工程構(gòu)件用鋼ppt課件(編輯修改稿)
2024-09-19 00:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 過(guò)程中的開(kāi)裂源 ， 必須充分注意 。 為此 ，向鋼中加入 Al、 V、 Ti、 Nb等元素 ， 以抑制時(shí)效敏感性 。 綜上所述 ， 焊接會(huì)帶來(lái)很多 缺陷或脆性 而使構(gòu)件的承載能力降低 ， 因此必須改善焊接性能 。鋼中的碳及合金元素都易使焊接性能下降 ， 這便是要求 構(gòu)件一般應(yīng)為低碳 、 低合金 的主要原因之一 。 2022/9/20 35 構(gòu)件用鋼耐大氣腐蝕性能 使用環(huán)境－易被腐蝕 保護(hù)措施較差 用量大 尼米茲核動(dòng)力航母 001 2022/9/20 36 一、大氣腐蝕過(guò)程 電化學(xué)腐蝕過(guò)程－形成原電池 構(gòu)件用鋼在大氣中的腐蝕又與一般的原電池腐蝕有所不同 。 2022/9/20 37 微電池 現(xiàn)象是指在一塊鋼板里構(gòu)成有許多個(gè)微小的原電池 ， 從而引起鋼板腐蝕的現(xiàn)象 。 2022/9/20 38 例如碳鋼在水中的電化學(xué)過(guò)程便形成腐蝕 ， 因?yàn)殇撝需F素體的電極電位低于滲碳體的電極電位 ，鐵素體構(gòu)成微電池的陽(yáng)極 ， 滲碳體為陰極 。 陽(yáng)極是溶解極： 2Fe→ 2Fe2++4e。 電子向陰極 Fe3C移動(dòng)， 與介質(zhì)中的 O2和 H2O作用形成氫氧離子 ， 即4e+2H2O+O2→ 4OH— 。 Fe2+在介質(zhì)中與 OH— 相遇又形成 Fe(OH)2 ， 即整個(gè)過(guò)程為2Fe+O2+2H2O→ 2Fe(OH)2， 這樣鋼鐵在水中不斷得到腐蝕 。 合金中各種元素或組織在電解質(zhì)中會(huì)構(gòu) 成多電極的微電池電化學(xué)腐蝕 。 2022/9/20 39 二、提高構(gòu)件用鋼耐大氣腐蝕的途徑 （ 低碳 ） （ 高成本 ） （ Cu與 P復(fù)合 ） 2022/9/20 40 微電池?cái)?shù)量越多 ， 則腐蝕速度越快 ，故為了減慢腐蝕速度 ， 應(yīng)減少微電池?cái)?shù)目 。 C與 S含量增多時(shí) ， 會(huì)使第二相質(zhì)點(diǎn)(碳化物與硫化物 )數(shù)量增多 ， 從而導(dǎo)致腐蝕速度加快 。 所以應(yīng)對(duì)構(gòu)件用鋼的含碳量和含硫量加以限制 。 這也是要求構(gòu)件用鋼應(yīng)是低碳鋼 的重要原因之一 。 2022/9/20 41 基體與第二相的電極電位差越大 ， 則腐蝕速度越快 。 為了減慢腐蝕速度 ， 應(yīng)力求提高基體的電極電位 ， 以抑制陽(yáng)極反應(yīng) 。 從這一角度出發(fā) ， 可向鋼中加入能 與 α Fe形成固溶體并能提高其電極電位的合金元素 (例如 Cr、 Ni、Ti等元素 ） 。 但這種辦法的缺點(diǎn)是提高了鋼的成本 。 2022/9/20 42 鈍化效應(yīng)是指通過(guò)改變鋼表面狀態(tài)而造成基體金屬表面部分電極電位升高的現(xiàn)象 。 最常采用的鈍化措施是在 金屬表面形成一層致密的氧化膜 。這種氧化膜使鋼的表面與電介質(zhì)隔開(kāi) ， 從而使陽(yáng)極反應(yīng)受到阻礙 。 一般認(rèn)為 Cr是最有效的鈍化元素 ， 但成本較高 ， 發(fā)展量大面廣的構(gòu)件用鋼不宜走這一條路 。 2022/9/20 43 Cu含量達(dá)到一定數(shù)量時(shí) ， 可以促進(jìn)鈍化效應(yīng) 。 原因： 在室溫下 Cu在 α Fe中的溶解度較小 ，約為 %時(shí) ， 便有 Cu原子以游離狀態(tài)在鋼的表面析出 ， 形成均勻 、 彌散分布的富 Cu相 。 Cu的電極電位比較高 ， 這樣就增加了微電池的陰極接點(diǎn) ， 彌散均勻分布的 Cu陰極接點(diǎn)有利于迅速在構(gòu)件用鋼表面上形成一層比較致密的氧化膜而產(chǎn)生鈍化作用 。 2022/9/20 44 少量的 銅 (＜ ％ ） 溶入 α Fe中提高 α Fe的電極電位 ， 也有利于提高抗蝕性 。 %～ %的 Cu便可使腐蝕速度顯著下降 。 達(dá)到 %左右 ， 則抗蝕性可提高 l倍以上 。 Cu含量過(guò)高 (如 Cu＞ %)易使鋼產(chǎn)生熱脆現(xiàn)象 。 通常在耐大氣腐蝕用鋼中 Cu含量在 %～ %，特 別 是 Cu 與 P 復(fù) 合 存 在 時(shí) 效 果 更 好 ， 以%+%效果最佳 。 值得注意的是 P含量過(guò)高會(huì)增加鋼的脆性 ， 應(yīng)加以控制 。 工程結(jié)構(gòu)鋼包括 碳素鋼 和 低合金高強(qiáng)度鋼 。 低合金高強(qiáng)度鋼是指在碳含量低于 %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）的普通碳素鋼的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加一種或多種少量合金元素（ 低于 3%），使鋼的強(qiáng)度明顯高于碳素鋼的一類(lèi)工程結(jié)構(gòu)用鋼，統(tǒng)稱(chēng)低合金高強(qiáng)度鋼。 2022/9/20 46 碳素構(gòu)件用鋼 ?碳素構(gòu)件用鋼又稱(chēng)普碳鋼 ， 其產(chǎn)量約占鋼總產(chǎn)量的 70%～ 80%， 其中大部分用作鋼的結(jié)構(gòu)件 ，少量用作機(jī)器零件 。 ?由于普碳鋼易于冶煉 ， 價(jià)格低廉 ， 性能也基本滿(mǎn)足了一般構(gòu)件的要求 ， 所以工程上用量很大 。 ?普碳鋼常以熱軋狀態(tài)供貨 ， 一般不經(jīng)熱處理強(qiáng)化 。 為了滿(mǎn)足工藝性能和使用性能的要求 ， 其含碳量一般小于 %。 47 碳素工程結(jié)構(gòu)鋼的分類(lèi)、成分及性能特點(diǎn) 1)編號(hào) Q＋屈服點(diǎn)＋質(zhì)量等級(jí)＋脫氧 Q：表示屈服強(qiáng)度 屈服點(diǎn)：分為 5個(gè)等級(jí)： 195， 215， 235，255， 275（ MPa） 2022/9/20 48 等級(jí)符號(hào)是指這類(lèi)鋼所獨(dú)用的質(zhì)量等級(jí)符號(hào) 。也是按 S、 P雜質(zhì)多少來(lái)分 。 以 A、 B、 C、 D四個(gè)符
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