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鋼材脆性破壞同構件上什麼有關

發布時間:2025-09-12 09:15:16

Ⅰ 鋼結構設計原理里什麼叫塑形破壞

鋼結構發生脆性破壞的主要原因是:
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。

鋼結構是主要由鋼制材料組成的結構,是主要的建築結構類型之一。結構主要由型鋼和鋼板等製成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成,各構件或部件之間通常採用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕,且施工簡便,廣泛應用於大型廠房、場館、超高層等領域。

Ⅱ 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。

Ⅲ 鋼結構發生脆性破壞的主要原因是什麼

脆性斷裂破壞大致可分為以下幾類。
①過載斷裂:由於過載,
鋼材強度不足而導致的斷裂。這種斷裂破壞發生的速度通常極高(可高達2 100 m/s),後果極其嚴重.在鋼結構中,過載斷裂只出現在高強鋼絲束、鋼絞線和鋼絲繩等脆性材料做成的構件。
②非過載斷裂:塑性很好的鋼構件在缺陷、低溫等因素影響下突然呈脆性斷裂。
③應力腐蝕斷裂:在腐蝕性環境中承受靜力或准靜力荷載作用的結構,在遠低於屈服極限的應力狀態下發生的斷裂破壞稱為應力腐蝕斷裂。它是腐蝕和非過載斷裂的綜合結果。一般認為,強度越高則對應力腐蝕斷裂越敏感。而對於常見碳鋼和低合金鋼而言,屈服強度大於700 MPa時,才表現出對應力腐蝕斷裂的敏感性.
④疲勞斷裂與腐蝕疲勞斷裂:在交變荷載作用下,裂紋的失穩擴展導致的斷裂破壞稱為疲勞斷裂;腐蝕性介質的作用,會對構件的疲勞壽命產生更顯著的不利影響。近年來,由於海洋工程結構的發展,腐蝕疲勞已經成為疲勞研究的一個重要課題。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。
⑤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.
鋼結構脆性破壞在鉚接結構時期就已經有所發生,不過為數不多,因而沒有引起人們的重視;在焊接逐漸取代鉚接的時期,脆性破壞事故增多。從1938年發生比利時哈塞爾特的全焊空腹析架橋破壞到1960年止,除船舶外,世界各地至少發生過40起引人注目的大型焊接結構破壞事故。
焊接結構出現脆性破壞事故比鉚接結構頻繁,其原因如下。
①焊縫經常會或多或少存在一些缺陷,如裂紋、欠焊、夾渣和氣孔等,這些缺陷往往成為斷裂的起源。
②焊接後鋼結構內部存在殘余應力。殘余應力未必是破壞的主因,但和其他因素結合在一起,可能導致開裂。
③焊接鋼結構的連接處往往有較大剛性,當出現三條相互垂直的焊縫時,材料的塑性變形就很難發展。給出焊接區應力一應變關系曲線和原材料應力一應變曲線的對比。
④焊接使結構形成連續的整體,一旦裂縫開展,就有可能一斷到底,不像在鉚接結構中,裂縫常常在接縫處終止。
⑤對選材在防止脆性破壞中的重要性認識不足。
鋼結構脆性破壞事故的不斷發生,除了採用焊接外,還有以下原因:結構比過去復雜,有些結構的使用條件惡劣(如海洋結構),有的荷載很大,鋼材強度和鋼板厚度都有提高和增大的趨勢,設計時採用更精細的計算方法並利用材料非彈性性能以降低造價,致使結構的實際安全儲備比過去有所降低。這些因素綜合在一起,發生脆斷的概率就會提高。

Ⅳ 鋼材脆性破壞同構件什麼無關

鋼材脆性破壞同構件( )無關。
A.應力集中
B.低溫影響
C.殘余應力
D.彈性模量
正確答案:D

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