1. 影響鋼材機械性能的主要因素有哪些
1、化學成分的影響:基本成分為鐵,碳鋼中含量佔99%,碳、硅、錳為雜質元素,硫、磷、氮、氧為冶煉過程中不易除盡的有害元素。
2、冶金與軋制的影響:冶金的影響主要為脫氧方法:沸騰鋼用Mn為脫氧劑,時間快,價格低,質量差;鎮靜鋼用硅為脫氧劑,時間慢,價格高,質量好。特殊鎮靜鋼用用Si脫氧後,再用鋁補充脫氧。
反復的軋制可以改善鋼材的塑性,同時可以使鋼材中的氣孔、裂紋、疏鬆等缺陷焊合,使金屬晶體組織密實,晶粒細化,消除纖維組織缺陷,使鋼材的力學性能提高。
3、冷作硬化與時效硬化:由於某種因素的影響而使鋼材強度提高,塑性、韌性下降,增加脆性的現象稱之為硬化現象。冷加工時(常溫進行彎折、沖孔剪切等),鋼材發生塑性變形從而使鋼材變硬的現象稱之為冷作硬化。
鋼材中的碳、氮,隨著時間的增長和溫度的變化,而形成碳化物和氮化物,使鋼材變脆的「老化」現象稱之為時效硬化。
4、復雜應力與應力集中的影響:鋼材在多相同號應力場作用下,一向的變形受到另一向的限制,而使鋼材強度增加,塑性、韌性下降,異號應力場時則相反。
鋼構件由於截面的改變以及孔洞、凹槽、裂紋等原因而使構件內產生應力集中,應力集中實際為:局部應力增大並多為同號應力場。
(1)鋼材沖擊性能跟什麼有關擴展閱讀:
鋼材的主要機械性能:
1、強度:fy 強度設計標准值,設計依據;fu鋼材的最大承載強度,安全儲備。
2、塑性:δ5(δ10),鋼材產生塑變時而不發生脆性斷裂的能力,便於內力重分布,吸收能量,重要指標。
3、冷彎性能:90度、180度,在冷加工過程中產生塑性變形時,對產生裂紋的敏感性,是判別鋼材塑性及冶金質量的綜合指標。
4、韌性:沖擊韌性αk,鋼材在一定溫度下塑變及斷裂過程中吸收能量的能力,用於表徵鋼材承受動力荷載的能力(動力指標),按常溫(20度)、零溫(0度)、負溫(-20度、-40度)區分。
5、可焊:表徵鋼材焊接後具備良好焊接接頭性能的能力-不產生裂紋,焊縫影響區材性滿足有關要求。
2. 鋼材的沖擊韌性與哪些因素有關何謂脆性臨界溫度和時效敏感性
鋼材的化學成分、內在缺陷、加工工藝及環境溫度都會影響鋼材的沖擊韌性。
試驗表明,沖擊韌性隨溫度的降低而下降,其規律是開始時下降較平緩,當達到一定溫度范圍時,沖擊韌性會突然下降很多而呈脆性,這種脆性稱為鋼材的冷脆性。此時的溫度稱為脆性臨界溫度。
鋼材的脆性臨界溫度數值愈低,說明鋼材的低溫沖擊性能愈好。所以在負溫下使用的結構,應當選用脆性臨界溫度較工作溫度低的鋼材。
3. 鋼材的三項主要力學性能
鋼材的主要性能包括力學性能和工藝性能。其中力學性能是鋼材最重要的使用性能,包括拉伸性能、沖擊性能、疲勞性能等。工藝性能表示鋼材在各種加工過程中的行為,包括彎曲性能和焊接性能等。
(1)拉伸性能
反映建築鋼材拉伸性能的指標,包括屈服強度、抗拉強度和伸長率。屈服強度是結構設計中鋼材強度的取值依據。抗拉強度與屈服強度之比(強屈比)是評價鋼材使用可靠性的一個參數。強屈比愈大,鋼材受力超過屈服點工作時的可靠性越大,安全性越高;但強屈比太大,鋼材強度利用率偏低,浪費材料。
鋼材在受力破壞前可以經受永久變形的性能,稱為塑性。在工程應用中,鋼材的塑性指標通常用伸長率表示。伸長率是鋼材發生斷裂時所能承受永久變形的能力。伸長率越大,說明鋼材的塑性越大。試件拉斷後標距長度的增量與原標距長度之比的百分比即為斷後伸長率。對常用的熱軋鋼筋而言,還有一個最大力總伸長率的指標要求。
預應力混凝土用高強度鋼筋和鋼絲具有硬鋼的特點,抗拉強度高,無明顯的屈服階段,伸長率小。由於屈服現象不明顯,不能測定屈服點,故常以發生殘余變形為0.2%原標距長度時的應力作為屈服強度,稱條件屈服強度,用σ0.2表示。
(2)沖擊性能
沖擊性能是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。鋼的化學成分及冶煉、加工質量都對沖擊性能有明顯的影響。除此以外,鋼的沖擊性能受溫度的影響較大,沖擊性能隨溫度的下降而減小;當降到一定溫度范圍時,沖擊值急劇下降,從而可使鋼材出現脆性斷裂,這種性質稱為鋼的冷脆性,這時的溫度稱為脆性臨界溫度。脆性臨界溫度的數值愈低,鋼材的低溫沖擊性能愈好。所以,在負溫下使用的結構,應當選用脆性臨界溫度較使用溫度低的鋼材。
(3)疲勞性能
受交變荷載反復作用時,鋼材在應力遠低於其屈服強度的情況下突然發生脆性斷裂破壞的現象,稱為疲勞破壞。疲勞破壞是在低應力狀態下突然發生的,所以危害極大,往往造成災難性的事故。鋼材的疲勞極限與其抗拉強度有關,一般抗拉強度高,其疲勞極限也較高。
4. 355d沖擊功太低的話跟什麼有關系
355d沖擊功攔岩太低的話跟材質有關系。根據查詢相關公開信息顯示355D是鋼材賣差材質的等級,分為ABCDE五個等級,主中衡皮要與鋼材的沖擊性能有關。沖擊功太低的話就是材質不好。
5. 鋼材的沖擊韌性與哪些因素有關
影響鋼材的沖擊韌性:材的化學成分、熱處理狀態、冶煉方法、內在缺陷、加工工藝及環境溫度 .
6. "鋼材的主要力學性能指標有哪些
鋼作為受力的主要結構材料,不僅需要具有一定的機械性能,而且還具有易於加工的性能。它的主要力學性能是拉伸性能、耐沖擊性、耐疲勞性和硬度。
1.抗拉伸性能
拉伸性能是建築鋼最重要的技術性能。通過拉伸試驗,可以測定屈服強度、的拉伸強度和斷裂後的伸長率。這些是鋼材的重要技術性能指標。
2.抗沖擊性能
抗沖擊性能是指鋼材抵抗沖擊荷載作用的能力。鋼材的沖擊韌性是用標准試件(中部加工有V形或U形缺口),在擺睡式沖擊試驗機上受沖擊破壞,以缺口底部處單位面積上所消耗的功,作為沖擊韌性指標,用沖擊韌性值ak(J/cm=)表示.ak越大,表示沖斷試件時消耗的功越多.鋼材的沖擊韌性越好。寧夏鋼材進行沖擊試驗,能較全面地反映出材料的品質.鋼材的沖擊韌性對鋼的化學成分、組織狀態、冶煉和軋制質t以及溫度和時效等都較敏感.
3.耐疲勞性
耐疲勞性是在鋼材的反復載荷下,鋼遠低於拉伸強度時會突然斷裂。這種損壞稱為疲勞破壞。疲勞破壞的危險應力由疲勞極限或疲勞強度表示。它是指在交變載荷作用下,在指定數量的周期性墳墓中,鋼可以承受的不破裂的最大應力。疲勞失效,疲勞裂紋首先出現在應力集中的地方。由於反復作用,應力集中出現在裂紋尖端,這導致裂紋逐漸擴展,導致突然斷裂。斷裂裂紋擴展區和殘余瞬時斷裂區可以與斷裂區分開。耐疲勞性的大小與組合物、的內部偏析和各種缺陷有關。同時,鋼、橫截面的表面質量會發生變化,並且腐蝕程度會影響其抗疲勞性。
4.硬度
硬度表示鋼在鋼表面局部體積中抵抗塑性變形的能力。它是鋼硬度的指標。用於測量鋼的硬度的方法包括布氏(Brinell)方法、,洛氏(Rockwell)方法和維氏(Vickers)方法。通常使用布氏方法和洛氏方法。布氏方法是在布氏硬度機上使用具有指定直徑的硬化鋼球,並在鋼表面上施加壓力以形成凹痕。用壓力除以壓痕的面積,得到的應力值為鋼的布氏硬度值(HB)。硬度值是在Rockwell硬度機上根據測得的壓痕深度計算的。
7. 影響鋼材性能的主要化學成分有哪些
如下元素是不同鋼種都有的化學元素。
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」,較一般鋼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。
當然,不同的鋼種還有其他元素對鋼材的性能影響大。如不銹鋼,鎳(Ni),鉻(Cr)對性能影響也很大。
8. 大神問問你那麼鋼材的沖擊韌性和哪些因素有關
鋼材的沖明稿源擊韌性與①鋼材質量、②試件缺口狀況、③載入速度、④溫激態度、⑤鋼材厚度有關。其中溫度越敬賀低、鋼材厚度越大,其沖擊韌性越差。
9. 影響鋼材沖擊韌性的主要因素有哪些
影響鋼材沖擊韌性的主要因素如下:(1)鋼的化學成分。當鋼材內硫、磷的含量較高
10. 什麼叫建築鋼材的沖擊韌性
答:建築鋼材沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。鋼的化學成分及冶煉、加工質量都對沖擊韌性有明顯的影響。除此以外,鋼的沖擊韌性受溫度的影響較大,沖擊韌性隨溫度的下降而減小;當降到一定溫度范圍時,沖擊值急劇下降,從而可使鋼材出現脆性斷裂,這種性質稱為鋼的冷脆性,這時的溫度稱為脆性臨界溫度。
【概念】
沖擊韌性(impact toughness)指標的實際意義在於揭示材料的變脆傾向,是反映金屬材料對外來沖擊負荷的抵抗能力,一般由沖擊韌性值(ak)和沖擊功(Ak)表示,其單位分別為J/cm2和J(焦耳)。
【簡介】
沖擊韌性或沖擊功試驗(簡稱"沖擊試驗"),因試驗溫度不同而分為常溫、低溫和高溫沖擊試驗三種;若按試樣缺口形狀又可分為"V"形缺口和"U"形缺口沖擊試驗兩種。【應用學科】水利科技(一級學科);工程力學、工程結構、建築材料(二級學科);工程力學(水利)(三級學科)
【分析介紹】
沖擊韌性(沖擊值)ak
工程上常用一次擺錘沖擊彎曲試驗來測定材料抵抗沖擊載荷的能力,即測定沖擊載荷試樣被折斷而消耗的沖擊功Ak,單位為焦耳(J)。
而用試樣缺口處的截面積F去除Ak,可得到材料的沖擊韌度(沖擊值)指標,即ak=Ak/F,其單位為kJ/m2或J/cm2。
因此,沖擊韌度ak表示材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。ak值的大小表示材料的韌性好壞。
一般把ak值低的材料稱為脆性材料,ak值高的材料稱為韌性材料。
ak值取決於材料及其狀態,同時與試樣的形狀、尺寸有很大關系。ak值對材料的內部結構缺陷、顯微組織的變化很敏感,如夾雜物、偏析、氣泡、內部裂紋、鋼的回火脆性、晶粒粗化等都會使ak值明顯降低;同種材料的試樣,缺口越深、越尖銳,缺口處應力集中程度越大,越容易變形和斷裂,沖擊功越小,材料表現出來的脆性越高。因此不同類型和尺寸的試樣,其ak或Ak值不能直接比較。
材料的ak值隨溫度的降低而減小,且在某一溫度范圍內,ak值發生急劇降低,這種現象稱為冷脆,此溫度范圍稱為「韌脆轉變溫度(Tk)」。