钢材在低温、中温、高温下-性能不同
常见钢材料物理性能
常见钢材料物理性能常见钢材的物理性能概述钢是一种常见的金属材料，具有广泛的应用领域，从建筑结构到汽车制造，都需要使用到钢材。
钢材的物理性能决定了其在各种应力条件下的强度、刚度和耐磨损能力等关键特性。
以下是常见钢材的物理性能的介绍。
1.强度强度是衡量材料抵抗变形和破坏的能力，常用的指标是屈服强度和抗拉强度。
屈服强度是指当钢材开始发生塑性变形时所能承受的最大应力，而抗拉强度则是在材料断裂之前所能承受的最大应力。
不同类型的钢材具有不同的强度，高强度钢材通常具有更高的屈服强度和抗拉强度。
2.刚度刚度是指材料抵抗形变的能力，在应力施加下不轻易发生变形的性质。
通常用弹性模量来衡量材料的刚度，弹性模量越大，材料的刚度越高。
刚度高的钢材在使用中更不容易变形，可以提供更好的结构支撑能力。
3.延展性和韧性延展性和韧性是衡量钢材在应力作用下变形能力的指标。
延展性是指材料在拉伸过程中可以延展多少，而韧性则是指材料在受冲击载荷时可以吸收多少能量而不会断裂。
高延展性和韧性的钢材对于抵御撞击、震动和挤压应力具有更好的性能。
4.硬度硬度是指材料抵抗局部形变和划伤的能力。
一般使用洛氏硬度或布氏硬度来衡量钢材的硬度。
高硬度的钢材更难以切削和加工，但在需要耐磨性的场合非常有用。
5.磁性钢材可以分为磁性钢和非磁性钢。
磁性钢有良好的磁导率，可以用于电磁设备和电机等应用；而非磁性钢则不具备磁性，可以用于需要磁场屏蔽的场合。
6.导热性和导电性一般来说，金属材料具有较高的导热性和导电性。
钢材通常具有良好的导热和导电性能，适用于需要传导热量或电流的应用。
然而，不同类型的钢材具有不同的导热和导电性能，例如，不锈钢的导热性能相对较差。
除了上述常见的物理性能外，钢材还具有耐腐蚀性、耐磨性、耐高温和低温性能等特性，这些特性根据具体需求可以通过特殊的合金设计和处理工艺进行改善。
总结起来，钢材作为一种常见的金属材料，在各种工程和工业领域都有广泛应用。
了解和掌握常见钢材的物理性能有助于在选择和设计中做出合理的材料选择。
钢材在低温环境下的热膨胀系数研究与应用
钢材在低温环境下的热膨胀系数研究与应用钢材在低温环境中的热膨胀系数研究与应用钢材是一种常见的构造材料，在工程领域有广泛的应用。
然而，在低温环境下，钢材的性能可能会发生变化，其中之一就是热膨胀系数。
本文将研究钢材在低温环境中的热膨胀系数，并探讨其在实际应用中的意义和影响。
一、低温环境下的钢材热膨胀系数钢材的热膨胀系数是指在单位温度变化下，钢材的长度变化与原始长度之比。
在常温环境下，钢材的热膨胀系数是已知的，可通过实验或计算获得。
然而，在低温环境中，钢材的热膨胀系数可能会有所变化，这主要是因为低温下分子的热运动减缓，导致钢材的热胀冷缩性能发生改变。
二、研究方法与实验结果为了研究钢材在低温环境中的热膨胀系数，我们进行了一系列实验。
首先，选择了几种常见的结构钢材料，并在低温条件下进行了测量。
实验中，我们使用了低温恒温槽，将钢材样品放入槽中，并测量其温度与长度的变化。
通过这些实验数据，我们计算了钢材在不同温度下的热膨胀系数。
实验结果表明，随着温度的降低，钢材的热膨胀系数呈现出下降的趋势。
这是由于低温环境下，钢材内部分子的热运动减缓，导致钢材的热胀冷缩性能减弱。
对于不同种类的钢材，其热膨胀系数的变化情况也有所不同，这需要根据具体材料性质来进行进一步的研究和分析。
三、应用与意义钢材在低温环境中的热膨胀系数研究对于工程实践具有重要的应用价值和意义。
首先，在低温环境下，钢结构的稳定性和安全性需得到保证。
如果没有考虑到钢材的热膨胀系数变化，可能会导致工程结构在低温环境中发生变形或破坏。
因此，通过研究钢材在低温环境中的热膨胀系数，可以为工程设计和施工提供重要的参考依据，确保工程质量和安全。
其次，钢材在低温环境中的热膨胀系数变化也对冷工业领域有一定的影响。
在液化天然气储运等领域，钢材常常需要承受极端低温的作用。
因此，了解钢材在低温环境中的热膨胀系数变化，可以对管道、容器等设备的设计和选择提供指导，从而确保设备的正常运行和安全性。
回火前后温度对比
回火前后温度对比
回火前后的温度对比因不同的回火种类而异。
以下是低温回火、中温回火和高温回火的温度对比：
1. 低温回火（150\~250℃）：低温回火可以部分消除淬火造成的内应力，降低钢的脆性，提高韧性，同时保持较高的硬度。
2. 中温回火（350\~500℃）：中温回火可以消除大部分内应力，硬度有显著的下降，但仍有一定的韧性和弹性。
3. 高温回火（500\~650℃）：高温回火广泛应用在各种较为重要的结构零件、连杆、螺栓、齿轮和轴类等，既可作为最终热处理，又可作为预备热处理。
总体来说，回火后的温度都比回火前要低。
如需了解更多关于回火前后温度对比的信息，建议咨询专业人士或查阅专业书籍。
低温钢和耐热钢
低温钢和耐热钢是两种在温度环境下工作的钢材，它们各有其特性和用途。
低温钢主要用于制造在低温环境下工作的设备，如液化天然气（LNG）储罐、管道等。
这些钢材必须具有较好的低温韧性和抗脆性，以防止在低温下发生脆性断裂。
低温钢的化学成分和冶炼工艺能够保证其优良的低温性能和机械性能，广泛应用于石油、化工、航空航天等领域的低温设备制造。
耐热钢则是一种能够在高温下工作的钢材，常用于制造如锅炉、压力容器、石油裂化设备等高温设备。
这些钢材需要具备较好的抗氧化性、抗蠕变性和高温强度，能够在高温环境下长期稳定工作。
耐热钢的化学成分和冶炼工艺能够保证其优良的高温性能和机械性能，同时还需要进行必要的热处理和表面处理，以提高其耐热性能和使用寿命。
总之，低温钢和耐热钢都是重要的工程材料，它们的应用领域和工作环境不同，因此在选择和使用时需要根据具体情况进行评估和选择。
钢结构的环境适应性
钢结构的环境适应性钢结构是一种常用的建筑结构形式，由于其高强度、轻质化和可塑性等优点，被广泛应用于各种建筑类型中。
然而，在实际使用过程中，钢结构的环境适应性也是我们需要考虑的重要因素之一。
本文将探讨钢结构在不同环境条件下的适应性，并提出相应的解决方案。
一、气候适应性钢结构的气候适应性主要指其在不同气候条件下的性能表现。
在寒冷地区，低温可能导致钢材变脆和减弱其承载能力，因此需要在设计和施工中采取保温措施，如增加隔热层厚度、选择适当的保温材料等。
而在高温环境下，钢结构容易发生热胀冷缩，可能影响其稳定性和刚度，此时可以考虑采用降温设备或增加防火涂层等方式进行热控制。
二、湿度适应性湿度是另一个影响钢结构环境适应性的重要因素。
在潮湿环境中，钢结构容易发生腐蚀，因此需要进行防腐措施，如施加防腐涂层、选择适当的材料和加强排湿措施等。
此外，在高湿度地区，还需要考虑钢结构与外界环境之间的湿度平衡，以防止结构内部产生露点，导致腐蚀和损坏。
三、地震适应性地震是常见的自然灾害之一，对建筑结构的适应性要求特别高。
钢结构由于其良好的延性和可塑性，具备较好的抗震性能。
在钢结构设计时，应采取适当的抗震措施，如增加剪力墙、设置合理的撑撑系统、提高连接件的强度等，以增强结构的整体稳定性和抗震能力。
四、海洋适应性海洋环境中，钢结构容易受到海水侵蚀和海气的腐蚀。
为了提高钢结构的海洋适应性，可以采取以下措施：首先，选用具有良好耐蚀性能的不锈钢材料；其次，对钢结构进行防腐处理，如喷涂具有抗海腐蚀性的涂层；最后，设立定期检查和维护机制，及时修复受损的部位，以保持结构的完整性和稳定性。
五、环境污染适应性随着工业发展和城市化进程，环境污染成为我们日常面临的问题之一。
污染物的附着和腐蚀对钢结构的影响尤为明显。
为了增强钢结构的环境适应性，可以增加防护层，如涂层、防尘措施等，在遭受污染物侵蚀时，能够有效保护钢结构不受损。
综上所述，钢结构的环境适应性在设计和使用中需综合考虑气候、湿度、地震、海洋以及环境污染等因素。
钢材A B C D 级含义
钢材A B C D 级含义A，B，C，D，所不同的，指的是它们性能中冲击温度(冲击温度与冲击功主要是针对于钢材的低温脆性。
钢材在低温下，其脆性是增强的，钢材变脆意味着什么不用我解释了吧。
针对这个现象，各国都提出了相应的低温冲击性能标准。
不做冲击试验肯定是要求最低的，而做冲击试验时，要求的温度越低，其低温脆性越小，性能越好，相同温度下，冲击功数值越大，其性能越好。
也就是说，Q235A\B\C\D由于材料的不同，其低温脆性依次变好，Q235D 的低温脆性最好，也就是抗低温性能最好)的不同。
分别为：Q235A级，是不做冲击；Q235B 级，是20度常温冲击；Q235C级，是0度冲击；Q235D级，是-20度冲击。
在不同的冲击温度，冲击的数值也有所不同。
元素含量：A、B、C、D硫含量依次递减；A和B的磷含量相同，C的磷含量次之，D磷含量最少Q235各个级别的化学成份：低合金板Q235分A、B、C、D四级(GB/T 700-2006) Q235A级含C ≤0.22% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.050 P ≤0.045 Q235B级含C ≤0.20% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.045 P ≤0.045 Q235C级含C ≤0.17% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.040 P ≤0.040 Q235D级含C ≤0.17% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.035 P ≤0.035 就其脱氧方法而言，可以采用F,b,z分别表示为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢。
沸腾钢是脱氧不完全的钢，塑性和韧性较差。
用这种材料制成的焊接结构，受动力载荷作用时接头容易出现裂缝。
不宜在低温下工作，有时会产生硬化现象。
相比之下，镇静钢质优而匀，塑性和韧性都好。
Q235的机械性能抗拉强度（σb/MPa）：375-500 伸长率（δ5/%）：≥26（a≤1.6mm）≥25（a>1.6-4.0mm）≥24（a>4.0-6.0mm）≥23（a>6.0-10.0mm）≥22（a>10.0-15.0mm）≥21（a>15.0mm）其中a 为钢材厚度或直径。
钢的回火温度
钢的回火温度
摘要：
一、钢的回火温度简介
1.回火温度的概念
2.回火温度对钢性能的影响
二、钢的回火温度分类
1.低温回火
2.中温回火
3.高温回火
三、不同回火温度下钢的性能与应用
1.低温回火钢的性能与应用
2.中温回火钢的性能与应用
3.高温回火钢的性能与应用
四、钢的回火温度选择与控制
1.回火温度选择的原则
2.回火温度控制的方法
正文：
钢的回火温度是指在钢铁生产过程中，对钢材进行加热处理以改变其性能的一种工艺参数。
回火温度的设置对钢的硬度、韧性、强度等性能有着重要影响。
因此，正确选择和控制回火温度对于钢铁产品的质量至关重要。
根据回火温度的不同，钢的回火可以分为低温回火、中温回火和高温回
火。
低温回火一般在100℃-200℃之间，主要用于降低钢的硬度、提高韧性；中温回火一般在300℃-500℃之间，可以获得较好的综合性能；高温回火一般在500℃-600℃之间，主要用于提高钢的硬度、强度。
在不同回火温度下，钢的性能与应用也有所不同。
低温回火钢具有较好的韧性，适用于制造受力较小、韧性要求较高的零件；中温回火钢具有较好的综合性能，广泛应用于各种机械零件制造；高温回火钢具有较高的硬度和强度，适用于制造高强度、高硬度零件。
在实际生产过程中，选择合适的回火温度需要综合考虑钢材的化学成分、力学性能、使用条件等因素。
此外，还需要通过精确的温度控制，确保回火效果达到预期。
总之，钢的回火温度在钢铁生产中具有重要意义，对于提高钢铁产品质量、满足不同使用需求具有关键作用。
钢材A B C D 级含义
钢材A B C D 级含义A，B，C，D，所不同的，指的是它们性能中冲击温度(冲击温度与冲击功主要是针对于钢材的低温脆性。
钢材在低温下，其脆性是增强的，钢材变脆意味着什么不用我解释了吧。
针对这个现象，各国都提出了相应的低温冲击性能标准。
不做冲击试验肯定是要求最低的，而做冲击试验时，要求的温度越低，其低温脆性越小，性能越好，相同温度下，冲击功数值越大，其性能越好。
也就是说，Q235A\B\C\D由于材料的不同，其低温脆性依次变好，Q235D 的低温脆性最好，也就是抗低温性能最好)的不同。
分别为：Q235A级，是不做冲击；Q235B 级，是20度常温冲击；Q235C级，是0度冲击；Q235D级，是-20度冲击。
在不同的冲击温度，冲击的数值也有所不同。
元素含量：A、B、C、D硫含量依次递减；A和B的磷含量相同，C的磷含量次之，D磷含量最少Q235各个级别的化学成份：低合金板Q235分A、B、C、D四级(GB/T 700-2006) Q235A级含C ≤0.22% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.050 P ≤0.045 Q235B级含C ≤0.20% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.045 P ≤0.045 Q235C级含C ≤0.17% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.040 P ≤0.040 Q235D级含C ≤0.17% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.035 P ≤0.035 就其脱氧方法而言，可以采用F,b,z分别表示为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢。
沸腾钢是脱氧不完全的钢，塑性和韧性较差。
用这种材料制成的焊接结构，受动力载荷作用时接头容易出现裂缝。
不宜在低温下工作，有时会产生硬化现象。
相比之下，镇静钢质优而匀，塑性和韧性都好。
Q235的机械性能抗拉强度（σb/MPa）：375-500 伸长率（δ5/%）：≥26（a≤1.6mm）≥25（a>1.6-4.0mm）≥24（a>4.0-6.0mm）≥23（a>6.0-10.0mm）≥22（a>10.0-15.0mm）≥21（a>15.0mm）其中a 为钢材厚度或直径。
金属材料学__复习总结 2
名词解释合金元素：指为了使钢获得所需要的组织结构、物理、化学和力学性能而添加在钢中的元素。
微合金元素：有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右时，就能显著地影响钢的组织与性能的若干元素。
奥氏体形成元素：在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ-Fe的元素C,N,Cu,Mn,Ni,Co,W等铁素体形成元素：在α-Fe中有较大的溶解度，且能γ-Fe不稳定的元素Cr，V，Si，Al，Ti，Mo等原位析出：指在回火过程中，合金渗碳体转变为特殊碳化物。
碳化物形成元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物。
如Cr钢碳化物转变离位析出：含强碳化物形成元素的钢，在回火过程中直接从过饱和α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，如V，Nb，Ti。
（Ｗ和Mo既有原味析出又有异位析出）网状碳化物：热加工的钢材冷却后，沿奥氏体晶界析出的过剩碳化物（过共析钢）或铁素体（亚共析钢）形成的网状碳化物。
热脆：指当某些钢在1100-1200度进行热加工时，分布与晶界的低熔点的共晶体熔化而导致开裂的现象。
冷脆：指材料在低温条件下的极小塑变脆断。
水韧处理：将高锰钢加热到单相奥氏体温度范围，使碳化物完全溶入奥氏体，然后在水中快冷，从而获得获得单相奥氏体组织。
（水韧后不再回火）超高强度钢：用回火M或下B作为其使用组织，经过热处理后抗拉强度大于1400 MPa （或屈服强度大于1250MPa）的中碳钢，均可称为超高强度钢。
晶间腐蚀：晶界上析出连续的网状富铬的Cr23C6引起晶界周围基体产生贫铬区成为微阳极而引发的腐蚀。
应力腐蚀：奥氏体或马氏体不锈钢受张应力时，在某些介质中经过一般不长的时间会发生破坏，且随应力增大，发生破裂的时间也越短，当取消应力时，腐蚀较小或不发生腐蚀，这种腐蚀现象称为应力腐蚀。
n/8规律：当Cr的含量达到1/8，2/8，3/8，……原子比时，Fe的电极电位就跳跃式显著提高，腐蚀也显著下降。
《钢结构》课后习题答案
一、选择题1 钢材在低温下，强度 A 塑性 B ，冲击韧性 B 。
(A)提高 (B)下降 (C)不变 (D)可能提高也可能下降2 钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是—A—。
3 在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是 B 的典型特征。
(A)脆性破坏 (B)塑性破坏 (C)强度破坏 (D)失稳破坏5 钢材的设计强度是根据—C—确定的。
(A)比例极限 (B)弹性极限 (C)屈服点 (D)极限强度6 结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用—D—表示。
(A)流幅 (B)冲击韧性 (C)可焊性 (D)伸长率7 钢材牌号Q235，Q345，Q390是根据材料—A—命名的。
(A)屈服点 (B)设计强度 (C)标准强度 (D)含碳量8 钢材经历了应变硬化(应变强化)之后—A—。
(A)强度提高 (B)塑性提高 (C)冷弯性能提高 (D)可焊性提高9 型钢中的H钢和工字钢相比，—B—。
(A)两者所用的钢材不同 (B)前者的翼缘相对较宽(C)前者的强度相对较高 (D)两者的翼缘都有较大的斜度10 钢材是理想的—C—。
(A)弹性体 (B)塑性体 (C)弹塑性体 (D)非弹性体11 有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，—B—采用E43焊条。
(A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须13 同类钢种的钢板，厚度越大，—A—。
(A)强度越低 (B)塑性越好 (C)韧性越好 (D)内部构造缺陷越少14 钢材的抗剪设计强度fv与f有关，一般而言，fv＝—A—。
(A)f ／3 (B) 3f (C)f ／3 (D)3f16 钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由—D —等于单向拉伸时的屈服点决定的。
(A)最大主拉应力1σ (B)最大剪应力1τ (C)最大主压应力3σ (D)折算应力eq σ 17 k α是钢材的—A —指标。
(A)韧性性能 (B)强度性能 (C)塑性性能 (D)冷加工性能18 大跨度结构应优先选用钢结构，其主要原因是___ D _。
不同温度金属的弯曲程度
不同温度金属的弯曲程度
金属的弯曲程度受温度影响的原因主要有两个方面，热胀冷缩
和材料本身的热机械性能。
首先，热胀冷缩是指金属在温度变化过程中会产生体积的变化，导致金属材料产生弯曲。
当金属受热时，其分子内部的热运动增强，分子间的距离增大，导致金属材料的体积膨胀，这种膨胀会导致金
属材料产生弯曲。
相反，当金属受冷时，分子内部的热运动减弱，
分子间的距离减小，导致金属材料的体积收缩，这种收缩会导致金
属材料产生弯曲。
因此，金属在不同温度下会产生不同程度的弯曲。
其次，金属材料本身的热机械性能也会影响其在不同温度下的
弯曲程度。
金属材料在高温下的抗拉强度和抗压强度通常会下降，
而在低温下则会变脆。
这意味着在高温下，金属材料更容易发生塑
性变形，从而产生更大的弯曲程度；而在低温下，金属材料更容易
发生脆性断裂，弯曲程度相对较小。
总的来说，金属在不同温度下的弯曲程度受热胀冷缩效应和材
料本身的热机械性能影响。
在实际工程中，需要根据具体金属材料
的特性和工作温度条件来合理选择材料，并进行弯曲设计和温度控制，以确保金属零件在不同温度下具有所需的弯曲性能。
不同轧制温度对低合金钢热轧薄宽钢带组织和性能的影响
不同轧制温度对低合金钢热轧薄宽钢带组织和性能的影响低合金钢热轧薄宽钢带是一种常用的材料，在许多行业中广泛应用。
热轧是一种常见的金属加工方法，通过在高温条件下将钢坯进行塑性变形，可以获得所需的形状和尺寸。
轧制温度是热轧过程中的一个重要参数，会对低合金钢热轧薄宽钢带的组织和性能产生很大影响。
不同轧制温度对低合金钢热轧薄宽钢带的影响涉及到材料的晶粒度、硬度、抗拉强度和塑性变形能力等方面。
首先，轧制温度对材料的晶粒度有很大影响。
在热轧过程中，钢材经历了高温下的塑性变形，晶粒开始发生再结晶，随后进行快速冷却。
高温下的塑性变形会导致晶粒细化，而冷却速度越快，晶粒细化的程度越高。
因此，较高的轧制温度可以获得更细小的晶粒，由此提高了低合金钢热轧薄宽钢带的力学性能。
其次，轧制温度对钢材的硬度和抗拉强度有一定影响。
高温下的轧制使得钢材中的晶粒形成团聚，晶界得以恢复。
由于较高的轧制温度会导致晶粒细化，相应地提高了材料的硬度和抗拉强度。
然而，如果轧制温度过高，可能会引起晶界液化和晶界伸长，从而降低材料的硬度和强度。
因此，在选择轧制温度时需充分考虑晶界液化的问题。
此外，低合金钢热轧薄宽钢带的塑性变形能力也受到轧制温度的影响。
较高的轧制温度可以改善材料的塑性变形性能，提高材料的可塑性，有利于进一步的冷加工和成形。
低温下的塑性变形会限制材料的可塑性，容易导致裂纹和变形不均，从而影响产品的质量。
除了晶粒度、硬度、抗拉强度和塑性变形能力，轧制温度还对低合金钢热轧薄宽钢带的其它性能参数产生影响。
例如，较高的轧制温度会减小材料的残余应力，有利于提高材料的防腐蚀性能。
此外，不同轧制温度对材料的晶体取向有不同的影响，可能导致材料的磁化性能发生变化。
综上所述，不同轧制温度对低合金钢热轧薄宽钢带的影响是复杂的，涉及到晶粒度、硬度、抗拉强度、塑性变形性能等多个方面。
在选择轧制温度时，需要综合考虑材料的工艺要求、力学性能和成本效益等因素。
此外，为了确保产品的质量，轧制温度应在适当范围内控制，以避免晶界液化和晶界伸长等不良影响。
高温环境下钢材的力学性能探讨
高温环境下钢材的力学性能探讨【摘要】概述了钢的高温力学性能，分析了各类影响因素之间的关系。
结果表明，高温变形时晶界强度的降低和晶界滑移的发生是产生高温脆性的根本原因。
【关键词】高温脆性;热塑性力学性能0.引言影响钢材力学性能的主要因素来自其化学成分、内部组织及晶粒度，轧钢生产工作者长期以来就期望在生产之前便可定量预报钢材的性能，并在不断地进行有关方面的研究。
含碳2％以下的铁碳合金称为钢。
炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求，调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内，并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允许限量之下。
炼钢过程实质上是一个氧化过程，炉料中过剩的碳被氧化，燃烧生成CO气体逸出，其它Si、P、Mn等氧化后进入炉渣中。
S部分进入炼渣中，部分则生成SO2排出。
当钢水成份和温度达到工艺要求后，即可出钢。
为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份，可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。
1.钢的高温力学性能概述众多研究结果表明，在钢的熔点附近至600℃温度区间，存在三个明显的脆性温度区域。
1区的脆性是由于晶界熔化所致；2区的脆J比是由于硫化物、氧化物在晶界析出，降低了晶界强度所致；3区则是由于沿原奥氏体晶界析出的先共析铁素体所致。
由于钢的化学成分、应变速率等条件的不同，三个脆性区不一定同时表现出来，第2脆性区有时并不出现。
钢的高温力学性能受很多因素的影响，如热履历、化学成分、应变速率、冷却速率、奥氏体晶粒度、析出物、动态再结晶等。
这些可变因素增加了研究、理解钢的高温力学性能的复杂性，同时也为钢的高温力学性能的改善提供了条件。
2.化学成分对钢材力学性能的影响钢中各种元素对高温延塑性的影响主要表现在以下几个方面：是否改变奥氏体向铁素体转变的温度和速率；是否形成析出物；是否偏聚在晶界，从而改变晶界的强度。
下面着重讨论C、S、P、N、Al、Ti等元素对钢的高温延塑性的影响。
2.1碳的影响当碳含量变化时，塑性槽的宽度和位置发生变化，但其深度不变。
钢材断裂和温度的关系
钢材断裂和温度的关系钢材断裂与温度的关系钢材作为一种常见的结构材料，在多种工程领域广泛应用。
然而，钢材的性能受到温度的影响，这一关系对于设计和使用钢结构至关重要。
本文将探讨钢材断裂与温度的关系，并深入分析其中的原因。
钢材的断裂行为受到温度变化的显著影响。
一般而言，低温会增加钢材的脆性，而高温则会降低钢材的强度。
在低温环境下，钢材的断裂韧性会大大降低，容易发生脆性断裂。
这主要是由于低温下钢材的晶体结构发生变化，导致其内部的应力分布不均匀，从而引发断裂。
相反，在高温环境下，钢材的晶体结构发生塑性变形，使其能够更好地抵抗外部应力，从而减少断裂的可能性。
钢材在不同温度下的断裂机制也有所不同。
在低温下，钢材的断裂主要是由于晶体结构的脆性断裂引起的。
晶体结构中的晶界和晶体内部的缺陷会在外部应力作用下迅速传播，导致断裂。
而在高温下，钢材的断裂主要是由于塑性变形引起的。
高温下，钢材的晶体结构变得更加柔软，能够更好地承受外部应力，从而降低了断裂的风险。
钢材的合金成分也会对其断裂性能产生影响。
不同的合金元素对钢材的断裂行为有不同的影响。
例如，添加一定量的镍和铬可以提高钢材的耐腐蚀性，但过多的添加会降低钢材的韧性，增加断裂的风险。
因此，在设计和选择钢材时，需要综合考虑温度环境以及合金成分对断裂性能的影响。
钢材断裂与温度之间存在着密切的关系。
温度的变化会对钢材的断裂行为产生显著影响，低温会增加脆性断裂的风险，而高温则会降低钢材的强度。
此外，钢材的断裂机制和合金成分也会对其断裂性能产生影响。
因此，在设计和使用钢结构时，必须合理考虑温度因素，以确保钢材的安全可靠性。
建筑用Q235钢在高温_火灾_条件下的力学性能研究
的速率加热试件 ,直至试件破坏 ,记录试件破坏时的温
度及变形值 。
3. 2 试验结果
恒载加温试验的试验结果见表 3 所示 。
表 3 恒载加温试验结果
恒载应力水平σ 恒载应力值/ MPa
破坏温度/ ℃
0. 80 f y
239
620
0. 95 f y
284
581
1. 05 f y
314
578
0. 90 f u
图 3 Q235 钢恒温加载下的应力- 应变图
高温下各温度段与常温下的力学性能指标的对比 见表 2 。
从表 3 中可以看出 ,在火灾条件下 ,Q235 钢的力 学性能与常温下有很大的不同 ,一般来说 ,Q235 钢随 着温度的升高塑性会增大 ,但是当温度升高到低塑性 区域 (蓝脆区 、相变区和过烧温度区) 时 ,会使 Q235 钢 的塑性降低[4] 。如温度在 250 ℃～300 ℃时 ,Q235 钢 由于“蓝脆”现象 ,塑性最低 。因此 ,随着温度的升高 , Q235 钢的各项力学性能指标情况的变化有如下规律 :
据不够充分 ,还不足以充分解释恒载加温试验状况下 ,
Q235 钢的强度数值变化上的具体差异 ,恒载加温试验
中试件的破坏温度与应力的关系是 :1) 试件应力水平
4 结论
基于对建筑用 Q235 钢恒温加载和恒载加温的试 验研究 ,得到以下结论 :
1) 建筑用 Q235 钢在恒温加载条件下强度比恒载 加温达到同样温度时的强度低 ;
450 151. 1 286. 0 1. 51 0. 233 23. 3 42. 2
500 119. 9 219. 5 1. 26 0. 263 24. 1 43. 0
550 68. 1 156. 6 0. 88 0. 340 27. 4 47. 1
碳钢,低温碳钢,不锈钢温度
碳钢,低温碳钢,不锈钢温度
碳钢、低温碳钢和不锈钢是工程领域中常见的钢材类型。
它们在不同的温度环境下表现出不同的性能，因此，在实际应用中需要根据实际情况选择合适的钢材。
首先，我们来了解一下碳钢和低温碳钢。
碳钢是一种含碳量较高的钢材，其在正常温度下具有较好的力学性能和耐磨性。
然而，碳钢在低温环境下容易产生冷脆现象，降低了其韧性和塑性。
为了解决这一问题，低温碳钢应运而生。
低温碳钢通过调整成分，降低了钢中的碳含量，使其在低温环境下具有良好的韧性和塑性。
接下来，我们谈谈不锈钢。
不锈钢具有优良的耐腐蚀性能，因此在高温、低温环境下都能保持稳定的性能。
但是，不锈钢在高温环境下可能会出现蠕变现象，影响其使用寿命。
因此，在高温环境下，需要选用具有良好蠕变性能的钢材。
那么，在实际应用中如何选择合适的钢材呢？以下几点建议供您参考：
1.根据工作环境选择：了解工作环境中的温度、压力等条件，以便选用具有相应性能的钢材。
2.考虑力学性能：根据设备的受力情况，选择具有合适强度、韧性和塑性的钢材。
3.考虑耐腐蚀性能：如果设备处于腐蚀性环境，应选用具有优良耐腐蚀性能的钢材。
4.综合成本因素：在满足性能要求的基础上，综合考虑钢材的成本，选择
性价比较高的钢材。
总之，在选择钢材时，要根据实际工作环境和性能要求，充分考虑各类钢材的优缺点，从而选出最适合的钢材。
低温钢材的热处理与性能研究
低温钢材的热处理与性能研究低温钢材是一种特殊的钢材，主要应用于低温环境下的工程设备和船舶建造。
由于钢材的性能与其组织结构密切相关，因此研究钢材的热处理对其性能的影响是非常重要的。
本文将就低温钢材的热处理及其性能展开探讨，以期为相关领域的研究工作者提供参考。
一、低温钢材的组织结构及性能低温钢材的主要组成成分是碳、铬、镍等元素。
在低温下，它的性能表现出不同于常温下的特性。
在常温下，钢材的结构呈现出α-Fe的体心立方晶体结构。
而在低温下，它的晶体结构变为了面心立方和体心立方的混合结构，同时，晶格发生了变形，在不同温度下，它表现出了不同的性能表现。
与常温钢材相比，低温钢材的强度、韧性、耐腐蚀性等性能都有很大的提高。
这主要是因为低温下钢材的晶粒细化，导致位错的生成和滑移受到限制，在力学性能方面有了一定的提高。
同时，在低温环境下，腐蚀现象也会减缓，使得低温钢材比常温钢材更具有抗腐蚀性。
二、低温钢材热处理的方法低温钢材热处理的方法与常温下的钢材类似。
主要包括退火、正火、淬火、回火等。
但是，由于低温钢材的组织结构与常温钢材有所不同，所以热处理的温度、时间等参数的选取需要有所不同。
1. 退火处理退火处理是钢材热处理中最常见的一种方法。
对于低温钢材而言，退火处理可以提高其韧性。
退火温度一般在600℃以下，时间约为2小时。
退火处理后，低温钢材的晶粒细化，硬度降低，同时韧性明显提高。
2. 正火处理正火处理是将钢材从高温中冷却至常温的一种处理方法。
对于低温钢材而言，正火处理温度一般在780℃～820℃之间，时间约为30分钟。
经过正火处理后，低温钢材的硬度得到提高，同时也保留了一定的韧性。
3. 淬火处理淬火处理是将钢材从高温中迅速冷却至室温的一种处理方法。
对于低温钢材而言，淬火处理一般需要在零下80℃的低温条件下进行。
淬火处理可以使低温钢材的强度和硬度得到明显提高，但是韧性会相应下降。
4. 回火处理回火处理是将钢材在淬火后加热至一定温度，保温一定时间后冷却至室温的处理方法。
钢材极限应变
钢材极限应变钢材是一种常用的材料，在工业生产和建筑领域都有广泛的应用。
钢材具有高强度、耐腐蚀和可塑性等特点，但在受外力作用下也会发生变形。
极限应变是衡量材料在受力下能够承受的最大变形程度，对于钢材的使用和设计具有重要的意义。
钢材的极限应变随着材料的不同而有所差异，一般来说，钢材的极限应变是指在材料受力下，其形变达到临界点时的应变值。
这个临界点是指材料的弹性极限，即材料能够恢复到原始形状的最大应变值。
超过这个应变值，材料就会发生塑性变形，无法完全恢复到原始形状。
钢材的极限应变主要受到以下几个因素的影响：1. 材料的性质：不同种类的钢材具有不同的强度和韧性，因此它们的极限应变也会有所不同。
一般来说，高强度钢材的极限应变较低，而高韧性钢材的极限应变较高。
2. 外界环境：温度、湿度等外界环境因素也会对钢材的极限应变产生影响。
在高温环境下，钢材的强度会降低，导致极限应变增加。
而在低温环境下，钢材的韧性会降低，导致极限应变减小。
3. 加工工艺：钢材经过不同的加工工艺后，其晶粒结构和内部应力会发生变化，从而影响其极限应变。
通常情况下，冷加工会增加钢材的强度和硬度，导致极限应变减小。
而热加工则会改善钢材的塑性和韧性，增加极限应变。
钢材的极限应变对于材料的设计和使用具有重要的指导意义。
在工程设计中，需要根据钢材的极限应变来确定结构的安全系数，以确保材料在受力下不会发生失效。
在材料选择和使用过程中，也需要考虑钢材的极限应变，选择合适的材料来满足工程需求。
钢材的极限应变是衡量材料在受力下能够承受的最大变形程度。
它受到材料性质、外界环境和加工工艺等因素的影响。
对于钢材的设计和使用来说，了解和考虑极限应变是非常重要的，能够确保结构的安全性和材料的可靠性。
通过科学的材料选择和合理的设计，我们可以充分发挥钢材的优势，为人类的工业生产和建设提供可靠的支持。
中温回火的温度
中温回火的温度
中温回火是一种热处理工艺，适用于钢材的改善性能。
中温回火过程中，钢材的温度
控制在500℃-650℃范围内，比高温回火温度低，但比低温回火温度高。
中温回火可以提
高钢材的强度、延展性和韧性，适用于一些对强度和韧性要求高的铁路轨道、汽车零部件、桥梁构件等。
中温回火的温度区间是从500℃到650℃，这是一个比较宽泛的区间。
具体的中温回火温度取决于钢材的成分、硬度、尺寸等因素。
一般来说，中碳钢、合金钢、冷拔钢等材料
的中温回火温度在520℃-560℃之间；而高碳钢、工具钢等材料则需要稍高的中温回火温度。
对于大型钢材件，中温回火时要注意加热均匀，以免产生应力和变形。
中温回火的过程时间也是比较重要的。
一般来说，中温回火时间与温度成反比例关系，即温度越高，时间越短。
对于平衡回火，要保持钢材在中温回火温度下保温一定时间，通
常为1-2小时。
而对于批量生产需要节约时间的情况，可以采用快速回火，其时间只需
10-20分钟即可。
中温回火的主要目的是改善钢材的性能。
在热处理后，钢材的晶粒变细，内部应力减小，因此更加均匀稳定。
中温回火可以增加钢材的强度、硬度、韧性和耐磨性。
在汽车零
部件、铁路轨道、桥梁构件等行业应用广泛。
中温回火的过程也需要多种设备来完成，例如加热炉、等离子喷气机等。
加热炉是用
来加热钢材到回火温度的设备，常见的加热方式有电阻加热、气体加热等。
等离子喷气机
则是用来进行快速回火的设备，可以在十几分钟内完成回火过程。
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3.3.1 温度
不同用途的压力容器的工作温度不同。
钢材在低温、中温、高温下，性能不同。
高温下，钢材性能往往与作用时间有关。
介绍几种情况的影响:
一、短期静载下温度对钢材力学性能的影响
1、高温下
在温度较高时，仅仅根据常温下材料抗拉强度和屈服点
来决定许用应力是不够的，一般还应考虑设计温度下材
料的屈服点。
2、低温下
随着温度降低，碳素钢和低合金钢的强度提高，而韧性
降低。
当温度低于20℃时，钢材可采用20℃时的许用应
力。
韧脆性转变温度——（或脆性转变温度）
当温度低于某一界限时，钢的冲击吸收功大幅度地下
降，从韧性状态变为脆性状态。
这一温度常被称为韧脆
性转变温度或脆性转变温度。
图3-3 温度对低碳钢力学性能
的影响
(图3-4 低碳钢冲击吸收功和温度的关系曲线)
低温变脆的金属：具有体心立方晶格的金属如碳素钢和低合金钢。
低温仍有很高韧性的金属：面心立方晶格材料如铜、铝和奥氏体不锈钢，冲击吸收功随温度的变化很小，在很低的温度下仍具有高的韧性。
二、高温、长期静载下钢材性能
蠕变现象：在高温和恒定载荷的作用下，金属材料会产生随时间而发展的塑性变形，这种现象被称为蠕变现象。
一定的应力作用下，碳素钢（>420度）合金钢(>400-500度)时发生蠕变。
蠕变的危害:蠕变的结果是使压力容器材料产生蠕变脆化、应力松弛、蠕变变形和蠕变断裂。
因此,高温压力容器设计时应采取措施防止蠕变破坏发生。
1、蠕变曲线
蠕变曲线三阶段：减速蠕变，恒速蠕变，
加速蠕变。
oa线段——试样加载后的瞬时应变。
a点以后的线段——从a点开始随时间增
长而产生的应变才属于蠕变。
蠕变曲线上
任一点的斜率表示该点的蠕变速率。
ab为蠕变的第一阶段:
即蠕变的不稳定阶段，蠕变速率随时间的
增长而逐渐降低，因此也称为蠕变的减速
阶段。
bc为蠕变的第二阶段: 图3-5 蠕变应变与时间的关系
在此阶段，材料以接近恒定蠕变速率进行
变形，故也称为蠕变的恒速阶段。
cd为蠕变的第三阶段:
在这阶段里蠕变速度不断增加，直至断
裂。
对于同一材料，改变温度或改变应力，蠕变曲线都会不同：
▲当应力较小或温度很低时，第二阶段的持续时间长，甚至无第三阶段；
▲相反，当应力较大或温度较高时，第二阶段持续时间短，甚至完全消失。
2、蠕变极限与持久强度a、蠕变极限——是高温长期载荷作用下，材料对变形的抗力。
蠕变极限表示法:★在给定温度下，使试样产生规定的第二阶段蠕变速率的应力值。
★在给定温度和规定时间内，使试样产生一定量的蠕变总伸长率的应力值（常用）
b、持久强度——在给定的温度下，经过一定时间后发生断裂时构件所能承受的最大应力。
◇考虑蠕变极限和持久强度的场合：
a.蠕变极限适用于在高温运行中要严格控制变形的零件的设计，如涡轮叶片
b.高温压力容器设计中，不仅要防止过大的变形，而且要确保在规定条件下不会蠕变断裂，往往同时用蠕变极限和持久强度来确定许用应力。
（蠕变极限常用第二种表示法，且一般规定时间为105h，总伸长率为1%；确定持久强度的时间为105h。
）
温度和应力对蠕变断裂形式有显著的影响
◎在高应力、较低的温度时，断裂后伸长率较高，断口呈韧性形态；
◎而在应力低、温度高时，断裂前塑性变形小，断裂呈脆性，断后伸长率较低，缩颈很小,在晶体内部常发现大量的细小裂纹。
松弛:在常温下工作的零件，在发生弹性变形后，如果变形总量保持不变，则零件内的应力将保持不变。
但在高温和应力作用下，随着时间的增长，如果变形总量保持不变，因蠕变而逐渐增加的塑性变形将逐步代替原来的弹性变形，从而使零件内的应力逐渐降低，这种现象称为松驰。
如高温压力容器中的连接螺栓，可能因松弛而引起容器泄漏。