钢板断裂原因分析
Q235C厚规格钢板折弯开裂的原因分析
熔 炼( 连浇炉次)O . 1 7 O . 1 9 1 . 4 7 0 . 0 1 3 0 . 0 0 7 0 . 0 2 0 . 0 0 2 O . 0 / 2 开裂钢板试样 0 . 1 7 0 . 2 1 1 . 3 5 0 . 0 1 2 0 . 0 0 5 0 . 0 2 0 . 0 1 0 . 0 1 2
m m X 1 2 3 5 0 mm钢板 , 然后 弯成 圆筒形 将 两端 焊接 好, 再 通 过 圆矫 机 矫 圆 , 送 入 下 道 工序 使 用 。钢 板 在 圆矫过 程 中 出现 开 裂 , 客户 提 出质 量异 议 , 要求 尽快 解 决 。从 现场 钢 板开 裂情 况看 , 开裂 位置 距 离 焊接 点约 为 1 7 0 m m, 开裂 面平 整 , 端 口整 齐 , 未发现 有 明显 的大型夹 杂物 , 只有应 力开 裂断 口的痕迹 。 复合 坯 轧 制 1 0 0 m m钢 板 加 工过 程 中 出现 断裂 系首 次 发生 。为 明确 断裂 生成 原 因 , 消除 后续 生产
过程 中产 品质量 隐患 , 进 行 了详细原 因分析 。
标准要求 实测结果
比较
≤5 O 6 7
1 7
≤ 6 O 3 7
— 2 3
≤ 3 1 . 8
— 1 . 2
2 冶炼工 艺及检 测分 析
从 冶 炼 生产 工艺 参数 和 操作 分析 , 过 热度 2 1 ~ 3 4 o C( 略高 ) , 拉 速恒定 1 . 1 5 m / mi n , 钢包换 包期 间中
表1 开裂 钢 板试 样 与标 准 、 熔 炼 化 学 成 分 对 比 %
项 目 C S i Mn P S A l s Nb T i
卷 管生 产 , 在 进行 圆 矫时 发生 钢 板断 裂 。其加 工 工 序为 : 先 将 钢 板 沿 纵 向切 割 成 两块 1 0 0 mm X 2 0 0 0
锁定钢板断裂原因分析及再手术处理原则
F i r s t H o s p i t a l
A b s t r a c t : O b j e c t i v e T o i n v e s t i g a t e t h e c a u s e s o f t h e l o c k i n g p l a t e f r a c t u r e a n d r e o p e r a t i o n p r i n c i p l e s m a n a g e —
H o u — c h u n , _ , , Ⅳ G X i n , W A NG in f - g u a n g ,W A N G R u — y u ( D e p t o f O r t h o p a e d i c s , f o Y a n g z h o u , Y a n g z h o u , J i a n g s u 2 2 பைடு நூலகம் 0 0 0 C h i n a )
t o l o g o u s i l i a c b o n e g r a f t , a mo n g t h e m 9 c a s e s wi t h ll a o g e n e i c b o n e g r a f t .On e p a t i e n t h a d h u me r a l s h a f t f r a c t u r e a n d wa s t r e a t e d w i t h t h e c u s t o mi z e d l o c k i n g p l a t e a n d t h e n a r r o w d y n a mi c c o mp r e s s i o n p l a t e c o mb i n e d w i t h a u t o l o g o u s j l i — a c b o n e ra g f t .On e f e mo r a l s h a f t f r a c t u r e w a s t r e a t e d wi t h i n t e r l o c k i n g i n t r a me d u l l a r y n a i l f i x a t i o n wi t h a u t o l o g o u s i l i a c b o n e g r a f t .Re s u l t s T h e c a u s e s o f p l a t e f r a c t u r e i n c l u d e d t h e i mp r o p e r c h o i c e o f i n d i c a t i o n,i mp r o p e r o p e r a t i o n o f l o c k i n g p l a t e a n d i n a p p r o p r i a t e f u n c t i o n a l a n d r e h a b i l i t a t i o n t r a i n i n g ft a e r o p e r a t i o n .Al l 1 2 c a s e s w e r e f o l l o we d u p f o r
钢结构的材料损伤与断裂分析
钢结构的材料损伤与断裂分析引言钢结构是一种常见的工程结构,广泛应用于大型建筑、桥梁、航空航天和海洋工程等领域。
随着使用时间的增加,钢结构可能会受到材料损伤和断裂影响,导致结构的失效。
因此,对钢结构的材料损伤与断裂进行分析是十分重要的,可帮助工程师评估结构的安全性、制定维修计划和改进设计。
本文将介绍钢结构材料损伤和断裂的常见原因,并探讨分析方法和预防措施。
材料损伤原因腐蚀钢结构在受到湿气、盐水或化学介质的长期作用下,会产生腐蚀现象。
腐蚀作用会使钢结构表面产生氧化物,并逐渐破坏材料的内部结构,导致强度降低或出现局部腐蚀。
疲劳钢结构在经过长期重复加载后,会出现疲劳现象。
疲劳裂纹通常从材料表面开始形成,并逐渐扩展到内部。
如果这些裂纹未能及时检测和修复,可能导致严重的断裂事故。
高温高温环境下,钢结构的强度和刚度会发生变化。
超过临界温度时,钢结构会出现软化和失稳现象,导致结构崩溃。
负荷超载钢结构在设计阶段考虑的荷载和实际使用中承受的荷载可能存在差异。
长期超载会使钢结构的应力超过承载能力,从而引发材料损伤和断裂。
分析方法静态分析钢结构的静态分析通常通过有限元分析(Finite Element Analysis, FEA)来进行。
在分析过程中,将结构划分为小的有限元,并利用数学模型和计算方法求解结构的应力和变形。
根据材料的物理性质和损伤模型,可以预测结构在不同荷载条件下的损伤和破坏行为。
动力学分析动力学分析可以帮助工程师理解结构在动态荷载下的行为。
通过数学模型和计算方法,可以预测结构在地震、风载和爆炸等荷载作用下的响应,从而判断结构是否存在损伤和断裂的风险。
检测与监测定期的检测和监测是预防和识别钢结构损伤与断裂的关键。
常用的方法包括超声波检测、磁粉检测和视觉检测等。
这些方法可以帮助工程师发现结构中的裂纹、腐蚀和其他损伤,及时采取修复措施。
预防与维修为了预防钢结构发生材料损伤和断裂,以下措施可以采取:1.选择合适的防腐涂层,以防止腐蚀现象的发生。
钢材出现断裂的原因分析
钢材出现断裂的原因分析用于各行业的钢材品种达数千种之多。
每种钢材都因不同的性能、化学成分或合金种类和含量而具有不同的商品名称。
虽然断裂韧性值大大方便了每种钢的选择,然而这些参数很难适用于所有钢材。
主要原因有:第一,因为在钢的冶炼时需加入一定数量的某种或多种合金元素,成材后再经简单热处理便可获得不同的显微组织,从而改变了钢的原有性能;第二,因为炼钢和浇注过程中产生的缺陷,特别是集中缺陷(如气孔、夹杂等)在轧制时极其敏感,并且在同一化学成分钢的不同炉次之间,甚至在同一钢坯的不同部位发生不同的改变,从而影响钢材的质量。
由于钢材韧性主要取决于显微结构和缺陷的分散(严防集中缺陷)度,而不是化学成分。
所以,经热处理后韧性会发生很大变化。
要深入探究钢材性能及其断裂原因,还需掌握物理冶金学和显微组织与钢材韧性的关系。
1. 铁素体-珠光体钢断裂铁素体-珠光体钢占钢总产量的绝大多数。
它们通常是含碳量在0.05%~0.20%之间的铁-碳和为提高屈服强度及韧性而加入的其它少量合金元素的合金。
铁素体-珠光体的显微组织由BBC铁(铁素体)、0.01%C、可溶合金和Fe3C组成。
在碳含量很低的碳钢中,渗碳体颗粒(碳化物)停留在铁素体晶粒边界和晶粒之中。
但当碳含量高于0.02%时,绝大多数的Fe3C形成具有某些铁素体的片状结构,而称为珠光体,同时趋向于作为“晶粒”和球结(晶界析出物)分散在铁素体基体中。
含碳量在0.10%~0.20%的低碳钢显微组织中,珠光体含量占10%~25%。
尽管珠光体颗粒很坚硬,但却能非常广泛地分散在铁素体基体上,并且围绕铁素体轻松地变形。
通常,铁素体的晶粒尺寸会随着珠光体含量的增加而减小。
因为珠光体球结的形成和转化会妨碍铁素体晶粒长大。
因此,珠光体会通过升高d-1/2(d为晶粒平均直径)而间接升高拉伸屈服应力δy。
从断裂分析的观点看,在低碳钢中有两种含碳量范围的钢,其性能令人关注。
一是,含碳量在0.03%以下,碳以珠光体球结的形式存在,对钢的韧性影响较小;二是,含碳量较高时,以球光体形式直接影响韧性和夏比曲线。
Q345B板材弯折开裂原因分析
Q345B钢板伸长率不合的原因分析摘要通过对Q345B钢板伸长率影响因素的分析和研究,表明钢中夹杂物、异常组织及带状组织是Q345B钢板伸长率不合的主要原因。
并提出了工艺改进等相关措施,改善并提高了钢板伸长率性能。
0 前言Q345B钢板是低合金高强度结构钢,广泛用于制造各类结构件。
最近在对天津钢铁公司一批Q345B钢板进行力学性能检测时,发现伸长率明显偏低,规格集中在厚度30 mm以上,严重影响该产品的正常生产和合同交货期。
本文利用光学金相、扫描电镜分析等手段,对Q345B钢板拉伸断口试样进行显微组织、断口形貌、夹杂物类型分析,找出了造成Q345B钢板伸长率偏低的原因。
1 试验材料成分及力学性能选用的试验材料是Q345B钢板,加工好的试样在常温条件下进行拉伸试验。
其化学成分及力学性能检测结果见表1和表2。
通过对比分析伸长率合格与不合试样的成分,发现两者并无明显差别,但钢板伸长率性能相差很大,说明化学成分不是造成产品伸长率偏低的主要原因。
2试验结果及分析2.1金相分析从伸长率不合的1#试样钢板上取纵向试样,进行磨制、抛光,在光学金相显微镜下观察评定钢中夹杂物,发现钢中夹杂物主要以A类(硫化物)和B类(硅酸盐)为主,且试样中夹杂物级别较高,A类为细系2.5,B类为细系2.0。
D类和DS类夹杂物级别一般,D类为细系1.0,DS类为·39·第18卷第3期2012年6月宽厚板WIDE AND HEAVY PLATEVol.18,No.3June 20120.5,且由于尺寸较小,分布较为弥散,因此,A类和B类夹杂物对塑性指标的影响较大。
用4%硝酸酒精侵蚀后,观察其金相组织,见图1。
图1 1#试样板厚1/2处显微组织从金相结果来看,板厚1/2处金相组织为铁素体、珠光体和少量针状铁素体,试样心部存在贝氏体,这两类组织可降低钢板的塑性指标,此外,心部还有微裂纹;带状组织级别为2.5~3.0级,导致钢板横向性能变差,并在拉伸过程中产生木纹状断口,影响伸长率指标[1];晶粒度级别为7.5~8级。
Q235B钢板冷弯开裂原因分析及预防措施
Q235B钢板冷弯开裂原因分析及预防措施摘要:2011年初,临钢生产的12~40 mm厚钢板在冷弯时发生开裂现象。
在开裂部位取样分析发现钢板开裂主要原因是钢中存在带状偏析和硫化物、硅酸盐夹杂过多阻断了钢基体的连续性,导致受力断裂。
通过采取适当措施可以减少夹杂物的产生。
2011年1~3月份,山西新临钢钢铁有限公司(全文临钢)生产的产品共发生26起质量异议,其中因Q235B冷弯加工裂纹开裂11起,占42.3%。
裂纹开裂见图1。
1 Q235B钢板检验结果1.1钢板氧、氮、磷、硫含量情况(见表1)从分析结果来看,钢板氧含量较高。
1.2 Q235B质量异议取样分析结果(见表2)从成分对比情况看,两次分析结果存在一定差异,但偏差不大,在同一钢种成分范围内。
出现偏差与取样位置、成分出现偏析等原因有关。
经市场调研,临钢Q235B成分与国内其他19家钢厂(质量证明书)的差别,碳质量分数:临钢平均为0.17%,其他厂在0.15%以上(平均为0.16%),临钢基本持平;硅质量分数:临钢平均为0.18%,其他厂家平均为0.22%,临钢略低;锰质量分数:临钢平均为0.44%,其他厂家平均为0.61%,临钢明显偏低;磷质量分数:临钢平均为0.025%,其他厂家磷质量分数平均为0.018%,临钢高;硫质量分数:临钢平均为0.027%,其他厂家平均为0.013%,临钢高。
1.3 夹杂物检验情况(见表3)从所取试样的整体检验情况分析,试样都存在较严重的硫化物分布。
在距离表皮1~2 mm处,硫化物夹杂很少,距离表面约6~7 mm处,硫化物夹杂开始增多,到中心处最为严重。
1.4金相分析结果从金相分析结果和夹杂物的评级上看,试样硫含量偏高;硅酸盐夹杂物含量较高,尺寸较大,但晶粒度与正常试样区别不明显,夹杂物沿轧制方向与铁素体和珠光体呈带状分布(见图2)。
1.5电镜分析结果有的试样断口表面有黄色氧化铁,微观断口以脆性断裂为主;试样宏观断口上有夹杂存在,微观断口形貌为韧性断裂;有的钢板断面上有空洞缺陷,应该为钢板中存在疏松或中间裂纹。
锁骨骨折钢板断裂原因分析及预防
锁骨骨折钢板断裂原因分析及预防发表时间:2013-02-01T09:54:42.980Z 来源:《中外健康文摘》2012年第43期供稿作者:亢军强[导读] 过早用力、负重以及不正确的功能锻炼是钢板断裂主要原因。
亢军强(解放军第154中心医院骨科河南信阳 464000)【中图分类号】R683.41【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2012)43-0232-01 骨折钢板内固定术后钢板断裂的现象在四肢骨折特别是股骨干骨折较常见,锁骨属上肢带骨,受力相对较小和单一,传统治疗方法主张局部行手法复位后锁骨带固定,此方法简单、痛苦少,但不能达到解剖复位,易造成局部隆突、影响美观,现多数学者主张行手术治疗,其骨折内固定术后钢板断裂应引起重视。
本院在2007年2月至2011年12月期间,231例锁骨骨折钢板内固定术后,11例发生锁骨术后钢板断裂,现将其原因分析如下。
1 临床资料1.1 一般资料本组11例,其中男8例,女3例,年龄18-64岁,平均36.8岁。
骨折发生左侧3例,右侧8例。
所有骨折均为粉碎性,有移位。
骨折位置为骨折中段或外侧段,受伤距手术时间3-5天,所有骨折均用重建钢板内固定。
钢板断裂时间术后1-12个月。
1.2 术后处理术后以前臂悬吊带悬吊4个月。
2 结果11例钢板断裂的病例中,2例是由于外伤导致断裂,5例为提重物或干活所致。
3例断裂后骨折断端没有移位,8例骨折断端有明显移位,其中2例导致骨不连,骨折断端硬化。
3 讨论3.1 钢板断裂是骨折内固定术后常见并发症,以四肢长骨多见,尤其以股骨发生率最高[1]。
绝大部分钢板断裂都发生在术后3-4个月[2]或20d[3]-13个月[1]不等,钢板起张力带固定效应,经对抗弯曲应力和旋转应力,较为合适是重建钢板,因锁骨也承受重量,应选用至少6孔钢板。
对于中段粉碎性骨折,可采用重建钢板螺丝钉内固定,至少6-7孔,置于锁骨上方。
3.2 锁骨骨折术后钢板断裂常见原因:3.2.1 骨折断端不稳定是造成钢板断裂的主要客观因素,当骨折不稳定,由于长期的金属疲劳及局部微动,使应当有骨质本身承载的负荷更多的由钢板负担,终究导致钢板断裂。
骨折术后钢板断裂分析
骨折术后钢板断裂的问题调查发现体力劳动者内固定的折断率远高于脑力劳动者,钢板断裂的时间大多发生在术后3-5个月。
经查阅及总结文献,主要原因如下:1.骨折的不稳定是造成钢板断裂的主要客观因素,当骨折不稳定,使应由骨质自身承载的负荷更多地由钢板负担,终究导致钢板断裂。
2.过早的用力和负重以及不正确的功能锻炼是钢板断裂的主观因素。
例如:股骨干骨折骨折平均愈合时间为14-15周,所以三个月内应避免完全负重;如锁骨骨折术后早期应悬吊患侧肢体,禁止患侧侧卧,防止用患侧的手臂用力提物、支撑、用力等。
3.术前适应症把握不准,钢板选择不当:①所选钢板长度不够,导致钢板力臂不足而断裂,长度要达到骨折处骨干直径的4-5倍,但对于长斜形或粉碎性骨折,主要看钢板有效螺钉数。
②钢板宽度和厚度不够,或者不适宜钢板固定。
4.术中操作不当,手术技巧不足;其又包括①骨折解剖复位不当,如骨折复位不当或钢板对侧皮质缺损时骨折处骨质无法承担连接作用,钢板将承受骨骼上的全部负荷,并成为支点。
骨缺损尽量一期植骨。
②术中钢板放置不当。
钢板未放置在张力侧或者钢板的中心未放置在骨折线上。
还有术中将钢板反复塑形,使钢板机械性能改变,强度下降或者螺钉过少,螺钉的把持力不够。
③骨膜剥离过多,损伤局部血运,影响骨痂生长,手术时间过长或者没有严格遵守无菌操作,导致急慢性感染。
5、金属材质不同,发生电解反应,加速钢板的疲劳或者钢板本身存在质量问题。
钢板断裂的预防1.要掌握好手术指针、适应症、禁忌症,做该做的手术不要做想做的手术。
根据骨折部位,骨折类型,患者年龄,性别,职业,生理心理状况,社会经济能力以及医生的技术水平和医院的设备条件等综合情况,对患者高度负责精神,适当决定,不生搬硬套。
2.做好术前准备:做好术前计划和讨论,对于手术方案要有周密的考虑,对于术中可能发生的情况要有很好的应对措施。
完善术前必要的检查,认真阅读X 线片,CT等检查,选择最好的内固定方式,准备一种或多种内固定材料,对疑难手术要做好科内或院内讨论。
金属材料的断裂行为分析
金属材料的断裂行为分析金属材料在实际应用中经常面临着受力情况,而断裂行为是其中一个重要的因素。
本文将对金属材料的断裂行为进行分析,探讨其原因和影响因素。
一、断裂行为的定义金属材料的断裂行为指的是在外部作用力的作用下,材料发生断裂的过程。
断裂是材料失去载荷传递能力的结果,其破坏表现为断口形成。
二、断裂行为的原因1. 内部缺陷:金属材料内部可能存在各种缺陷,如气孔、夹杂物、晶界、位错等。
这些缺陷会集中应力,导致断裂的发生。
2. 外部影响:金属材料在使用过程中,承受着多种外部作用力,如拉伸、压缩、弯曲、挤压等。
这些作用力会引起金属的应力集中,进而导致断裂。
三、断裂行为的影响因素1. 材料的强度:金属材料的强度越高,其抵抗断裂的能力也就越强。
因此,金属的强度是断裂行为的一个重要影响因素。
2. 温度:温度对金属材料的断裂行为有着显著的影响。
在高温下,金属易于软化和熔化,从而导致断裂;而在低温下,金属脆性增加,也容易发生断裂。
3. 加载速率:加载速率是指外部作用力施加的速度。
在较高的加载速率下,金属材料容易发生动态断裂;而在较低的加载速率下,金属更容易发生静态断裂。
四、断裂行为的分析方法1. 断裂力学:通过断裂力学的理论和方法,可以定量分析金属材料的断裂行为。
其中,最常用的方法包括线弹性断裂力学、弹塑性断裂力学和韧性断裂力学。
2. 断口分析:通过观察金属材料的断口形貌,可以初步判断断裂的类型和原因。
常见的断口形貌有韧性断口、脆性断口等。
3. 数值模拟:利用有限元方法等数值模拟手段,可以模拟金属材料在受力下的断裂行为。
通过数值模拟可以更加准确地分析和预测金属材料的断裂行为。
五、断裂行为的应用对金属材料的断裂行为进行分析可以为材料的选用、设计和使用提供重要的依据。
通过了解材料的断裂性能,可以避免在实际应用中出现断裂导致的事故和损失。
六、结论金属材料的断裂行为是一个复杂而重要的问题。
内部缺陷和外部作用力是断裂行为的主要原因,而材料的强度、温度和加载速率是断裂行为的关键影响因素。
Q345B钢板卷制开裂原因分析
Q345B 钢板卷制开裂原因分析Q345B 钢板卷制开裂原因分析摘要:本文对Q345B 钢板卷制开裂的原因进行了深入的探讨,主要涉及材料的化学成分、热处理工艺、卷制工艺、设备设施、生产环境等方面。
通过对现有资料的搜集和分析,总结出了影响Q345B 钢板卷制开裂的主要因素,并提出了相应的防范和解决策略。
关键词:Q345B 钢板;卷制开裂;原因分析;防范策略一、引言Q345B 钢板作为一种常用的结构钢材料,广泛应用于建筑、桥梁、压力容器等领域。
在生产过程中,经常需要对Q345B 钢板进行卷制加工,以满足各种工程需求。
然而,卷制过程中常常会出现开裂缺陷,严重影响产品质量和生产效率。
因此,深入探讨Q345B 钢板卷制开裂的原因,对于提高产品质量、优化生产工艺具有重要意义。
二、Q345B 钢板卷制开裂的原因分析2.1材料的化学成分Q345B 钢板的化学成分对于其卷制性能具有直接影响。
如果钢材成分不符合标准或存在夹杂物和太大的晶粒等缺陷,就会导致卷制时易出现开裂。
例如,磷含量高于0.04%、硫含量高于0.05%的钢材,易在卷制过程中出现裂纹[1]。
因此,钢材的化学成分必须符合国家相关标准,严格控制各项指标。
2.2热处理工艺热处理工艺对于Q345B 钢板的组织、性能和卷制性能具有至关重要的作用。
如果热处理工艺不当,会引起钢板的硬度、韧性不均等问题,在卷制时易出现塑性变形不平衡的情况,从而导致开裂。
另外,过渡温度过高或过低会使钢材变质,热稳定性变差,容易出现脆性断裂。
因此,必须采用严格的热处理工艺,确保钢材的性能和组织稳定。
2.3卷制工艺卷制工艺是Q345B 钢板卷制过程中最为关键的因素之一。
不同的卷制方案和工艺参数对于卷制品质具有直接影响。
如果对卷制参数控制不当,如卷制速度过快、卷筒不平衡等,就会使得板材在卷制过程中出现轴向应力不均,从而引起开裂。
因此,应严格控制卷制参数,确保卷制过程的稳定性与均匀性。
2.4设备设施设备设施是Q345B 钢板卷制过程中的重要环节。
堆焊导致钢板开裂原因
堆焊导致钢板开裂原因
堆焊导致钢板开裂的原因有多种,主要包括以下几个方面:1.焊接不良:例如未焊接上,设定焊接条件不合适,焊接部位
污染,切边不良等。
2.母材问题:例如淬硬性材料或母材焊前为淬硬组织,母材预
热或焊后保温处理不当,母材本身存在裂纹、夹渣等缺陷,堆焊金属与母材的热膨胀系数相差悬殊等。
3.合金问题:例如喷焊合金硬度高、抗裂性较差,或者合金中
碳含量较高、硅量、硼量较多,与其他合金元素形成合金化合物,导致硬度高、韧性差、容易出现裂纹。
4.工件问题:例如工件刚性大,液体合金凝固时产生的拉应力
还会增加,大于合金的强度上限而轧辊堆焊出现裂缝。
工件喷焊表面存在缺陷,如裂纹、凹痕、铸造砂眼等,容易在缺陷处形成应力集中而产生裂纹。
5.制作工艺问题:例如焊道宽厚比小、焊道本身抗裂性能差,
或者焊前预热、焊后缓冷措施不当等。
因此,在堆焊过程中,需要针对具体情况进行分析,采取相应的措施预防钢板开裂。
钢材断裂基本原因分析大全
钢材断裂基本原因分析大全用于各行业的钢材品种达数千种之多。
每种钢材都因不同的性能、化学成分或合金种类和含量而具有不同的商品名称。
虽然断裂韧性值大大方便了每种钢的选择,然而这些参数很难适用于所有钢材。
主要原因有:第一,因为在钢的冶炼时需加入一定数量的某种或多种合金元素,成材后再经简单热处理便可获得不同的显微组织,从而改变了钢的原有性能;第二,因为炼钢和浇注过程中产生的缺陷,特别是集中缺陷(如气孔、夹杂等)在轧制时极其敏感,并且在同一化学成分钢的不同炉次之间,甚至在同一钢坯的不同部位发生不同的改变,从而影响钢材的质量。
由于钢材韧性主要取决于显微结构和缺陷的分散(严防集中缺陷)度,而不是化学成分。
所以,经热处理后韧性会发生很大变化。
要深入探究钢材性能及其断裂原因,还需掌握物理冶金学和显微组织与钢材韧性的关系。
1. 铁素体-珠光体钢断裂铁素体-珠光体钢占钢总产量的绝大多数。
它们通常是含碳量在0.05%~0.20%之间的铁-碳和为提高屈服强度及韧性而加入的其它少量合金元素的合金。
铁素体-珠光体的显微组织由BBC铁(铁素体)、0.01%C、可溶合金和Fe3C 组成。
在碳含量很低的碳钢中,渗碳体颗粒(碳化物)停留在铁素体晶粒边界和晶粒之中。
但当碳含量高于0.02%时,绝大多数的Fe3C形成具有某些铁素体的片状结构,而称为珠光体,同时趋向于作为“晶粒”和球结(晶界析出物)分散在铁素体基体中。
含碳量在0.10%~0.20%的低碳钢显微组织中,珠光体含量占10%~25%。
尽管珠光体颗粒很坚硬,但却能非常广泛地分散在铁素体基体上,并且围绕铁素体轻松地变形。
通常,铁素体的晶粒尺寸会随着珠光体含量的增加而减小。
因为珠光体球结的形成和转化会妨碍铁素体晶粒长大。
因此,珠光体会通过升高d-1/2(d为晶粒平均直径)而间接升高拉伸屈服应力δy。
从断裂分析的观点看,在低碳钢中有两种含碳量范围的钢,其性能令人关注。
一是,含碳量在0.03%以下,碳以珠光体球结的形式存在,对钢的韧性影响较小;二是,含碳量较高时,以球光体形式直接影响韧性和夏比曲线。
钢板折弯开裂原因
钢板折弯开裂原因
一、材料因素。
1.材料的质量问题:钢板的质量问题是导致钢板折弯开裂的重要因素。
如果材料中存在杂质、夹杂、气孔等缺陷,那么这些缺陷在弯曲过程中就
会因为应力超过材料的强度而出现开裂。
2.材料的选择不当:钢板的种类和厚度应该根据具体的使用要求进行
选择,如果选择不当,如选择过薄或过软的钢板,在折弯过程中容易产生
开裂。
3.材料的加工质量:加工质量差的钢板,表面粗糙度高,容易导致作
用于钢板上的应力集中,从而导致开裂。
二、工艺因素。
1.压边速度过快或过慢:压边速度过快会导致过多的变形次数和应力
集中,过低的速度会导致压边时间过长,对材料产生过度的应力,两者都
可能造成开裂。
2.压边角度不合适:当压边角度大于或等于材料的弯折极限时,就容
易出现钢板开裂的情况。
因此,在钢板折弯过程中,需要根据材料的弯折
极限来选择合适的角度。
3.压边位置不当:过度的均布荷载会导致材料存在过大的应变,造成
张应力和压应力不均衡,最终导致钢板开裂。
三、环境因素。
1.温度和湿度:在高温高湿的环境下,钢板的表面可能会形成氧化皮和锈蚀,这些都会对压边产生不良影响,尤其是对于结构件的使用,开裂现象更为明显。
2.弯曲强度过度:如果弯曲力度过度,会导致钢板的应力不均衡,造成不同位置产生的应力不同,最终导致钢板出现开裂现象。
总之,钢板折弯开裂的原因是多方面的,需要我们在生产过程中特别注意。
首先,需要选用质量好的合适材料,其次,加工工艺技术要过硬,不得有瑕疵和误差,同时调整环境温度、湿度等条件也会对钢板的开裂性能产生影响,需注意。
骨折内固定术后钢板断裂原因分析及预防策略
[ 9 L n A,r k nG A C ed G S s m c n a m t na e 1 ] ez F n l , h al W . yt i i m a o t a i e e f l i fr
t u a J .nuy2 0 ,8 1 ):3 6— 3 5 r m [ ] Ijr,0 7 3 (2 13 14 . a ( O L uei Z L uei M, roei Sa kv ,t 1Peit g 2 ] a sv ,a svc Tbjvc— tn oi Je . rdcn c c a i m lpeognfi r npt nswt eeet u [ ] C nJ ut l ra auei ai t i svr r ma J . a i l e h a
r t e a n i i r h y h k n sme i ts p sta maT el a h rt n i h b t y T 2 l mp o i e d ae o t u c l h o r
( 收稿 日期 :0 9—1 2 修 回 日期 :0 9- 2— 6 20 2- 1 20 1 2 )
中 图分 类 号 文章 编 号 R6 3 8 文 献标 识 码 A d i1.9 9 ji n 10 0 8 .0 0 0 .5 o:0 3 6 /. s.0 4— 18 2 1 .5 0 2 s 10 0 8 (0 0 0 0 7 0 0 4— 18 2 1 )5・ 5 3— 2
随着我 国社 会经济及工农业交通 事业 的发展 , 骨折的发 生率 明显增加 , 而钢 板 内 固定 则 是治 疗骨 折 的 主要 方法 之
。
尽 管 内固定钢板 的设计 和应用技术有较大 的进 展 , 但发
钢材裂纹延伸的原因
钢材裂纹延伸的原因
钢材裂纹延伸的原因可以有以下几点:
1. 材料性能不足:钢材在制造过程中,如合金成分、冷处理工艺等不符合要求,导致材料强度、韧性等性能不佳,容易发生裂纹并延伸。
2. 负荷作用:钢材在使用中受到的负荷作用可能引起应力集中,如果该应力超过了材料的强度极限,就会导致裂纹的发生和延伸。
3. 环境腐蚀:钢材在潮湿、酸碱等腐蚀环境中,会发生腐蚀作用,使钢材表面产生氧化膜、麻点锈等缺陷,进而加速裂纹的生成和扩展。
4. 焊接缺陷:钢材在焊接过程中,如果焊接质量不好,如焊接工艺参数不合理、焊接材料不合适等,容易出现焊接缺陷,这些缺陷会成为裂纹扩展的起点。
5. 材料疲劳:钢材在经历多次负荷循环后,容易出现疲劳损伤,即裂纹从材料表面开始扩展,最终导致材料破裂。
综上所述,钢材裂纹延伸的原因包括材料性能不足、负荷作用、环境腐蚀、焊接缺陷和材料疲劳等。
为了减少裂纹的发生和延伸,需要进行合理的材料选择、加工工艺和使用环境控制,同时进行定期检测和维护。
钢板剪切边开裂原因分析
摘要:针对钢板原始剪切边在用户再加工过程中产生边部开裂的问题,采用钢板纵向样进行了实验室模拟试验,分析认为,边部开裂的主要原因是钢板原始剪切面剪切弯钩、毛刺引起的应力集中及再加工工艺不当。
剪切间隙、重叠量调整、剪切温度、剪切力、剪切量等因素都影响钢板的剪切质量。
结合安钢实际情况,采取新上风雾冷却装置,降低钢板剪切温度,优化剪刃重叠量、水平间隙调整工艺及热态毛边放尺量等措施,提高了钢板剪切质量,减少了质量异议。
关键词:钢板;边部开裂;圆盘剪;剪切质量;改进措施钢板剪切边开裂原因分析及改进剪切质量的措施2.1 钢板原始剪切边无角横裂的试验为找出钢板原始剪切边在再加工过程中产生边部开裂的原因,采用25mm厚钢板纵向样,在实验室条件下,模拟用户使用条件做了一系列的试验。
试样长350mm、宽50mm,沿长度方向一边为圆盘剪原始剪切边,另一边经过机加工。
试验条件超出了标准规定的钢板机械性能范畴,即对试验标准弯心直径进行调整,25mm普板弯心直径由标准规定的d为3a调整到d为128mm的较大弯心直径。
(1)保留圆盘剪原始剪切边,做弯曲试验。
6根试样受弯面一半采用圆盘剪剪切板面的上表面,一半采用下表面。
剪切板面为下表面的,即受弯面带有剪切弯钩的3根试样均开裂,裂缝产生均由原始剪切边在厚度方向从外向里开裂;在厚度方向和宽度方向基本裂透。
剪切板面为上表面的,弯曲后完好。
(2)将圆盘剪剪切边加工光滑,加工量2~3mm,做弯曲试验。
6根试样弯曲后均完好。
(3)保留原始剪切边,250℃保温1.5h,做弯曲试验。
6根试样弯曲后结果与(1)相同,即受弯面带有剪切弯钩的均开裂,裂缝产生均由圆盘剪原始剪切边在厚度方向从外向里开裂。
(4)带毛边的试样。
去除毛边鼓形宽展部分进行弯曲,6根试样均完好;保留火切边部和鼓形宽展部分进行弯曲,6根试样带鼓形宽展侧未发生开裂和裂纹,火焰切割边残留的切割瘤在夹持范围内出现宽2mm、深3mm裂纹,但未向厚度和宽度方向扩展。
钢板断裂原因分析
2 断裂原因分析2.1 未达解剖复位、加压固定骨折治疗的首要原则就是解剖复位、恢复骨结构的完整性,在此基础上坚强固定后,大部分应力仍通过骨传导,内固定物的作用主要是维持骨折的稳定性,而不能依赖其承担所有应力。
实验证明,用钢制造的所谓坚强内固定物的强度,与骨骼处于轴向负荷时的强度相似,但钢板在弯曲应力下比骨骼的强度小25倍,在扭转应力下,强度小20倍[1]。
骨折解剖复位,骨折端牢固固定后,作用于内固定物上的负荷减少,达到“骨骼应该保护内固定物”的目的。
蒋协远[2]认为骨折端2mm间隙,或内侧有骨缺损者,易引起再骨折、钢板断裂。
因此,骨折复位不良、内固定物所受应力过大是造成术后内固定物断裂的主要原因。
预防内固定物折断的首要任务是力求解剖复位,复位时要特别注意固定钢板对侧骨质有无分离或缺损,必要时一期植骨。
骨折端加压可产生加压性前负荷及足够的摩擦力,造成骨折的稳定性。
加压的实现可通过拉力螺丝钉,加压钢板、钢板预弯及张力带实现。
本组2例原股骨粉碎性骨折手术复位固定后,骨折端间隙大于2mm,且钢板对侧有骨缺损,术后钢板断裂。
2例股骨粗隆部粉碎性骨折DHS固定,骨端间隙过大,加之过早负重,术后2.5个月内固定物断裂2.2功能锻炼不当积极的活动和负重锻炼,能促进骨折愈合防止骨质疏松,对骨折愈合是有利的。
但负重的力度要严格控制,要让病人自己学会并熟练掌握。
作者曾设想把部分负重量化,根据每个病人的具体情况,计算出部分负重的具体数值,如:10kg、20kg、30kg。
经过反复训练后,在患者感知这个力量的情况下进行功能锻练。
由于条件所限,至今这个设想还不够成熟。
本组病例都存在超负荷负重的情况。
分析原因主要有以下几点:(1)病人对内固定手术期望过高,认为做了手术就万事大吉,可以随便活动了。
其实内固定手术既不能加速骨折的愈合,又不能承受完全负重所施加的压力。
(2)手术三周以后病人往往感觉伤肢情况良好,活动自如,疼痛减轻或消失,便抱有侥幸心理下床负重行走。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
•
谢谢!
• 调查显示美国人普遍比国人爱运动,青 壮年的康复运动量明显会超过老人和孩子。 从《材料力学》,《材料学》来说一定时 间内的负荷量超过了钢板的承受量,“任 何材料都有疲劳极限,包括,钢材、桥梁、 甚或是世间的所有事物都有疲劳极限,人 体内植入的钢板也不例外。
• 从《骨科力学》的角度来说,正常人的 重力、运动力是由人的腿部骨骼承受的, 骨折内固定后患者得重力、运动力都负荷 在了钢板上,靠钢板承重。如果骨骼愈合 的慢,在骨膜未连接包容断骨之时,钢板 就达到了疲劳极限,那么钢板断裂则成必 然。。。。。。
钢板断裂原因分析
和静县人民医院骨科 王秀达
• 收集腿部钢板断裂的所有资料:结果显示 国内断骨再植钢板断裂率4%,而美国的断 骨再植钢板断裂率竞高达8%;青壮年明显 高于老人和断裂率又会比老
人和孩子高很多?尤其是粉碎性骨折的钢 板断裂率更高。。。。。。