影响金属材料疲劳强度大小的因素.

影响金属材料疲劳强度大小的因素

由于疲劳断裂通常是从机件最薄弱的部位或外部缺陷所造成的应力集中处发生, 因此疲劳断裂对许多因素很敏感,例如,循环应力特性、环境介质、温度、机件表面状态、内部组织缺陷等,这些因素导致疲劳裂纹的产生或速裂纹扩展而降低疲劳寿命。

为了提高机件的疲劳抗力, 防止疲劳断裂事故的发生, 在进行机械零件设计和加工时, 应选择合理的结构形状, 防止表面损伤, 避免应力集中。由于金属表面是疲劳裂纹易于产生的地方,而实际零件大部分都承受交变弯曲或交变扭转载荷, 表面处应力最大。因此, 表面强化处理就成为提高疲劳极限的有效途径。

由于工程实际的要求, 对疲劳的研究工作已逐渐从正常条件下的疲劳问题扩展到特殊条件下的疲劳问题,如腐蚀疲劳、接触疲劳、高温疲劳、热疲劳、微动磨损疲劳等。对这些疲劳及其测试技术还在广泛进行研究,并已逐步标准化

镀锌钢板的质量检验标准

优质品级镀锌板的质量要求包括规格尺寸、外观、镀锌量、化学成份、板形、机械性能和包装等几个方面。

1.包装

分为切成定尺长度的镀锌板和带卷镀锌板包装两种。一般铁皮包装, 内衬防潮纸, 外以铁腰子捆扎,捆扎牢靠,以防内装镀锌板相互摩擦

2.规格尺寸

有关产品标准 (以下述及都列明镀锌板推荐的标准厚度、长度和宽度及其允

许偏差。另外, 板的宽度和长度、卷的宽度也可按用户要求确定。

3.外观

表面状态:镀锌板由于涂镀工艺中处理方式不同,表面状态也不同,如普通锌花、细锌花、平整锌花、无锌花以及磷化处理的表面等。切成定尺长度的镀锌板及镀锌卷板不得存在影响使用的缺陷(以下详述 ,但卷板允许有焊接部位等若干不正常部分。

4.镀锌量

镀锌量标准值:镀锌量是表示镀锌板锌层厚度的一个普遍采用的有效方法。有两面镀锌量相同(即等厚镀锌和两面镀锌量不同(即差厚镀锌两种。镀锌量的单位为g/m2。 5.机械性能

(1抗拉试验:一般说来,只有结构用、拉伸用和深拉伸用镀锌板有抗拉性能要求。

(2弯曲试验:是衡量薄板工艺性能的主要项目。但各国标准对各种镀锌板的要求并不一致。一般要求镀锌板弯曲 180o 后, 外侧表面不得有锌层脱离, 板基不得有龟裂及断裂。 6.化学成份

对镀锌基板的化学成份的要求, 各国标准规定不同。如日本就不要求, 美国则要求。一般不作成品检验。

7.板形

衡量板形好坏有两个指标, 即平直度和镰刀弯。板的平直度和镰刀弯的最大允许值标准有一定规定。

下面列出有关镀锌板的国外主要标准,以作参考 [4, 5]:

JIS G3302 镀锌钢板

JIS G3313 电镀锌钢板及钢带

ASTM A525 热浸镀锌薄钢板的一般要求

ASTM A526 商业级热镀锌薄钢板

ASTM 527 咬合成型级热镀锌薄钢板

ASTM 528 深冲级热镀锌薄钢板

ASTM A361 屋面和墙板用热浸镀锌薄钢板

ASTM A444 沟渠用热浸镀锌薄钢板

ASTM A446 结构级热镀锌薄钢板

影响冲击韧性或冲击吸收功大小的因素

长期生产实践证明 AK 、ɑK 值对材料的组织缺陷十分敏感,能灵敏地反映材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化, 因而冲击试验是生产上用来检验冶炼和热加工质量的有效办法之一。由于温度对一些材料的韧脆程度影响较大, 为了确定出材料由塑性状态向脆性状态转化趋势, 可分别在一系列不同温度下进行冲击试验, 测定出 AK 值随试验温度的变化。实验表明, AK 随温度的降低而减小;在某一温度范围,材料的 AK 值急剧下降,表明材料由韧性状态向脆性状态转变, 此时的温度称为韧脆转变温度。根据不同的钢材及使用条件, 其韧脆转变温度的确定有冲击吸收功、脆性断面率、侧膨胀值等不同的评定方法。

常温下钢材的冲击试验按 GB/T229— 94《金属夏比缺口冲击试验方法》和GB/T2778— 91《金属夏比冲击断口测定方法》的规定进行。金属低温和高温冲击试验具体要求参见 GB4159— 84和 GB5775— 86。

碳对不锈钢中的重要影响

碳是工业用钢的主要元素之一, 钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面, 一方面碳是稳定奥氏体的元素, 并且作用的程度很大 (约为镍

的 30倍 , 另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成—系列复杂的碳化物。所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看, 碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。

认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。例如工业中应用最广泛的, 也是最起码的不锈钢—— 0Crl3~4Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为 12~14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以

后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低于11.7%这一最低限度的含铬量。就这五个钢号来说由于含碳量不同, 强度与耐腐蚀性能也是有区别的, 0Cr13~2Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于 3Crl3和 4Cr13钢,多用于制造结构零件,后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服 18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀, 可以将钢的含碳量降至 0.03%以下, 或者加入比铬和碳亲和力更大的元素(钛或铌 ,使之不形成碳化铬,再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时,我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量, 做到既满足硬度与耐磨性的要求, 又兼顾—定

的耐腐蚀功能,工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢 9Cr18和 9Cr17MoVCo 钢,含碳量虽高达 0.85~0.95%,由于它们的含铬量也相应地提高了,所以仍保证了耐

腐蚀的要求。总的来讲, 目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的, 大多数不锈钢的含碳量在 0.1~0.4%之间, 耐酸钢则以含碳 0.1~0.2%的居多。含碳量大于 0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分, 这是因为在大多数使用条件下,不锈钢总是以耐腐蚀为主要目的。此外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求,如易于焊接及冷变形等。

如何通过锰和氮代替铬镍不锈钢中镍原理

铬镍奥氏体钢的优点虽然很多,但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍 20%以下的热强钢的大量发展与应用, 以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大, 而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区, 因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金领域(如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等中,特别是镍的资源比较缺乏的国家, 广泛地开展了节镍和以其他元素代镍