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鋼結構對鋼材功用的要求有哪些

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鋼結構對鋼材功用的要求有哪些

發布日期:2021-04-29 作者: 點擊:

碳是各種鋼中的重要元素之一,在碳素結構鋼中則是鐵以外的首要元素。碳是構成鋼材強度的首要成分,跟著含碳量的進步,鋼的強度逐步增高,而塑性和耐性下降,冷彎功用、焊接功用和抗銹蝕功用等也變劣。碳素鋼按碳的含量區分,小于0.25%的為低碳鋼,介于0.25%和0.6%之間的為中碳鋼,大于0.6%的為高碳鋼。合碳量超越0.3%時,鋼材的抗拉強度很高,但卻沒有明顯的屈服點,且塑性很小。含碳量超越.02%時,鋼材的焊接功用將開端惡化。因而,規范引薦的鋼材,含碳量均不超越0.22%,對于焊接結構則嚴厲操控在0.2%以內。

硫是有害元素,常以硫化鐵方式夾雜于鋼中。當溫度達800—1000℃時,硫化鐵會熔化使鋼材變脆,因而在進行焊接或熱加工時,有可能引發熱裂紋,稱為熱脆。此外,硫還會下降鋼材的沖擊耐性、疲勞強度、抗銹蝕功用和焊接功用等。非金屬硫化物夾雜經熱軋加工后還會在厚鋼板中構成局部分層現象。在選用焊接連接的節點中,沿板厚方向承受拉力時,會產生層狀撕裂損壞。因而應嚴厲約束鋼材中的含硫量,跟著鋼材牌號和質量等級的進步,含硫量的限值由0.05%依次降全0.025%,厚度方向功用鋼板(抗層狀撕裂鋼板)的臺硫量更約束在0.01%以下。

磷可進步鋼的強度和抗銹蝕才能,但卻嚴重地下降鋼的塑性、耐性、冷彎功用和焊接功用,特別是在溫度較低時促進鋼材變脆,稱為冷脆。因而,磷的含量也要嚴厲操控,跟著鋼材牌號和質量等級的進步,含磷星的限值由0.045%依次降至0.025%。但是當采取特別的鍛煉工藝時,磷可作為一種合金元從來制作含磷的低合金鋼,此刻其含量可達0.12%—0.13%。

錳是有利元素,在一般碳素鋼中,它是一種弱脫氧劑,可進步鋼材強度,消除琉對鋼的熱脆影響,改進鋼的冷脆傾向,一起不明顯下降塑性和耐性。錳還是我國低合金鋼的首要合金元素,其含量為0.8%—1.8%。但錳對焊接功用晦氣,因而含量也不宜過多。

硅是有利元素,在一般碳素鋼中,它是一種強脫氧劑,常與錳共同除氧,出產鎮靜鋼。適量的硅,能夠細化品粒,進步鋼的強度,而對塑性、耐性、冷彎功用和焊接功用無明顯不良影響。硅的含量在一般鎮靜鋼中為0.12%—0.30%,在低合金鋼中為0.2%—0.55%。過量的硅會惡化焊接功用和抗銹蝕功用。

釩、鈮、鈦等元素在鋼中構成微細碳化物,加入適量,能起細化晶粒和彌散強化作用,然后進步鋼材的強度和耐性,又可堅持杰出的塑性。

鋁是強脫氧劑,還能細化晶粒,可進步鋼的強度和低溫耐性,在要求低溫沖擊耐性合格確保的低聲金鋼中,其含量不小于0.015%。

鉻、鎳是進步鋼材強度的合金元素,用于Q390及以上牌號的鋼材中,但其含量應受約束,以免影響鋼材的其他功用。

銅和鉻、鎳、鉬等其他合金元素,可在金屬基體表面構成維護層,進步鋼對大氣的抗腐蝕才能,一起堅持鋼材具有杰出的焊接功用。在我國的焊接結構用耐候鋼中,銅的含量為0.20%—0.40%。

鑭、飾等稀土元素(RE)可進步鋼的抗氧化性,并改進其他功用,在低合金鋼中其含量按0.02%—0.20%操控。

氧和氮歸于有害元素。氧與硫類似使鑰熱脆,氮的影響和磷類似,因而其含量均應嚴厲操控。但當選用特別的合金組分匹配時,氮可作為一種合金元從來進步低合金鋼的強度和抗腐蝕性,如在九江長江大橋中已成功使用的15MnVN鋼,便是Q420中的一種含氮鋼,氮含量操控在0.010%—0.020%。

氫是有害元素,呈極不穩定的原子狀態溶解在鋼中,其溶解度隨溫度的下降而下降,常在結構疏松區域、孔洞、晶格錯位和晶界處富集,生成氫分子,產生巨大的內壓力,使鋼材開裂,稱為氫脆。氫脆歸于推遲性損壞,在有拉應力作用下,常需要經過一定孕育開展期才會產生。在破裂面上常可見到白點,稱為氫白點。含碳量較低且硫、磷含量較少的鋼,氫脆靈敏性低。鋼的強度等級越高,對氫脆越靈敏。


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關鍵詞:重慶鋼結構加工,鋼結構

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