『壹』 “钢材韧性”是什么意思,是弯了不断吗韧性和硬度有什么关系
钢在冲击力的作用下抵抗断裂的能力称为韧性。
简单的理解:容易被敲断,韧性差;不容易被敲断,韧性好。
硬度:材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。
韧性:材料的断裂前吸收能量和进行塑性变形的能力
显然 这两个概念不是在一个范畴的 但两者有着很紧密的联系
与韧性相对的是脆性,材料在断裂前有较大形变、断裂时断面常呈现外延形变,此形变不能立即恢复,其应力-形变关系成非线性、消耗的断裂能很大的材料。韧性越好,则发生脆性断裂的可能性越小。
『贰』 塑性韧性怎么理解比如为啥钢筋折了只弯曲而不断木棍一折就断
对材料的塑性、韧性的理解,必须先从材料的物质组成方面入手,才能比较容易的理解。
钢筋为什么弯折了之后不断,而木棍一折就断了的呢?
钢筋的物质组成成分是铁(Fe),由原子态的铁(Fe)所组成的晶格结构,其最大特点是材料内部性能表现为“各向同性”。
木棍的组成物质为木质纤维素,纤维素的特点是径向结构的受力性能和抗拉强度都比较突出,而横向结构的力学性能,远远不能与其径向的力学性能相比,因此就表现为“各向不能同性”。
所以,木棍被弯折破坏时,是首先由材料内部,纤维素与纤维素之间的抗剪强度不够,而被顺着纤维素方向的剪力而产生破坏的,也就是通常我们所看到的木棍被折断后,断口处所表现出来的“锯齿状”结构的原因。
那材料的硬、脆又是怎么回事呢?如一块铁!打了只变型?混凝土用锤敲打就会碎,那是什么原因呢?
这是与材料内部组成的纯度有关的。
我们一般都知道,生铁是脆性的,钢就具有很大的韧性,为什么呢?为了理解这个问题,那我们就必须从它的:1、材料组成物质的自身性能;2、材料内部组成物质的纯度;3、内部组成物质之间的性能差异性等三个方面去研究。
1、材料组成物质的自身性能:如混凝土的组成物质是氢氧化钙、氧化铝、二氧化硅等硅酸盐材料(水泥),以及碳酸钙等砂、石材料组成,这些材料都是以化合物形态所组成的。而钢材、生铁它的主要成分是铁(Fe),是单质材料。这几种化合物的力学性能和强度,都远远小单质材料的铁。
2、材料内部组成物质的纯度:我们知道,钢材与生铁的区别就是其内部材料物质组成的纯度问题,当其含碳量大于等于2%的时候,我们就称之为生铁,而含碳量小于2%的,我们就称之为钢。含碳量越低,就表明了纯度越高。钢材力学性能中的强度、韧性等等,都比生铁要优越,就是这个道理。
3、内部组成物质之间的性能差异性:当内部组成物质只之间的性能差异性不大的话,对组成材料后整体的性能影响就比较小。反之,则对组成材料后的性能影响就比较大。如钢铁中碳的含量达到2%及其以上时,强度、韧性就有显著的降低。而锰合金钢的锰掺合量能达到百分之十几,不但没有使其性能下降,反而使强度有很大的提高,这是由于锰的性能与碳性能差异性所造成的。
等等,这方面的理论太多了,可能说得还很不透彻。有机会的话,以后再聊。
『叁』 钢材为什么会疲劳断裂
钢材的疲劳过程可分为裂纹的形成,裂纹缓慢扩展和最后迅速断裂三个阶段。
钢结构或构件加工制作缺陷,其中裂纹型缺陷,如焊缝及其热影响区的细裂纹、冲孔和剪切边硬化区的微裂纹等,对钢材的疲劳强度的影响正激比较大,另外钢材的冷热加工、焊接工艺所产生的找余应力和残余变形等对钢材的疲劳强度也产生较大的影响。
(3)钢材敲一下为什么会断扩展阅读:
钢结构疲劳断裂注意事项:
钢结构的疲劳破坏往往是其在循环应力反复作用厂发生的。在钢结构的疲劳分析中,习惯当循环次数N<咐蚂10称为低周疲劳,而把N>10称为高周疲劳。经常承受动力荷载的钢结构,如吊衡清埋车梁、桥梁、近海结构等在其工作期限内所经历的循环应力次数远超过10级。
如果钢结构构件的实际循环应力特征和实际循环次数超过设计时所采取的参数,就很可能发生疲劳破坏。
『肆』 钢铁为什么会发生氢脆断裂
氢脆是溶于钢中的氢,聚合为氢分子,造成应力集中,超过钢的强度极限,在钢内部形成细小的裂纹,又称白点。氢脆只可防,不可治。氢脆一经产生,就消除不了。在材料的冶炼过程和零件的制造与装配过程(如电镀、焊接)中进入钢材内部的微量氢(10的负6次方量级)在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂。在尚未出现开裂的情况下可以通过脱氢处理(例如加热到200℃以上数小时,可使内氢减少)恢复钢材的性能。因此内氢脆是可逆的。在金属凝固的过程中,溶入其中的氢没能及时释放出来,向金属中缺陷附近扩散,到室温时原子氢在缺陷处结合成分子氢并不断聚集,从而产生巨大的内压力,使金属发生裂纹.在应力作用下,固溶在金属中的氢也可能引起氢脆.金属中的原子是按一定的规则周期性地排列起来的,称为晶格.氢原子一般处于金属原子之间的空隙中,晶格中发生原子错排的局部地方称为位错,氢原子易于聚集在位错附近.金属材料受外力作用时,材料内部的应力分布是不均匀的,在材料外形迅速过渡区域或在材料内部缺陷和微裂纹处会发生应力集中.在应力梯度作用下氢原子在晶格内扩散或跟随位错运动向应力集中区域.由于氢和金属原子之间的交互作用使金属原子间的结合力变弱,这样在高氢区会萌生出裂纹并扩展,导致了脆断. 另外,由于氢在应力集中区富集促进了该区域塑性变形,从而产生裂纹并扩展. 还有,在晶体中存在着很多的微裂纹,氢向裂纹聚集时有吸附在裂纹表面,使表面能降低,因此裂纹容易扩展.