『壹』 低碳钢硬化之后会发生什么力学性质的变化
低碳钢硬化作用
当钢从高温较快冷却时,铁素体刮碳、氮过饱和,它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物,因而钢的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低。
故选B
屈服应力提高,韧性降低
金属材料在常温或再结晶温度以下的加工产生强烈的塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒产生剪切、滑移,晶粒被拉长,这些都会使表面层金属的硬度增加,减少表面层金属变形的塑性,称为冷作硬化。金属在冷态塑性变形中,使金属的强化指标,如屈服点、硬度等提高,塑形指标如伸长率降低的现象称为硬化。
『贰』 工程上常利用冷作硬化来提高钢筋的屈服强度,达到节约钢材的目的
硬化来提高钢筋的屈服强度,达到节约钢材的目的 [理工学科] 是提高钢筋的屈服极限还是屈服强度? 它们有区别吗
『叁』 什么是时效硬化
丢在一边等,使其自然硬化
在室温下自然停放一定的时间,铝合金强度及硬度提高的方法称为自然时效。人为的将铝合金制品在高于室温下的某一温度,保温一定的时间,以提高铝合金强度及硬度的方法称入工时效。
钢材在常温下经过冷拉、校直、弯曲、机械剪切等冷加工后,会产生不同程度的塑性变形,并使钢材的强度和硬度升高.塑性和韧性降低,这种现象称作冷作硬化或者称应变硬化。经过冷作硬化的钢材,在常温下放置一段时间后钢材的屈服点会进一步升高,抗拉强度也随之升高,而塑性和韧性进一步下降,这种现象称为应变时效。应变时效与钢中碳、氮的析出过程有关,使已经冷作硬化的钢材又产生时效硬化。
参考资料:http://wenku..com/view/6a6e51146c175f0e7cd137ec.html
『肆』 冷作硬化中塑性增大,弹性极限强度降低是怎么回事
产生冷拉强化的原因是:钢材在塑性变形中晶格的缺陷增多,而缺陷的晶格严重畸变对晶格进一步滑移将起到阻碍作用,故钢材的屈服点提高,塑性和韧性降低。由于塑性变形中产生内应力,故钢材的弹性模量降低。将经过冷拉的钢筋于常温下存放15~20d或加热到100~200℃并保持一定时间,这个过程称为时效处理,前者称为自然时效,后者称为人工时效。冷拉以后再经时效处理的钢筋,其屈服点进一步提高,抗拉极限强度也有所增长,塑性继续降低。由于时效过程中内应力的消减,故弹性模量可基本恢复。工地或预制构件厂常利用这一原理,对钢筋或低碳钢盘条按一定制度进行冷拉或冷拔加工,以提高屈服强度节约钢材。
『伍』 钢材经过冷加工所产生的应变硬化后什么发生变化
钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种。
脆性破坏:加载后,无明显变形,因此破坏前无预兆,断裂时断口平齐,呈有光泽的晶粒状。脆性破坏危险性大。
影响脆性破坏的因素
1.化学成分
2.冶金缺陷(偏析、非金属夹杂、裂纹、起层)
3.温度(热脆、低温冷脆)
4.冷作硬化
5.时效硬化
6.应力集中
7.同号三向主应力状态
1 ) 钢材质量差、厚度大:钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高,晶粒较粗,夹杂物等冶金缺陷严重,韧性差等;较厚的钢材辊轧次数较少,材质差、韧性低,可能存在较多的冶金缺陷。
(2) 结构或构件构造不合理:孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。
(3) 制造安装质量差:焊接、安装工艺不合理,焊缝交错,焊接缺陷大,残余应力严重;冷加工引起的应变硬化和随后出现的应变时效使钢材变脆。
(4) 结构受有较大动力荷载或反复荷载作用:但荷载在结构上作用速度很快时(如吊车行进时由于轨缝处高差而造成对吊车梁的冲击作用和地震作用等),材料的应力- 应变特性就要发生很大的改变。随着加荷速度增大,屈服点将提高而韧性降低。特别是和缺陷、应力集中、低温等因素同时作用时,材料的脆性将显著增加。
(5)在较低环境温度下工作:当温度从常温开始下降肘,材料的缺口韧性将随之降低,材料逐渐变脆。这种性质称为低温冷脆。不同的钢种,向脆性转化的温度并不相同。同一种材料,也会由于缺口形状的尖锐程度不同,而在不同温度下发生脆性断裂。
为了防止钢材的脆性断裂,可以从以下几个方面着手:
1、裂纹
当焊接结构的板厚较大时(大于25mm),如果含碳量高,连接内部有约束作用,焊肉外形不适当,或冷却过快,都有可能在焊后出现裂纹,从而产生断裂破坏。针对这个问题,把碳控制在0.22%左右,同时在焊接工艺上增加预热措施使焊缝冷却缓慢,解决了断裂问题。
焊缝冷却时收缩作用受到约束,有可能促使它出现裂纹。措施是:在两板之间垫上软钢丝留出缝隙,焊缝有收缩余地,裂纹就不会出现。
把角焊缝的表面作成凹形,有利于缓和应力集中。凹形表面的焊缝,焊后比凸形的容易开裂,原因是凹形缝的表面有较大的收缩拉应力,并且在45°截面上焊缝厚度最小。凸形缝表面拉力不大,而45°截面又有所增强,情况要好的多。在凹形焊缝开裂的条件下,改用凸形焊缝,就不再开裂。
2、应力
考察断裂问题时,应力是构件的实际应力,它不仅和荷载的大小有关,也和构造形状及施焊条件有关。几何形状和尺寸的突然变化造成应力集中,使局部应力增高,对脆性破坏最为危险。施焊过程造成构件内的残余拉应力,也是不利的。因此,避免焊缝过于集中和避免截面突然变化,都有助于防止脆性断裂。
3、材料选用
为了防止脆性断裂,结构的材料应该具有一定的韧性。材料断裂时吸收的能量和温度有密切关系。吸收的能量可以划分为三个区域,即变形是塑性的、弹塑性的和弹性的。要求材料的韧性不低于弹性,以避免出现完全脆性的断裂,也没有必要高于弹塑性,对钢材要求太高,必然会提高造价。钢材的厚度对它的韧性也有影响。厚钢板的韧性低于薄钢板。
4、构造细部
发生脆性断裂的原因是存在和焊缝相交的构造缝隙,或相当于构造缝隙的未透焊缝。构造焊缝相当于狭长的裂纹,造成高度的应力集中,焊缝则造成高额残余拉应力并使近旁金属因热塑变形而时效硬化,提高脆性。低温地区结构的构造细部应该保证焊缝能够焊透。因此,设计时必须注意焊缝的施工条件,以保证施焊方便,能够焊透。
『陆』 什么是时效硬化
铝合金制品在室温下自然停放一定时间,可以使其强度和硬度提高,这种方法称为自然时效。如果人为地将铝合金制品在高于室温下的某一温度保温一定时间,同样可以提高其强度和硬度,这种方法称为人工时效。
钢材在常温下经过冷拉、校直、弯曲、机械剪切等冷加工后,会产生一定程度的塑性变形,同时使钢材的强度和硬度升高,而塑性和韧性会降低,这种现象被称为冷作硬化或应变硬化。
经过冷作硬化的钢材,在常温下放置一段时间后,其屈服点会进一步升高,抗拉强度也随之升高,而塑性和韧性进一步下降,这种现象被称为应变时效。应变时效与钢中碳、氮的析出过程有关,使已经冷作硬化的钢材又产生时效硬化。
自然时效和人工时效都是通过改变材料内部的应力状态和化学成分,从而提高材料的强度和硬度,但它们的机理有所不同。自然时效是通过材料内部应力的重新分布和化学成分的缓慢变化来实现的,而人工时效则是在一定温度下进行快速的应力释放和化学成分变化。
自然时效和人工时效在实际应用中有着广泛的应用,例如铝合金的制造、钢材的冷加工处理等。通过合理地选择时效方式和参数,可以有效地提高材料的性能,满足不同的应用需求。
自然时效和人工时效的机理不同,因此在实际应用中也应根据具体情况进行选择。例如,对于需要快速提高材料性能的情况,可以选择人工时效;而对于需要长时间保持材料性能的情况,则可以选择自然时效。
需要注意的是,自然时效和人工时效都会对材料的性能产生一定的影响,因此在实际应用中应根据具体情况进行选择。同时,还需要注意控制时效条件,以避免出现过时效或欠时效的情况,从而影响材料的性能。