912℃以下為體心立方晶體結構,稱α-Fe;912~1394℃為面心立方晶體結構,稱γ-Fe;1394℃以上,又呈體心立方結構,稱δ-Fe。
在液態,在低於7%碳范圍,碳和鐵可完全互溶;在固態,碳在鐵中的溶解是有限的,並且溶解度取決於鐵(溶劑)的晶體結構。與鐵的三種同素異構物相對應,碳在鐵中形成的固溶體有三種:α固溶體(鐵素體)、γ固溶體(奧氏體)和δ固溶體(8鐵素體)。
這些固溶體中,鐵原子的空間分布與α-Fe、γ-Fe和δ-Fe一致,碳原子的尺寸遠比鐵原子為小,在固溶體中它處於點陣的間隙位置,造成點陣畸變。碳在γ-Fe中的溶解度最大,但不超過2.11%;碳在α-Fe中的溶解度不超過0.0218%;而在δ6-Fe中不超過0.09%。
當鐵碳合金的碳含量超過在鐵中的溶解度時,多餘的碳可以以鐵的碳化物形式或以單質狀態(石墨)存在於合金中,可形成一系列碳化物,其中Fe3C(滲碳體,6.69%C)是亞穩相,它是具有復雜結構的間隙化合物。
石墨是鐵碳合金的穩定平衡相,具有簡單六方結構。Fe3C有可能分解成鐵和石墨穩定相,但該過程在室溫下是極其緩慢的。
❿ 什麼叫鋼材的低溫冷脆性求解答
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。