影响钢材冷弯性能的因素
各种化学元素对钢材性能的影响
各种化学元素对钢材性能的影响展开全文①碳(C)碳是仅次于铁的主要元素，它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。
当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低；但当含碳量在1.0%以上时，随着含碳量的增加，钢材的强度反而下降。
随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降。
②硅(Si)硅是一种脱氧剂，其脱氧作用比锰强，是钢中的有益元素。
硅含量较低时，能提高钢材的强度，而对塑性和韧性无明显影响，但是当硅含量超过0.8%~1.0%时，则塑性下降，特别是冲击韧性显著降低。
含硅量在1%~4%的低碳钢，具有极高的导磁性能，常用于电器工业和矽钢片。
但随着硅含量的增加，会降低钢的焊接性能。
③锰(Mn)锰是作为脱氧除硫的元素加入钢中的，是钢中的有益元素。
锰具有很强的脱氧去硫能力，它可以和硫结合形成MnS，从而在相当大程度上消除硫的有害影响，显著改善钢材的热加工性能。
同时，锰对碳素钢的力学性能有良好影响，它能提高钢材的硬度、强度和耐磨性。
锰含量小于0.8%，能在保持（或只略降）原有的塑性及冲击韧性的条件下，大幅度提高碳素钢的屈服极限及强度极限。
锰对钢的焊接性能也有影响。
在含锰量很低时，锰主要起消除热脆性的作用，此时锰对焊接性能的影响，特别是在硫含量略高时，是有益的；但在含锰量远远超过消除热脆性所必需的含量时，多余的锰会显著增加奥氏体的过冷能力，这时锰主要起增加冷裂纹形成的作用，会使得钢的焊接性能变差。
④磷(P)磷是钢中难去除的有害杂质，会引起钢的冷脆性增加并损坏钢的焊接性能。
造成“冷脆”的原因是磷会形成硬脆化合物Fe2P。
另外磷能提高切削性能和抗蚀性，故在易切削或耐候钢中可适当增加磷含量。
⑤硫(S)硫主要来自炼钢原料，炼钢时难以除尽。
硫在钢中是以硫化物夹杂形式存在，对钢的塑性、韧性、焊接性能、厚度方向性能、疲劳性能和耐腐蚀性都有不利影响。
各种元素对钢材性能的影响
1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
热处理工艺对高强度钢材料的断裂韧性和冷弯性的提升
热处理工艺对高强度钢材料的断裂韧性和冷弯性的提升高强度钢材料在现代工业中得到广泛应用，但其断裂韧性和冷弯性常常是制约其应用范围的关键因素。
热处理工艺是一种常用的方法，旨在通过改变材料的组织结构和性质，提高高强度钢材料的断裂韧性和冷弯性。
热处理工艺主要包括回火、正火、淬火和淬火回火等几个步骤。
回火是将钢材加热到一定温度，然后冷却到室温的工艺，其目的是降低材料的硬度和脆性，提高其韧性。
回火温度和时间的选择对钢材的性能提升至关重要，过低的回火温度和时间将无法改善钢材的断裂韧性，而过高的回火温度和时间则容易导致钢材的硬度下降。
因此，在进行回火处理时，需要合理选择回火温度和时间，以实现最佳的性能提升。
正火是将加热到高温然后迅速冷却的工艺，其目的是通过形成马氏体来增加材料的硬度。
正火后的材料通常具有较高的强度，但也相应地降低了材料的韧性。
因此，在正火的基础上进行适当的回火处理，可以在一定程度上提高钢材的韧性，使其更具断裂韧性和冷弯性。
淬火是将加热到高温的钢材迅速冷却到室温的工艺，通过形成马氏体来提高钢材的硬度和强度。
淬火后的钢材具有良好的断裂韧性和冷弯性，但同时也容易出现脆性断裂的问题。
为了解决脆性断裂的问题，可以在淬火的基础上进行回火处理，以获得更好的综合性能。
淬火回火是先进行淬火工艺，然后经过回火处理。
该工艺能够使钢材既具备较高的硬度和强度，又具备较好的断裂韧性和冷弯性。
通过选择适当的淬火温度和回火温度，能够实现最佳的性能提升，使高强度钢材达到最佳的断裂韧性和冷弯性。
总之，热处理工艺对提升高强度钢材料的断裂韧性和冷弯性起着重要的作用。
通过合理选择热处理工艺的参数，如回火温度和时间，淬火温度和回火温度等，能够充分发挥材料的潜力，提高其综合性能。
随着技术的不断发展，热处理工艺在高强度钢材料的应用中将发挥越来越重要的作用，为现代工业的发展提供更好的材料基础。
除了选择合适的热处理工艺参数外，还有其他一些技术和方法可以进一步提升高强度钢材料的断裂韧性和冷弯性。
钢 结 构
4.钢材的选用要考虑结构的重要性、荷载特性、应力特征、连接方法、 结构的工作环境温度、钢材厚度。
5.钢结构对钢材的要求是较高的强度、较好的变形能力、良好的加工性 能。
工程力学与建筑结构
6.钢结构的连接主要有 焊缝连接和螺栓连接两种，而铆钉连接目前较少采用。螺栓连接
工程力学与建筑结构
工程力学与建筑结构
Hale Waihona Puke 钢结构1.钢材的主要力学性能是:强度、塑性、冷弯性能、冲击韧性、可焊性。 钢材的强度指标是屈服强度 、极限抗拉强度 ，钢材的塑性指标是伸 长率 和冷弯性能，钢材的韧性指标是冲击韧性值 。
2.影响钢材性能的因素是：化学成分，冶炼、浇注、轧制过程及热处理 ，钢材的硬化，复杂应力，应力集中，残余应力，温度变化，重复荷 载作用（疲劳）。
有普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。 7.焊接方法是电弧焊。有手工电弧焊、自动（或半自动）埋弧电弧焊和
气体保护焊等。焊缝的截面形式有对接焊缝和角焊缝两种，焊接应满 足构造和强度计算要求。 8.螺栓的破坏形式有栓杆剪断、孔壁挤压坏、钢板拉断、端部钢板剪断 、栓杆受弯破坏五种。普通螺栓的计算关键是掌握单个受剪螺栓的强 度计算。 9.钢梁应满足强度、刚度和稳定性要求，钢梁的强度验算内容有抗弯、 抗剪、局部承压强度验算。 10.轴心受力构件的截面形式分为实腹式型钢截面和格构式组合截面两类 。轴心受力构件的设计内容要求有强度、刚度、整体稳定性和局部稳 定性验算。
工程力学与建筑结构
各种元素对钢材性能的影响
1、碳(C):钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过 0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入 1.0-1.2%的硅，强度可提高15-20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1- 4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30 — 0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算锰钢”较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11-14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于 0.040%。
在钢中加入 0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬(Cr )：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
钢结构基本原理作业解答
《钢结构基本原理》作业判断题2、钢结构在扎制时使金属晶粒变细，也能使气泡、裂纹压合。
薄板辊扎次数多，其性能优于厚板。
正确错误答案：正确1、目前钢结构设计所采用的设计方法，只考虑结构的一个部件，一个截面或者一个局部区域的可靠度，还没有考虑整个结构体系的可靠度.答案：正确20、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力，此水平反力应由底板与砼基础间的摩擦力或设置抗剪键承受。
答案：正确19、计算格构式压弯构件的缀件时，应取构件的剪力和按式计算的剪力两者中的较大值进行计算。
答案：正确18、加大梁受压翼缘宽度，且减少侧向计算长度，不能有效的增加梁的整体稳定性。
答案：错误17、当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载，且该处又未设置支承加劲肋时，则应验算腹板计算高度上边缘的局部承压强度。
答案：正确16、在格构式柱中，缀条可能受拉，也可能受压，所以缀条应按拉杆来进行设计。
答案：错误15、在焊接连接中，角焊缝的焊脚尺寸愈大，连接的承载力就愈高.答案：错误14、具有中等和较大侧向无支承长度的钢结构组合梁，截面选用是由抗弯强度控制设计，而不是整体稳定控制设计。
答案：错误13、在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失，出现塑性铰时来建立的计算公式。
答案：错误12、格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界力比长细比相同的实腹式轴心受压构件低。
原因是剪切变形大，剪力造成的附加绕曲影响不能忽略。
答案：正确11、轴心受力构件的柱子曲线是指轴心受压杆失稳时的临界应力与压杆长细比之间的关系曲线。
答案：正确10、由于稳定问题是构件整体的问题，截面局部削弱对它的影响较小，所以稳定计算中均采用净截面几何特征。
答案：错误9、无对称轴截面的轴心受压构件，失稳形式是弯扭失稳。
答案：正确8、高强度螺栓在潮湿或淋雨状态下进行拼装，不会影响连接的承载力，故不必采取防潮和避雨措施。
答案：错误7、在焊接结构中，对焊缝质量等级为3级、2级焊缝必须在结构设计图纸上注明，1级可以不在结构设计图纸中注明。
各种因素对钢材性能的影响
2.5 各种因素对钢材性能的影响一．化学成分普通碳素钢中Fe占99%，其他杂质元素占1%；普通低合金钢中有＜5%的合金元素。
碳（C）：钢材强度的主要来源，但是随其含量增加，强度增加，塑性、冷弯性能、冲击性能、疲劳强度降低，可焊性降低，抗腐蚀性降低。
一般控制在0.22%以下，在0.2以下时，可焊性良好。
硫（S）：热脆性。
有害元素，引起热脆和分层。
不得超过0.05%。
磷（P）：冷脆性。
抗腐蚀能力略有提高，可焊性降低。
不得超过0.045%。
锰（Mn）：合金元素。
弱脱氧剂。
与S形成MnS，（熔点为1600℃），可以消除一部分S的有害作用。
硅（Si）：合金元素。
强脱氧剂。
，可细化精粒，提高强度，且不影响其它性能，但过量会恶化焊接性和抗锈性。
钒（V）：合金元素。
细化晶粒，提高强度，其碳化物具有高温稳定性，适用于受荷较大的焊接结构。
氧（O）：有害杂质。
氮（N）：有害杂质。
碳当量(carbon equivalent )把钢中合金元素的含量按其对某种性能(如焊接性、铸造工艺性等)的作用换算成碳的相当含量。
C eq=C+Mn/6+(Cr+V+Mo)/5+(Cu+Ni)/15二．冶金缺陷常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹等。
1.偏析：金属结晶后化学成分分布不均匀的现象。
主要是硫、磷偏析，其后果是偏析区钢材的塑性、韧性、可焊性变坏。
2.非金属夹杂：指钢材中的非金属化合物，如硫化物、氧化物，他们使钢材性能变脆。
3. 裂纹：钢材中存在的微观裂纹。
4. 气泡：浇铸时由FeO 和C 作用所生成的CO 气体不能充分逸出而滞留在钢锭那形成的微小空洞。
5. 分层：浇铸时的非金属夹杂在轧制后可能造成钢材的分层。
三．构造缺陷a)Nσ应力集中现象xyb)(σ )σx maxc)N试件表面不平整，有刻槽、缺口，厚度突变时，应力不均匀，力线变曲折，缺陷处有高峰应力——应力集中。
结果：塑性降低，脆性增加。
应力集中对σ－ε关系的影响σ3000200100600500400700原因：不正确的设计（构造不合理）、制造（不光滑）及使用（在构件上乱打火等）。
影响钢材性能的因素
（4） 温度影响
钢材对温钢材的低温性能更重要。
在正温范围，总的趋势是随着温度的升高，钢材强 度降低，变形增大。约在200℃以内钢材性能没有很大变
第二章 建筑结构材料
本章主要内容
1.影响钢材力学性能的主要因素
1
1.影响钢材力学性能的主要因素 影响钢材力学性能的因素有很多，本节主要讨论化学 成分、冶金缺陷、钢材硬化、应力集中、残余应力、温度 变化及疲劳对钢材性能的影响。
（1）化学成分 碳：形成钢材强度的主要成分。碳含量提高，则钢 材强度提高，但同时钢材的塑性、韧性、冷弯性能、可焊 性及抗锈蚀能力下降，尤其是低温下的冲击韧性也会降低。
“热脆”：硫能生成易于熔化的硫化铁，当热加工及 焊接使温度达800～1000℃时，使钢材出现裂纹、变脆的 现象。
“冷脆”：在低温时，磷使钢材的冲击韧性大幅度下
降的现象。 氧和氮：钢中的有害杂质。氧能使钢热脆，氮能使钢 冷脆。
（2）冶金缺陷的影响 常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹、
分层等，都会使钢材性能变差。
（4）冲击韧性 韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力。韧性是钢材强度和
塑性的综合指标。
冲击韧性随温度的降低而下降。其规律是开始下降缓 慢，当达到临界温度时，突然呈脆性，这种性质称为钢材 的冷脆性。钢材的脆性临界温度越低，低温冲击韧性越好。 对于直接承受动荷载而且可能在负温下工作的重要结 构，应有冲击韧性保证。
3.建筑钢材的设计指标 （1）钢筋的强度标准值和强度设计值 材料强度标准值：正常情况下可能出现的最小材料
元素对钢的性能的影响及裂纹的形成和影响
化学元素对钢的性能的影响1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
1简述哪些因素对钢材性能有影响
三、简答题1．简述哪些因素对钢材性能有影响？化学成分；冶金缺陷；钢材硬化；温度影响；应力集中；反复荷载作用。
2．钢结构用钢材机械性能指标有哪几些？承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求？钢材机械性能指标有：抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性；承重结构的钢材应保证下列三项指标合格：抗拉强度、伸长率、屈服点。
3．钢材两种破坏现象和后果是什么？钢材有脆性破坏和塑性破坏。
塑性破坏前，结构有明显的变形，并有较长的变形持续时间，可便于发现和补救。
钢材的脆性破坏，由于变形小并突然破坏，危险性大。
4．选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么？选择屈服强度fy作为钢材静力强度的标准值的依据是：①他是钢材弹性及塑性工作的分界点，且钢材屈服后，塑性变开很大（2%~3%），极易为人们察觉，可以及时处理，避免突然破坏；②从屈服开始到断裂，塑性工作区域很大，比弹性工作区域约大200倍，是钢材极大的后备强度，且抗拉强度和屈服强度的比例又较大（Q235的fu /fy≈1.6~1.9）,这二点一起赋予构件以fy作为强度极限的可靠安全储备。
将钢材看作是理想弹性—塑性材料的依据是：①对于没有缺陷和残余应力影响的试件，比较极限和屈服强度是比较接近（fp =(0.7~0.8)fy），又因为钢材开始屈服时应变小（εy≈0.15%）因此近似地认为在屈服点以前钢材为完全弹性的，即将屈服点以前的б-ε图简化为一条斜线；②因为钢材流幅相当长（即ε从0.15%到2%~3%），而强化阶段的强度在计算中又不用，从而将屈服点后的б-ε图简化为一条水平线。
5．什么叫做冲击韧性？什么情况下需要保证该项指标？韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力，它用材料在断裂时所吸收的总能量(包括弹性和非弹性能)来度量，韧性是钢材强度和塑性的综合指标。
在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温(℃20)冲击韧性指标，还要求具有负温(℃0、℃20-或℃40-)冲击韧性指标。
钢结构简答题汇总
基础部分1.钢材的塑性破坏和脆性破坏各指什么？答：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度，。
后才发生，破坏前构件产生较大的塑性变形；脆性破坏是指塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点fy，断裂从应力集中处开始的破坏形式。
2.化学成分碳，硫。
磷对钢材的性能有哪些影响?答：碳含量增加，强度提高，塑性，韧性和疲劳强度下降，同时恶化可焊性和抗腐蚀性。
硫使钢热脆，磷使钢冷脆。
但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。
3.简述钢结构对钢材的基本要求。
答：(1)较高的强度(抗拉强度fu和屈服点fy)；(2)足够的变形能力(塑性和韧性)；(3)良好的工艺性能(冷加工、热加工和可焊性能)；(4)根据结构的具体工件条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。
4.钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点？答：建筑钢材强度高，塑性和韧性好；钢结构的重量轻；材质均匀，与力学计算的假定比较符合；钢结构制作简便，施工工期短；钢结构密闭性好；钢结构耐腐蚀性差；钢结构耐热但不耐火；钢结构可能发生脆性断裂。
5.简述钢材塑性破坏和脆性破坏。
f后才发生，破答：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度uf，断裂从应力集中处坏前构件产生较大的塑性变形；脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点y开始。
6.钢结构的特点是什么？答：①强度高、重量轻；②材质均匀、可靠性高；③塑性、韧性好；④工业化程度高；⑤安装方便、施工期短；⑥密闭性好、耐火性差；⑦耐腐蚀性差。
7（a）什么是钢材的主要力学性能（机械性能）？答：钢材的主要力学性能（机械性能）通常是指钢厂生产供应的钢材在标准条件（2065℃）下均匀拉伸、冷弯和冲击等单独作用下显示的各种机械性能（静力、动力强度和塑性、韧性等）。
HRB400E热轧带肋钢筋冷弯脆断原因分析
HRB400E 热轧带肋钢筋冷弯脆断原因分析【摘要】晋钢采用微合金化技术生产高性能HRB400E抗震热轧带肋钢筋，针对最近生产的φ28-32mm螺纹钢出现冷弯脆断现象，对产品进行了化学成分、金相显微组织、夹杂物等方面一系列分析。
结果表明：热轧带肋钢筋冷弯脆断与夹杂物、成分偏析、轧钢生产工艺有直接关系，钢水吹炼不均匀，夹杂物类型主要是硅酸盐类夹杂物，主要来源是含Mn、Si的脱氧产物，属于内生夹杂物。
通过对轧钢和炼钢生产工艺优化，消除了冷弯试验时脆断的重大问题。
优化后，脆断现象基本消失，同时提高了公司的品牌效应。
【关键词】钢筋；冷弯脆断；夹杂物；工艺；质量1前言HRB400E抗震钢筋是目前国内最常用的热轧带肋钢筋，在高层建筑、桥梁、铁道、港口、水电等重大基础设施的钢筋混凝土中得到了广泛应用。
晋钢自主研发的HRB400E热轧带肋抗震钢筋，已经供应国内外建筑市场，得到市场广泛认可，参与了南水北调、大西高铁、西成高铁、郑徐高铁、蒙华铁路、晋蒙黄河大桥、太焦高铁、郑万高铁、郑阜高铁、郑济高铁、中国国际丝路中心大厦、阳蟒高速等重点工程。
但是最近生产的一批Ф28-32mm的HRB400E出现冷弯脆断现象，为找出原因，对这些钢筋的生产情况及工艺进行了调查，并对不合格钢筋样本进行了化学成分分析、金相检验和夹杂物分析等一系列措施。
2脆断成因及分析2.1生产工艺晋钢集团Ф28-32mmHRB400E 热轧带肋钢筋在轧钢一厂三车间生产，该车间生产工艺流程为：80t 氧气顶底复吹转炉→炉底吹氩→方坯连铸机→热送辊道→推钢式加热炉→短应力轧机→步进冷床→冷剪机→收集辊道→打包机。
2.2化学成分设计与分析晋钢Ф28-32mmHRB400E 热轧带肋钢筋方坯化学成分内控标准见表1。
表1对钢筋冷弯脆断处做化学成分分析，化学成分结果见表2，各元素含量均符合国标GB/T1499.2-2018的要求。
表22.3轧钢工艺参数轧钢车间为16架短应力线轧机，主要参数见表3。
钢筋钢材的化学成分及其对钢材性能的影响
钢材的化学成分及其对钢材性能的影响钢材的化学成分及其对钢材性能的影响钢材中除了主要化学成分铁（Fe）以外，还含有少量的碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、钛（Ti）、钒（V）等元素，这些元素虽然含量少，但对钢材性能有很大影响：1．碳。
碳是决定钢材性能的最重要元素。
碳对钢材性能的影响如图6-3所示：当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低；但当含碳量在 1.0%以上时，随着含碳量的增加，钢材的强度反而下降。
随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降。
图6-3 含碳量对碳素钢性能的影响——抗拉强度；——冲击韧性；——伸长率；——断面收缩率；HB——硬度一般工程所用碳素钢均为低碳钢，即含碳量小于0.25%；工程所用低合金钢，其含碳量小于0.52%。
2．硅。
硅是作为脱氧剂而存在于钢中，是钢中的有益元素。
硅含量较低（小于1.0%）时，能提高钢材的强度，而对塑性和韧性无明显影响。
3．锰。
锰是炼钢时用来脱氧去硫而存在于钢中的，是钢中的有益元素。
锰具有很强的脱氧去硫能力，能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性，大大改善钢材的热加工性能，同时能提高钢材的强度和硬度。
锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。
4．磷。
磷是钢中很有害的元素。
随着磷含量的增加，钢材的强度、屈强比、硬度均提高，而塑性和韧性显著降低。
特别是温度愈低，对塑性和韧性的影响愈大，显著加大钢材的冷脆性。
磷也使钢材的可焊性显著降低。
但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性，故在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。
5．硫。
硫是钢中很有害的元素。
硫的存在会加大钢材的热脆性，降低钢材的各种机械性能，也使钢材的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。
6．氧。
氧是钢中的有害元素。
随着氧含量的增加，钢材的强度有所提高，但塑性特别是韧性显著降低，可焊性变差。
影响钢材性能的主要因素
影响钢材性能的主要因素影响钢材性能的主要因素1 化学成分钢是含碳量小于2%的铁碳合金。
钢中基本元素：F e 、C 、Si 、Mn 、S 、P 、N 、O 。
普通碳素钢中， Fe占99%，其余元素占1%。
在低合金钢中，除了上述元素外，还有一定合金元素（镍、钒、钛等）（含量低于5%）● 碳C ：含量增加，钢材强度提高，而塑性、韧性和疲劳强度低。
同时焊接性能和抗腐蚀性恶化。
一般在碳素结构钢中不应超过0.22%；在焊接结构中还应低于0.2%。
● 硅Si ：碳素结构钢中应控制≤0.3%, 在低合金高强度钢中硅的含量可达0.55%。
● 锰Mn ：含Mn 适量使强度↑，降低S 、O 的热脆影响，改善热加工性能，对其它性能影响不大，有益。
● 钒和钛：是钢中的合金元素，能提高钢的强度和抗腐蚀性能，又不显著降低钢的塑性。
● 铜：可显著提高钢的抗腐蚀性能，也可以提高钢的强度，但对焊接性能有不利影响。
● 硫S ：降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度，在高温时，使钢材变脆，称之为热脆。
含量应不超过0.05%。
(有害成分)● 磷P ：降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度，在低温时，使钢材变脆，称之为冷脆。
含量应不超过0.045%。
可以提高强度和抗锈蚀性。
(有害成分) ● 氧O (有害成分)● 氮N ：降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度， (有害成分)2 冶金缺陷2.1. 偏析金属结晶后化学成分分布不均匀的现象。
主要是硫、磷偏析，其后果是偏析区钢材的塑性、韧性、可焊性变坏。
2.2. 非金属夹杂指钢材中的非金属化合物，如硫化物、氧化物，他们使钢材性能变脆。
2.3. 裂纹钢材中存在的微观裂纹。
2.4. 气泡浇铸时由FeO 和C 作用所生成的CO 气体不能充分逸出而滞留在钢锭那形成的微小空洞。
2.5. 分层浇铸时的非金属夹杂在轧制后可能造成钢材的分层。
3 钢材硬化冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切等冷加工使钢材产生很大塑性变形，从而提高了钢的屈服点，同时降低了钢的塑性和韧性，这种现象称为冷作硬化(或应变硬化) 。
影响钢材性能的因素
影响钢材性能的因素一、化学成分的影响碳素结构钢由纯铁、碳及多种杂质元素组成。
其中，纯铁约占99%。
在低合金结构钢中，还可加入合金元素，但总量通常不得超过5%。
钢材的化学成分对其性能有着重要的影响。
C）（1）碳（C）是形成钢材强度的主要成分。
纯铁较软，而化合物渗碳体（Fe3及渗碳体与纯铁的混合物珠光体则十分坚硬，钢的强度来自渗碳体和珠光体。
碳含量提高，钢材强度就会提高，但塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀性能下降，因此不能采用碳含量过高的钢材。
含碳量低于0.25%时为低碳钢、0.25%～0.6%时为中碳钢、高于0.6%时为高碳钢，结构用钢材的含碳量一般不高于0.22%，对于焊接结构，以不大于0.2%为宜。
（2）锰（Mn）是有益元素，能显著提高钢材强度但又不会过多降低塑性和韧性。
锰是弱脱氧剂，且能消除硫对钢的热脆影响。
在低合金钢中，锰是合金元素，含量为1.0%～1.7%，因锰过多时会降低可焊性，故对其含量有所限制。
（3）硅（Si）是有益元素，有较强的脱氧作用，同时可使钢材颗粒变细，控制适量时可以提高强度而不显著影响塑性、韧性、冷弯性能及可焊性，过量则会恶化可焊性和抗锈蚀性能，碳素镇静钢中一般为0.12%～0.3%，低合金钢中一般为0.2%～0.55%。
（4）钒（V）、铌（Nb）、钛（Ti）的作用都是使钢材晶粒细化。
我国的低合金钢都含有这三种元素，它们作为锰以外的合金元素，既可以提高钢材的强度，又可以保持良好的塑性、韧性。
（5）铝（Al）、铬（Cr）、镍（Ni）。
铝不但是强脱氧剂，而且能细化晶粒，低合金钢的C级、D级、E级都规定铝含量不得低于0.015%，以保证必要的低温韧性。
铬和镍是提高钢材强度的合金元素，用于Q390钢和Q420钢。
（6）硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）都是有害元素。
硫容易使钢材在高温时出现裂纹（称为热脆），还会降低钢材的韧性、抗疲劳性能和抗腐蚀性能，必须严格控制含量。
磷在低温下会使钢材变脆（称为冷脆），但也有有益的一面，其可以提高钢的强度和抗锈蚀能力，有时也可以作为合金元素。
钢的化学成分对钢材性能的影响
钢的化学成分对钢材性能的影响钢材中所含的元素很多，除了主要成分铁和碳外，还含有少量的硅、锰、硫、磷、氧、氮以及一些合金元素等，它们的含量决定钢材的性能和质量。
(1)碳。
碳是钢材中的主要元素，是决定钢材性能的重要因素。
当含碳量小于0.8%时，随着含碳量的增加，钢材的抗拉强度和硬度提高，而塑性和冲击韧性降低。
当含碳量超过1%时，随着含碳量的增加，除硬度继续增加外，钢材的强度、塑性、韧性都降低。
同时，含碳量增加，还将使钢的冷弯性能、耐腐蚀性和可焊性降低，冷脆性和时效敏感性增大。
(2)硅。
硅是炼钢时为了脱氧而加入的元素。
当钢材中含硅量在1%以内时，硅能增加钢材的强度、硬度、耐腐蚀性，且对钢材的塑性、韧性、可焊性无明显影响。
当钢材中含硅量过高（大于1%)时，将会显著降低钢材的塑性、韧性、可焊性，并增大冷脆性和时效敏感性。
(3)锰。
锰是炼钢时为了脱氧而加入的元素，是我国低合金结构钢的主要合金元素。
在炼钢过程中，锰和钢中的硫氧化合成MnS和MnO,入渣排除，起到了脱氧排硫的作用。
锰的作用主要是能显著提高钢材的强度和硬度，消除钢的热脆性，改善钢材的热加工性能和可焊性，几乎不降低钢材的塑性、韧性。
(4)铝、钮、晁、钛。
它们都是炼钢时的强脱氧剂，也是最常用的合金元素。
适量加入钢内能改善钢材的组织，细化晶粒，显著提高强度，改善韧性和可焊性。
(5)硫。
硫是钢材中极有害的元素，多以FeS夹杂物的形式存在于钢中。
由于FeS熔点低，易使钢材在热加工时内部产生裂痕，引起断裂，形成热脆现象。
硫的存在，还会导致钢材的冲击韧性、可焊性及耐腐蚀性降低，故钢材中硫的含量应严格控制。
(6)磷。
磷是钢中的有害元素，以FeP夹杂物的形式存在于钢中。
磷会使钢材的塑性、韧性显著降低，尤其在低温下，冲击韧性下降更为明显，是钢材冷脆性增大的主要原因，磷还使钢的冷弯性能降低，可焊性变差。
但磷可使钢材的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性提高。
(7)氧、氮、氢。
热轧带钢冷弯开裂的原因及改进
总第 222 期2014 年第 6 期HEBEI M ETALLU Ｒ GYT o tal N o 〃 222 2014，N umber 6热轧带钢冷弯开裂的原因及改进李文韬1 ，魏明贺1 ，张翠霞2( 1〃 吉林电子信息职业技术学院，吉林 吉林 132021; 2〃 通化钢铁公司 连轧厂 吉林 通化 134003) 摘要: 针对通钢连轧厂板带生产线的现状和特点，经过大量统计、分析和试验，找出了导致热轧带钢冷弯 开裂的影响因素。
通过改进生产工艺，调整钢水的纯净度，有效控制了带钢中夹杂物的级别，带钢冷弯 开裂现象明显减少，取得了较好效果。
关键词: 热轧带钢; 冷弯; 开裂; 原因; 改进 中图分类号: TG335〃 5文献标识码: B文章编号: 1006 － 5008( 2014) 06 － 0052 － 04do i : 10〃 13630 / j 〃 cnki 〃 13 － 1172〃 2014〃 0615ＲEASON AND IMP ＲOVEMENT FO ＲC ＲACK ONHOT － ＲOLLING STEEL ST ＲIP IN ＲOLL FO ＲMINGLi Wentao 1，Wei Minghe 1，Zhang Cuixia 2( 1〃 Jilin Electr o nics In fo rm ati o n Institute o f V o cati o nal and Technique ，Jilin ，Jilin ，132021; 2〃 T o n g hua Ir o n and S teel C o m pan y ，T o n g hua ，Jilin ，134003)A b s tract :B ased o n the present situati o n and characteristic o f sheet and strip pr o ducti o n line in T o n g S teel ， w ith lar g e quantit y o f statistic s ，anal y sis and test ，the f act o rs t o cause the cra ck o n h o t － r o llin g steel strip in c o ld fo rm in g is fo und o ut 〃 W ith impr o v in g pr o ducti o n pr o cess ，adjustin g purit y o f m o lten steel ，the le v els o f inclusi o n in steel is e ff ecti v el y c o ntr o lled ，the cracks o b v i o usl y reduced 〃Key Words : hot － rolling steel strip; cold forming; c rack; reason; improveme nt0 引言通钢连轧厂热轧带钢采用薄板坯连铸连轧工 艺，自生产线投产以来，多次出现带钢发生冷弯裂纹 现象。
钢材力学性能的影响因素
影响钢材力学性能的因素2010-02-22 08:54:27| 分类：钢管知识|字号订阅钢的基本元素为铁（Fe），普通碳素钢中占99%，此外还有碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等杂质元素，及硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）等有害元素，这些总含量约1%，但对钢材力学性能却有很大影响。
碳：除铁以外最主要的元素。
碳含量增加，使钢材强度提高，塑性、韧性，特别是低温冲击韧性下降，同时耐腐蚀性、疲劳强度和冷弯性能也显著下降，恶化钢材可焊性，增加低温脆断的危险性。
一般建筑用钢要求含碳量在0.22%以下，焊接结构中应限制在0.20%以下。
硅：作为脱氧剂加入普通碳素钢。
适量硅可提高钢材的强度，而对塑性、冲击韧性、冷弯性能及可焊性无显著的不良影响。
一般镇静钢的含硅量为0.10%～0.30%，含量过高（达1%），会降低钢材塑性、冲击韧性、抗锈性和可焊性。
锰：是一种弱脱氧剂。
适量的锰可有效提高钢材强度，消除硫、氧对钢材的热脆影响，改善钢材热加工性能，并改善钢材的冷脆倾向，同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。
普通碳素钢中锰的含量约为0.3%～0.8%。
含量过高（达1.0%～1.5%以上）使钢材变脆变硬，并降低钢材的抗锈性和可焊性。
硫：有害元素。
引起钢材热脆，降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈性等。
一般建筑用钢含硫量要求不超过0.055%，在焊接结构中应不超过0.050%。
磷：有害元素。
虽可提高强度、抗锈性，但严重降低塑性、冲击韧性、冷弯性能和可焊性，尤其低温时发生冷脆，含量需严格控制，一般不超过0.050%，焊接结构中不超过0.045%。
氧：有害元素。
引起热脆。
一般要求含量小于0.05%。
氮：能使钢材强化，但显著降低钢材塑性、韧性、可焊性和冷弯性能，增加时效倾向和冷脆性。
一般要求含量小于0.008%。
为改善钢材力学性能，可适量增加锰、硅含量，还可掺入一定数量的铬、镍、铜、钒、钛、铌等合金元素，炼成合金钢。
钢结构常用合金钢中合金元素含量较少，称为普通低合金钢。
建筑力学与结构 第九章钢结构
图9-10 钢梁的截面形式
30
1、强度计算
受弯构件的计算包括强度、刚度、整体稳定性和局部稳定性四个 方面。
钢梁的抗弯强度计算：
单向受弯时： max
Mx
xWnx
f
双向手弯时： max
Mx
xWnx
My
y Wny
f
最大剪应力验算：
VS
max ItW
fv
31
工字钢
16
槽钢：普通槽钢、轻型槽钢 也以截面高度（单位为cm）进行编号，以符号“[” 表示， 14 号～22号槽钢腹板厚度又分a、b二项，25号以上槽钢腹板厚度 分别为a、b、c三类，分别表示腹板较薄、中等、较厚。 如[22a表示腹板高度为220mm，腹板较薄的槽钢。
槽钢
17
H型钢：HW（宽）、HM（中）、HN（窄）→T 表示方法：高度H×宽度B×腹板厚度t1×翼缘厚度t2 例：HM340×250×9×14 TM170×250×9×14
严格，质量检验工作量大。
14
（2）型钢
钢结构常用的型钢是角钢、工字型钢、槽钢和H型钢、钢管等。 除H型钢和钢管有热轧和焊接成型外，其余型钢均为热轧成型。
角钢 等边角钢 L+肢宽×肢厚 不等边角钢 L +长肢×短肢×肢厚 如:L100×10;
L100×80×8
角钢
15
工字钢 包括普通工字钢、轻型工字钢、H型钢。 工字钢：以截面高度（单位为cm）进行编号，以符号“Ⅰ” 表示，20号～28号工字钢腹板厚度又分a、b二项，32号～63号工字 钢腹板厚度分别为a、b、c三类，分别表示腹板较薄、中等、较厚。 如Ⅰ22a表示腹板高度为220mm，腹板较薄的工字钢。
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影响钢材性能指标的几点探讨
一、冷弯性能
1.板坯连铸工艺对冷弯性能起决定因素。
2.冷弯性能随着S含量的升高而变坏,一般情况下,S＜0.016%安排轧制薄规格板,S≥0.016%轧制厚规格板,以降低冷弯性能对S的敏感性.
3.对冷弯影响大小的排序为:条带状MnS＞链状硅酸盐等夹杂物＞带状组织.球化夹杂物的影响大为降低。
4.轧后冷速过快,恶化冷弯性能。
5. 冷弯试验时,以钢板上表面为弯曲的外弧,冷弯合格率明显提高。
6.钢板表面质量如发纹,皮下气泡,折叠等,会造成冷弯裂纹,但一般情况不会造成冷弯断裂;而钢材内部缺陷如分层,内裂等大多情况下直接造成冷弯断裂。
7.钢板内应力过大恶化冷弯性能,主要为冷却和矫直工艺不合理。
8.混晶组织降低冷弯合格率。
二、韧性
1.一般以冲击试验作为检验韧性的试验手段。
每种材料都有其脆性转变温度，在该温度之上，材料处于韧性状态，反之为脆性状态。
2.冲击功很好地反映了材料在该温度下的状态，但其不能作为设计依据，原因：冲击功实际包含三部分，即弹性功、塑性功和撕裂功。
只有塑性功和撕裂功占大部分时，才能说说该材料韧性真正好，可见，冲击功值即使相同，差异也很大。
因此出现了通过系列冲击试验以确定脆性转变温度和FATT温度（冲击断口塑性和脆性各占50%）的试验标定。
低强船板以冲击值20.337J作为材料的临界点。
3.在强化机理中，只有细晶强化降低钢材的脆性转变温度。
4.在成分中，只有Mn和Ni能降低脆性转变温度，而Mn含量＞0.4%才起作用。
其它元素如Nb、V、Ti实际是通过细化组织晶粒而起作用。
5.组织细小、均匀，脆性转变温度低，反之则高。
6.魏氏组织和混晶组织，使冲击值降低。
7.S、P恶化韧性，一般板材S含量＜0.008%时可以不考虑起影响，大多厂家控制范围为0.010-0.015%，P含量为＜0.020%。
8.夹杂物恶化韧性，可通过降低O含量和使夹杂物变性来减轻其影响，一般厂家O含量控制范围为＜50ppm为宜.
9.冶炼中采用Al、Si复合脱O 的工艺，钢材的韧性明显提高。
10.终点成分Al的含量一般控制为0.010-0.030%，多了会出现大量Al 的氧化物夹杂，恶化韧性。
真正起作用的为酸溶铝含量。
11.H对冲击值的影响忽略，原因：H只有在低速形变时作用才显现出来，可能是与其扩散机理有关。
12.各种元素在钢中以置换原子形式存在时，对韧性影响小，如以间隙置换原子形式存在，影响较大，恶化韧性，这可以从原子直径大小上简单判定。
13.低的终轧温度可以明显提高韧性。
以上是定性地分析，但实际上，很多性能是相互矛盾的，因此生产中，一定要结合现场情况，找出最薄弱点，进行优化工艺，以确保产品质量的提高。
三、几种强化机制对韧性的影响
1）固溶强化：随着合金元素的增加，脆性转变温度上升，只有Mn（大于0.4%）Ni能使转变温度降低。
间隙式固溶强化韧性下降明显，而置换式基本上不消弱基体的韧性。
C、N都属于间隙式固溶。
2）位错强化：由于位错的合并以及在障碍处的塞积会促进裂纹形核，使得韧性降低。
3）沉淀强化：这种强化方式使脆性转变温度升高，原因是在铁素体内析出的质点阻碍位错运动，使得韧性下降。
4）细晶强化：组织为细小晶粒增加了晶界面积，而晶界是位错运动的障碍，晶界可把塑性变形限定在一定的范围内，使变形均匀化，同时晶界又是裂纹扩展的阻力，因此可提高强度，改善韧性。
可见，细晶强化是改善韧性的唯一强化方式。
四、开轧、终轧温度对韧性的影响
降低开轧、终轧温度可以改善钢材的韧性，主要原因是细化了铁素体晶粒。
五、控制轧制对韧性的影响
一般轧制分三个阶段，即奥氏体再结晶区轧制，奥氏体未再结晶区轧制，两相区轧制。
一般控轧都是在奥氏体再结晶和未再结晶区完成，控轧的目的也就是获得细小的奥氏体晶粒，使得最终获得细小的组织。
奥氏体再结晶区轧制主要是通过反复再结晶得到细小的奥氏体晶粒，而未再结晶区轧制主要是增加奥氏体晶粒内部的变形带密度，使的组织转变时形核点多，达到细化晶粒的目的。
两个阶段相比，第二阶段对韧性的提高作用更大，且压下量越大越明显，因此建议降低精轧机开轧温度和终轧温度，同时适当地提高道次压下量，以改善韧性指标。
六、冷却制度对韧性的影响
在控轧之后进行控冷可以控制相变组织，对低C钢来说，相变全部结束后，冷却速度对组织没有什麽影响，但由于轧后组织为奥氏体，必须进行冷却，使组织转变尽快完成，以达到细化铁素体晶粒，提高韧性
的目的，但要以不出现异常组织为原则。
七、Als作用介绍
1）在炼钢中Al是作为脱O元素而加入的，它不仅能降低钢中的O含量，还有细化晶粒，改善韧性，防止时效的作用。
2） Al与N的亲和力很大，可以起到固N的作用，因而防止时效，另外Als能阻止奥氏体晶粒长大，特别是在800-950℃温度范围内能保证奥氏体有细小的晶粒尺寸，使得最终组织细小，韧性提高。
3） Al如果含量过高，形成的氧化物多，会起到相反的作用，因此一般控制范围为0.010-0.030%。
八、中板生产工艺对延伸的影响
延伸指标的好坏是钢材内在质量的直接反应，也就是说钢材的内在质量是关键，而中板生产中也会对其产生影响，主要体现在以下几个方面;
1）加热质量:如果坯料加热不均、过热、过烧，会使延伸值降低。
我厂共有3座加热炉，基本维持在两座炉子同时作业状态，由于高炉煤气热值低，产量任务重（15万/月），主要靠热送，一炼钢坯料（＞550℃），二炼钢坯料（300℃左右），所以加热时间较短，基本没有过热现象更没有过烧现象，这一点从金相组织中可以看到，没有晶界被破坏的现象，加热的问题是有温度不均匀现象，偶有滑道印、黑心等现象。
这种现象会使钢板内部产生组织应力和温度应力。
2）冷却速度：速度过快，会使强度升高，延伸降低，如产生严重的过冷组织，也会使其降低，但轻微的过冷组织延伸影响不大。
3）道次压下量增大，可以使延伸指标改善，但是目前中板厂轧制工艺中每一钢种都能保证3-4道次的压下率大于20%，总压缩比几乎在10倍左右，而且前4道次（第一道次除外）压下率都大于20%，第一道次的
压下量应该适当大，但并不是越大越好，主要原因为①：来料厚度有波动，如果第一道次压下量较大容易造成轧制力超限，损坏设备；②：如果坯料温度不均（有水印），不透（黑心钢），第一道次的压下量较大也容易造成轧制力超限；③：坯料形状不规则；此时第一道次压下量，不宜过大。
总之，中板轧制工艺最首要是要保证强度合格和板形良好，在此基础上才能考虑适当改善塑性和韧性指标。
如果坯料内在质量合格，此工艺完全能满足钢材强韧性指标要求。
生产科
2008-5-10。