鋼材為什麼不允許脆斷

㈠ 有什麼方法防止鋼材的脆性斷裂

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。

㈡ 鋼材具有較好的塑性和韌性，為什麼還發生脆性破壞

鋼材的塑性和韌性是兩個概念，雖然它們之間有一定的聯系，但影響它們的機理不同。也就是說，相同塑性的鋼材，它們的韌性可能有很大差異。
脆性破壞的原因很多，比如晶界上偏聚了脆性相，容易發生沿晶脆斷；在較低溫度下，鋼材（奧氏體不銹鋼除外）一般會發生脆性破壞，這是由於鐵素體的體心立方的晶體結構決定的，所以超低溫容器的鋼材一般採用不銹鋼製造。

㈢ 鋼結構脆性破壞原因是什麼

從宏觀上講，脆性破壞的主要特徵表現為斷裂時伸長量極其微小。如果鋼結構的最終破壞是由於其構件的脆性斷裂導致的，那麼我們稱結構發生了脆性破壞。對於脆性破壞的結構，幾乎觀察不到構件的塑性發展過程，往往沒有破壞的預兆，因而脆性破壞的後果經常是災難性的.工程設計的任何領域，無一例外地都要力求避免結構的脆性破壞。

鋼結構脆性破壞從宏觀講是由於斷裂或者構件脆性斷裂導致，對於脆性斷裂建築本身沒有可預兆性，但是破壞對工程是致命的，一般造成鋼結構脆性的原因有幾點：
1、載入鋼材強度不夠，一般表現在高強鋼絲束、鋼絞線和鋼絲繩等脆性材料做成的構件。
2、氫脆斷裂:氫可以在冶煉和焊接過程中侵人金屬，造成材料韌度降低導致斷裂。焊條在使用前需要烘乾，就是為了防止氫脆斷裂.
3、鋼構件本身的缺陷或者低溫、腐銹等因素的影響。
4、腐蝕斷裂，一般的建築本身對防腐要求極其嚴格，要對常見的碳鋼、合金鋼屈服強度大於700MPA。5、疲勞斷裂，顧名思義也就是時效性，是最為常見的一種，疲勞斷裂有高周和低周之分。循環周數在10以上者稱為高周疲勞，屬於鋼結構中常見的情況。低周疲勞斷裂前的周數只有幾百或幾十次，每次都有較大的非彈性應變.典型的低周疲勞破壞往往產生於強烈地震作用下。
6、焊接方面，焊接不合格，會產生缺陷，如裂紋、欠焊、夾渣和氣孔，更甚者會在鋼構內部產生殘余應力，也會導致斷裂的發生。

㈣ 哪些因素可使鋼材變脆,從設計角度防止構件脆斷的措施有哪些

導致鋼結構構件脆性斷裂的因素很多,主要因素有化學成份 、溫度、構件厚度、冶金缺陷、構造缺陷等。鋼中碳元素含量增高會使鋼的脆性轉變溫度升高 ，隨含碳量的增加 , 鋼的最大恰貝沖擊值顯著降低。恰貝沖擊值與試驗溫度曲線梯度趨於緩慢 ，而脆性轉變溫度顯著升高。

預防措施：

(1)、 設計構件的斷面應盡量選用最薄斷面 ,增加構件厚度將增大脆斷的危險 .

(2)、保證焊接質量，盡量減少因焊接造成的缺陷，設計上應選擇適當的焊縫金屬缺口韌性，較厚板材或型鋼焊前必須預熱，施焊過程中盡量不在負溫條件下進行 ,焊接後必須保溫緩冷，盡量保證焊接質量,減少缺陷產生。

(3)、設計焊接結構應盡量避免焊縫集中和重疊交叉。要採用較好的焊接工藝(合適的輸入熱量和操

作方法)。

(4)、在結構設計中應盡量將因缺陷引起的應力集中減小到最低限度 , 如避免尖銳角 ,盡量用較大半

徑的圓弧 。

(5)、設計人員選用鋼材時 ，除應核算強度外，還應保證材料有足夠韌性 ，應從斷裂力學理論出發選擇具有較高斷裂韌性的材料。

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鋼材用途分類：

1、結構鋼

（1)、建築及工程用結構鋼簡稱建造用鋼，它是指用於建築、橋梁、船舶、鍋爐或其他工程上製作金屬結構件的鋼。如碳素結構鋼、低合金鋼、鋼筋鋼等。

（2)、機械製造用結構鋼是指用於製造機械設備上結構零件的鋼。這類鋼基本上都是優質鋼或高級優質鋼，主要有優質碳素結構鋼、合金結構鋼、易切結構鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼等

2、工具鋼

一般用於製造各種工具，如碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼等。按用途又可分為刃具鋼、模具鋼、量 具鋼。

3、特殊鋼

具有特殊性能的鋼，如不銹耐酸鋼、耐熱不起皮鋼、高電阻合金、耐磨鋼、磁鋼等。

4、專業用鋼

這是指各個工業部門專業用途的鋼，如汽車用鋼、農機用鋼、航空用鋼、化工機械用鋼、鍋爐用鋼、電工用鋼、焊條用鋼等。

5、按鋼的品質分

優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼和合金工具鋼、彈簧鋼、軸承鋼等

鋼號後面，通常加符號「A」或漢字「高」以便識別。

㈤ 如何防止鋼結構的脆性斷裂

為防止鋼結構的脆性斷裂，除了必要時需按斷裂力學原理作斷裂分析外，一般應注意以回下幾個方面：
①合理答設計和選用鋼材：具體設計時應注意選擇合適的結構方案和桿件截面、連接及構造型式，避免截面的急劇改變，減小構造應力集中。應根據結構的荷載情況（包括靜力或動力性質）、所處環境溫度和所用鋼材厚度，選用合適的鋼種並提出需要的技術要求（包括必要的沖擊韌性要求）等。
②合理製造和安裝：鋼材的冷加工易使鋼材發生硬化和變脆，應採取措施盡量減少其不利影響。焊接尤其是手工焊接容易產生裂紋或類似裂紋式缺陷，應選擇合適的焊接工藝和參數，力求減少焊接缺陷，如對厚鋼板採用焊前預熱、焊後保溫或熱處理等措施、使用合格焊工、必要的質量檢驗等。對結構和構件的拼裝應採用合理的工藝順序，提高精度，減小焊接和裝配殘余應力。
③建立必要的使用維修規定和措施：應保證結構按設計規定的用途、荷載和環境條件使用不得超規范使用。建立必要的維修措施，經常監視結構尤其是承受動力荷載結構發生裂紋或類裂紋等缺陷或損壞的情況。

㈥ 鋼為什麼會產生脆斷影響脆斷的因素都有什麼

1、碳（C）：鋼中含碳量增加，屈服點和抗拉強度升高，但塑性和沖擊性降低，當碳量0.23%超過時，鋼的焊接性能變壞，因此用於焊接的低合金結構鋼，含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕；此外，碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、硅（Si）：在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑，所以鎮靜鋼含有0.15－0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.0－1.2%的硅，強度可提高15－20%。硅和鉬、鎢、鉻等結
合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，可製造耐熱鋼。含硅1－4%的低碳鋼，具有極高的導磁率，用於電器工業做矽鋼片。硅量增加，會降低鋼的焊接性能。
3、錳（Mn）：在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳0.30－0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」，較一般錳量的鋼不但有足夠的韌性，且有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能，如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11－14%的鋼有極高的耐磨性，用於挖土機鏟斗，球磨機襯板等。錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情況下，磷是鋼中有害元素，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。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%，優質鋼要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，在鍛造和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利，降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055%，優質鋼要求小於0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常稱易切削鋼。

㈦ 鋼材或鋼結構的脆性斷裂是什麼

鋼材或鋼結構的脆性斷裂是指低於名義應力（鋼材做拉伸試驗時的抗拉強度或屈服強度）情況下發生突然斷裂的破壞。其斷裂面通常是紋理方向單一和比較平的劈裂表面，很少或沒有剪切唇邊。

㈧ 請教關於鋼筋脆斷的問題

一般工地上使用的抄鋼材都是些襲低碳鋼，在拉伸的過程中都會出現象snake專家所說的四個階段（彈性、屈服、強化、縮頸），但個別廠家個別型號的鋼筋這四個階段就很不明顯，無明顯的縮頸，斷口非常整齊，就像用切割機切的一樣，我們把這個現象叫「脆斷」，在鋼筋檢測報告上，斷口形式為「脆斷」就意味著此鋼筋為不合格品，但是在找不出這個規定出自那本規范。

㈨ 鋼結構發生脆性斷裂破壞的影響因素有哪些

鋼結構發生脆性斷裂破壞往往是多種不利因素綜合影響的結果，綜合起來有以下幾方面：
①鋼材的質量差：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。
②結構構件構造不當：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。
④結構承受較大動力荷載，或在較低環境溫度下工作等：該項對較厚鋼材影響更為嚴重。