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关于大棚钢管风险承受的测试

作者:天津鑫鸿晟钢管有限公司 浏览: 发表时间:2019-12-26 16:31:41

        许多大棚钢管在工作中,往往要受到冲击载荷的作用,如活塞销、锤杄、冲模、锻模等零件。制造这些零件的材料,其性能不能单纯用静载荷作用下的指标来衡量,而必须考虑材料抵抗冲击载荷的能力。冲击载荷是指加载速度很快而作用时间很短的突发性载荷。一般来说,强度、塑性两者均好的材料,α值也高。大棚钢管材料的冲击韧度除了取决于其化学成分和显微组织外,还与加载速度、温度、试样的表面质量(如缺口、表面粗糙度等)、材料的冶金质量等有关加载速度越快,温度越低,表面及治金质量越差,则α越低。在一次冲断条件下测得的冲击韧度值αk,对于判别材料抵抗大能量冲击能力,有一定的意义。而绝大多数机件在工作中所承受的多是小能量多次冲击,机件在使用过程中承受这种冲击有上万次或数万次。对于材料承受多次冲击的问题:如果冲击能量低、冲击次数较多时,材料的冲击韧度主要取决于材料的强度,材料的强度高则冲击韧度较高;如果冲击能量高时,则主要取决于材料的塑性,材料的塑性越高则冲击韧度较高。因此冲击韧度值α般只作设计和选材的参考。有许多机械零件(如齿轮、弹簧等)是在大小和方向随时间发生周期性变化的交变应力下工作的,零件工作时所承受的应力通常都低于材料的屈服强度。机件在这种交变载荷作用下经过长时间工作也会发生破坏,通常这种破坏现象称金属的疲蒡。

        疲艻破坏是机械零件失效的主要原因之一,机械零件的失效有60%~70%属于疲劳破坏。影响疲劳强度的因素很多,其中主要有应力、温度、材料的化学成分及显微组织、表面质量和残余应力等应该注意:上述力学性能指标,都是用小尺寸的光滑试样或标准试样,在规定性质的载荷作用下测得的。实践证明,它们不能直接代表材料制成零件后的性能。因为实际零件尺寸往往很大,尺寸增大后材料中出现的缺陷(如孔洞、夹杂物、表面损伤等)的可能性也越大;而且,零件在实际工作中所受的载荷往往是复杂的,零件的形状、表面粗糙度值等也与试样差异很大。变质处理。对于液态金属,特别是对于数量多、体积大的液态金属来说获得大的过冷度是不容易办到的。为此,可在浇注前向液态金属中加入少量的某种物质,以造成大量的人工晶核,从而使晶核数目大大增加,达到细化晶粒的目的,加入的这种物质称为变质剂。这种依附于这些固态杂质微粒的形核方式,称为非自发形核。通过非自发形核获得细晶粒组织的方法,称为变质处理,也称为孕育处3)附加振动。生产中还可以釆用机械振动、超声波振动、电磁振动等方法,使熔融金属在铸型中产生运动,从而使得晶体在长大过程中不断被破碎,最终获得细晶粒组织。参照Fe-Fe3C相图可以确定钢铁的浇注温度,通常浇注的温度应在液相线以上50°C~60°C为宜。

        在所有成分的合金中,以共晶成分的白口铁和纯铁铸造工艺性能***。这是因为它们的结晶温度区间最小(为零),故流动性好,分散缩孔小,可使缩孔集中在冒口内,得到质量好的致密大棚钢管。因此,在铸造生产中接近共晶成分的铸铁得到了较为广泛的应用。此外,铸钢也是常用的一种铸造合金,其含碳量为ω(C)=0.2%~06%。由于其熔点高,结晶温度区间较大,故铸造工艺性能比铸铁差,常需经过热处理(退火或正火)后才能使用。铸钢主要用于制造一些形状复杂、强度和韧度要求较高的零件。钢在室温时的组织为两相混合物,塑性较差,变形困难,只有将其加热到单相奥氏体状态,才具有较低的强度,较好的塑性和较小的变形抗力,易于锻压成型。因此,在进行锻压或热轧加工时,要把坯料加热到奥氏体状态。加热温度不宜过高,以免钢材氧化烧损严重但变形的终止温度也不宜过低,过低的温度除了增加能量的消耗和设备的负担外,还会因塑性的降低而导致开裂。所以,各种碳钢较合适的锻轧加热温度范围是:变形开始温度为1150°C~1200°C;变形终止温度为750C~850°C。焊接时,由于局部区域(焊缝)被快速加热,故从焊缝到母材各处的温度是不同的。根据FeFe3C相图可知,温度不同,冷却后的组织性能就不同,为了获得均匀一致的组织性能,就需要通过焊后热处理来调整和改善。

  

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