
本篇文章給大家談?wù)動绊戜摬男阅艿闹饕蛩兀约坝绊戜摬膹姸鹊囊蛩貙?yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。
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,因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)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(zhèn)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,故廣泛用于作彈簧鋼。在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼中加入1.0-1.2%的硅,強度可提高15-20%。
硅和鉬、鎢、鉻等結(jié)合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可制造耐熱鋼。含硅1-4%的
低碳鋼,具有極高的導磁率,用于電器工業(yè)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,用于挖土機鏟斗,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于0.045%,優(yōu)質(zhì)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(chǎn)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?qū)附有阅芤膊焕档湍透g性。所以通常要求硫含量小于
0.055%,優(yōu)質(zhì)鋼要求小于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。
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,碳鋼中含量占99%,碳、硅、錳為雜質(zhì)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(zhì)量差;鎮(zhèn)靜鋼用硅為脫氧劑,時間慢,價格高,質(zhì)量好。特殊鎮(zhèn)靜鋼用用Si脫氧后,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、疏松等缺陷焊合,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:由于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(xiàn)象稱之為硬化現(xiàn)象。冷加工時(常溫進行彎折、沖孔剪切等),鋼材發(fā)生塑性變形從而使鋼材變硬的現(xiàn)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(xiàn)象稱之為時效硬化。
4、復雜應(yīng)力與應(yīng)力集中的影響:鋼材在多相同號應(yīng)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(yīng)力場時則相反。
鋼構(gòu)件由于截面的改變以及孔洞、凹槽、裂紋等原因而使構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力集中,應(yīng)力集中實際為:局部應(yīng)力增大并多為同號應(yīng)力場。
擴展資料:
鋼材的主要機械性能:
1、強度:fy 強度設(shè)計標準值,設(shè)計依據(jù);fu鋼材的最大承載強度,安全儲備。
2、塑性:5(10),鋼材產(chǎn)生塑變時而不發(fā)生脆性斷裂的能力,便于內(nèi)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(chǎn)生塑性變形時,對產(chǎn)生裂紋的敏感性,是判別鋼材塑性及冶金質(zhì)量的綜合指標。
4、韌性:沖擊韌性k,鋼材在一定溫度下塑變及斷裂過程中吸收能量的能力,用于表征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(qū)分。
5、可焊:表征鋼材焊接后具備良好焊接接頭性能的能力-不產(chǎn)生裂紋,焊縫影響區(qū)材性滿足有關(guān)要求。
影響鋼材性能的主要因素有哪些
影響鋼材性能的主要因素有
(1)由于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(xiàn)象稱之為硬化現(xiàn)象。一般為重復荷載作用下彈性極限提高(進入塑性階段后發(fā)生)。
(2)冷加工時(常溫進行彎折、沖孔剪切等),鋼材發(fā)生塑性變形從而使鋼材變硬的現(xiàn)象稱之為冷作硬化。
(3)鋼材中的C、N,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(xiàn)象稱之為時效硬化。
溫度的影響
(1)正溫影響
總體影響規(guī)律為溫度上升,鋼材的強度降低,塑性、韌性提高,溫度達450-600oc左右時,鋼材的強度幾乎降至為零,而塑性、韌性極大,易于進行熱加工,此溫度稱之為熱煅溫度。
需要說明:鋼材在250o左右時,強度提高,塑性、韌性下降,鋼材表面呈藍色,這一現(xiàn)象稱之為藍脆現(xiàn)象。鋼材在200o以上時應(yīng)采取隔熱措施。
(2)負溫影響
隨著溫度的降低鋼材的強度提高,塑性、韌性降低,脆性增大,稱之為低溫冷脆,當溫度降至某一特定溫度時鋼材的脆性急劇增大,稱此溫度點為轉(zhuǎn)脆溫度。
生產(chǎn)工藝的影響
(1)冶煉過程主要控制化學成分。
(2)澆鑄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(zhì)量差;鎮(zhèn)靜鋼用Si為脫氧劑,時間慢,價格高,質(zhì)量好。
(3)反復的軋制可使得鋼材規(guī)格變小,改善鋼材的塑性,同時可以使鋼材中的氣孔、裂紋、疏松等缺陷焊合,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。同一牌號的鋼材,厚度或直徑越小,強度越高。
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