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不锈钢钻尾螺丝螺栓脆性开裂的原因分析(一)

作者: 来源: 日期:2022/4/20 11:31:33 人气:620
不锈钢钻尾螺丝螺栓脆性开裂的原因分析(一)

    当钢材中碳、硫、磷、氧、氮、氢等元素的含量过高时,将会严重下降其塑性和韧性,脆性则相应增大。所以,这点也是成为不锈钢钻尾螺丝螺栓脆性开裂的原因之一,对于具体的钢材中碳、硫、磷、氧等元素的含量是如何影响到其脆性的呢?请查看接下来的分析。
    钢中碳元素含量增高会使钢的脆性改变温度升高。随着含碳量的添加,钢的Z大恰贝冲击值明显下降。恰贝冲击值与试验温度曲线梯度趋于缓慢,而脆性改变温度明显升高,钢中磷含量的添加使晶界开裂应力下降,脆性改变温度升高,钢中含0.1%以上的磷就会引起晶界开裂应力下降。磷对钢脆性改变温度影响随磷含量添加,钢脆性改变温度升高,硫与磷的存在对钢的开裂韧性起有害效果。随硫、磷的含量的添加,钢的K1C值下降。硫、磷含量添加使该钢K1C下降,硫危害性更大。

    钢中锰元素的存在对改进其脆性功能有必定协助,随锰与碳之比值进步,碳、磷有害效果下降,钢的脆性改变温度明显下降。
硫、磷下降钢的开裂韧性的原因,主要有两点:①偏聚于原始奥氏体晶界,促使品界脆化;②硫化学反应生成MnS在基体中形成脆性微裂纹起源核心,使微裂纹成核源添加,导致脆断容易发生。

    削减钢中硫、磷含量是改进钢开裂韧性的重要途径,特别是超高强度钢。选用适宜的锻炼办法是进步钢的纯度直接、比较容易实现的途径,与普通电炉炼钢法相比,选用真空锻炼能进步钢的纯度,超高强度钢一般用真空自耗炉(或真空电弧炉)重熔,以削减钢中杂质和偏析,以进步钢开裂韧性。各先进工业国都对硫、磷含量作了较低规则,一般都限于0.06%以下,但我国各大钢厂所产钢材偏析仍然较重。质量不稳定,影响偏析的因素中(铁矿石元素、炼钢办法、钢锭大小、锻炼技能等),主因是炼钢办法和锻炼技能,偏析大将会引起热脆、冷脆、裂缝、疲惫等一系列问题。

    应力集中
    当钢材在某一局部呈现应力集中,则呈现了同号的二维或三维应力场使资料不易进入塑性状态,从而导致脆性损坏。应力会集越严峻,钢材的塑性下降愈多,同时脆性开裂的风险性也愈大。钢结构或构件的应力会集主要与结构细节有关:

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