建筑鋼材07-12-27-展示頁
2025-02-18 23:07本頁面
【正文】 鋼材含硫量高，熱脆性差是鋼橋斷裂的主要原因 。 【 案例 21】 鋼橋熱脆性斷裂w 分析 裂縫是由加勁肋與下翼緣的接頭處以及下翼緣的蓋板母材上開始的，屬于脆性斷裂。 【 案例 21】 鋼橋熱脆性斷裂w概況 澳大利亞墨爾本的 Kings大橋?yàn)楹附友宥嗫缃Y(jié)構(gòu)，在使用 15個(gè)月后，于 1962年 7月當(dāng)一輛載重為 45t的大卡車駛過其中一跨時(shí)，突然破壞，下?lián)线_(dá) 300mm。圖 26 鐵碳合金的含碳量與晶體組織及性能之間的關(guān)系 w 2. 硅n 提高鋼材的強(qiáng)度n 對(duì)塑性和韌性影響不明顯n 低合金鋼的主加合金元素w n 消減硫和氧所引起的熱脆性n 改善鋼材的熱加工性質(zhì)n 提高鋼材的強(qiáng)度n 低合金鋼的主加合金元素n 塑性、韌性影響不大w n 降低各種力學(xué)性能n 顯著降低可焊性，產(chǎn)生熱脆性。晶粒的粗細(xì)決定晶界的多少 金屬的微觀結(jié)構(gòu)概述w 改變微觀晶體缺陷的數(shù)量和分布狀態(tài)n 細(xì)晶強(qiáng)化 增加單位體積中晶界面積n 固溶強(qiáng)化 加入其他物質(zhì)形成固溶體n 彌散強(qiáng)化 散入第二相質(zhì)點(diǎn)n 變形強(qiáng)化 受力變形使缺陷密度增大w 鋼與生鐵的區(qū)分n 含碳量為界： % w 精煉 — 氧化過程w 脫氧n 脫氧的必要性l氧會(huì)降低鋼的力學(xué)性能，特別是韌性l氧會(huì)促進(jìn)時(shí)效傾向l氧化物的低熔點(diǎn)將使鋼的可焊性變差w1. 鋼材按脫氧程度的分類n 沸騰鋼n 鎮(zhèn)靜鋼n 半鎮(zhèn)靜鋼w 沸騰鋼 脫氧不完全，有大量一氧化碳?xì)怏w外逸，引起鋼液劇烈沸騰w 鎮(zhèn)靜鋼 脫氧較完全，鋼質(zhì)均勻密實(shí)，品質(zhì)好(A)沸騰鋼 (B)鎮(zhèn)靜鋼圖 25 兩鋼錠的縱剖面圖w n 碳素鋼 （ 低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼）n 合金鋼 （ 低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼）w 3. 按品質(zhì)（雜質(zhì)含量）分類n 普通鋼 n 優(yōu)質(zhì)鋼n 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼n 特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 鋼材的化學(xué)組成w 鋼材的主要成分n 基本成分： Fe 、 Cn 合金元素， 主要有 Si、 Mn、 Ti、 V等n 鋼材的雜質(zhì)， 主要有 S、 P、 O、 N等 w n 含碳量增加，鋼材的強(qiáng)度隨之提高n 當(dāng)含碳量超過 %時(shí)，鋼的可焊性、塑性顯著降低，而冷脆性和時(shí)效敏感性增加n 按 FeC結(jié)合方式，鋼的基本組織有 鐵素體、滲碳體、珠光體鋼的基本組織w 鐵素體： 鋼材中的 鐵素體 系碳在 αFe 中的 固溶體 ，含碳量很少（小于 ％）；w 滲碳體： 為鐵和碳的 化合物 Fe3C，其含碳量高達(dá)％；w 珠光體： 為鐵素體和滲碳體的 機(jī)械混合物 ，含碳量較低 (％ )，鐵碳合金的含碳量與晶體組織及性能之間的關(guān)系 從圖可見，隨含碳量增加，珠光體含量增加，而鐵素體則相應(yīng)減少。第二章 建筑鋼材目 錄w w 鋼的冶煉和分類w w w w w w 小結(jié) 金屬的微觀結(jié)構(gòu)概述n 晶格：原子按等徑球體最緊密堆積規(guī)律排列所形成的空間格子n 金屬鍵的存在是金屬材料具有強(qiáng)度和延展性的根本原因n 鋼材的晶體結(jié)構(gòu)鐵 碳 合金 晶體 圖 21 鋼晶格的兩種構(gòu)架鋼材的晶體結(jié)構(gòu) 金屬的微觀結(jié)構(gòu)概述n 點(diǎn)缺陷n 線缺陷n 面缺陷w 產(chǎn)生的晶格畸變圖 22 晶格中的點(diǎn)缺陷示意圖圖 23 在切應(yīng)力作用下刃型位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)示意圖圖 24 晶界上的面缺陷示意圖216。晶界的多少影響金屬的力學(xué)性能216。故高碳鋼的強(qiáng)度較高，而塑性、韌性相應(yīng)較低。 原因是由于 硫化鐵的熔點(diǎn)低，高溫作用下會(huì)大大削弱晶粒間的結(jié)合力，使鋼在熱加工中產(chǎn)生裂紋 。請(qǐng)分析原因。且裂縫是起始于熱影響區(qū)，順著應(yīng)力集中區(qū)和構(gòu)件厚度突變處展開，橫向發(fā)展。w 5. 磷n 強(qiáng)度 提高n 塑性和韌性顯著下降n 冷脆性顯著增大n 顯著降低可焊性【 案例 22】 鋼結(jié)構(gòu)屋架坍塌w 某廠的鋼結(jié)構(gòu)屋架用 中碳鋼焊接而成，使用一段時(shí)間后，屋架坍塌，請(qǐng)分析 事故原因 。 建筑鋼材的主要力學(xué)性能 抗拉性能 w 建筑鋼材最重要的性能w 測(cè)得的鋼材的四個(gè)重要技術(shù)性質(zhì)指標(biāo)： 彈性模量、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度 和 伸長(zhǎng)率圖 28? 低碳鋼受拉應(yīng)力 應(yīng)變圖相關(guān)的一些概念w 強(qiáng)屈比：抗拉強(qiáng)度
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