钢材经过冷加工所产生的应变硬化后什么发生变化

2021-01-13 07:58:14 字数 4804 阅读 7149

1楼:

钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种。

脆性破坏:加载后,无明显变形,因此破坏前无预兆,断裂时断口平齐,呈有光泽的晶粒状。脆性破坏危险性大。

影响脆性破坏的因素

1.化学成分

2.冶金缺陷(偏析、非金属夹杂、裂纹、起层)

3.温度(热脆、低温冷脆)

4.冷作硬化

5.时效硬化

6.应力集中

7.同号三向主应力状态

1 ) 钢材质量差、厚度大:钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高,晶粒较粗,夹杂物等冶金缺陷严重,韧性差等;较厚的钢材辊轧次数较少,材质差、韧性低,可能存在较多的冶金缺陷。

(2) 结构或构件构造不合理:孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。

(3) 制造安装质量差:焊接、安装工艺不合理,焊缝交错,焊接缺陷大,残余应力严重;冷加工引起的应变硬化和随后出现的应变时效使钢材变脆。

(4) 结构受有较大动力荷载或反复荷载作用:但荷载在结构上作用速度很快时(如吊车行进时由于轨缝处高差而造成对吊车梁的冲击作用和**作用等),材料的应力- 应变特性就要发生很大的改变。随着加荷速度增大,屈服点将提高而韧性降低。

特别是和缺陷、应力集中、低温等因素同时作用时,材料的脆性将显著增加。

(5)在较低环境温度下工作:当温度从常温开始下降肘,材料的缺口韧性将随之降低,材料逐渐变脆。这种性质称为低温冷脆。

不同的钢种,向脆性转化的温度并不相同。同一种材料,也会由于缺口形状的尖锐程度不同,而在不同温度下发生脆性断裂。

为了防止钢材的脆性断裂,可以从以下几个方面着手:

1、裂纹

当焊接结构的板厚较大时(大于25mm),如果含碳量高,连接内部有约束作用,焊肉外形不适当,或冷却过快,都有可能在焊后出现裂纹,从而产生断裂破坏。针对这个问题,把碳控制在0.22%左右,同时在焊接工艺上增加预热措施使焊缝冷却缓慢,解决了断裂问题。

焊缝冷却时收缩作用受到约束,有可能促使它出现裂纹。措施是:在两板之间垫上软钢丝留出缝隙,焊缝有收缩余地,裂纹就不会出现。

把角焊缝的表面作成凹形,有利于缓和应力集中。凹形表面的焊缝,焊后比凸形的容易开裂,原因是凹形缝的表面有较大的收缩拉应力,并且在45°截面上焊缝厚度最小。凸形缝表面拉力不大,而45°截面又有所增强,情况要好的多。

在凹形焊缝开裂的条件下,改用凸形焊缝,就不再开裂。

2、应力

考察断裂问题时,应力是构件的实际应力,它不仅和荷载的大小有关,也和构造形状及施焊条件有关。几何形状和尺寸的突然变化造成应力集中,使局部应力增高,对脆性破坏最为危险。施焊过程造成构件内的残余拉应力,也是不利的。

因此,避免焊缝过于集中和避免截面突然变化,都有助于防止脆性断裂。

3、材料选用

为了防止脆性断裂,结构的材料应该具有一定的韧性。材料断裂时吸收的能量和温度有密切关系。吸收的能量可以划分为三个区域,即变形是塑性的、弹塑性的和弹性的。

要求材料的韧性不低于弹性,以避免出现完全脆性的断裂,也没有必要高于弹塑性,对钢材要求太高,必然会提高造价。钢材的厚度对它的韧性也有影响。厚钢板的韧性低于薄钢板。

4、构造细部

发生脆性断裂的原因是存在和焊缝相交的构造缝隙,或相当于构造缝隙的未透焊缝。构造焊缝相当于狭长的裂纹,造成高度的应力集中,焊缝则造成高额残余拉应力并使近旁金属因热塑变形而时效硬化,提高脆性。低温地区结构的构造细部应该保证焊缝能够焊透。

因此,设计时必须注意焊缝的施工条件,以保证施焊方便,能够焊透。

钢材经过冷加工所产生的应变硬化后,哪些系数发生改变

2楼:匿名用户

钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种。

脆性破坏:加载后,无明显变形,因此破坏前无预兆,断裂时断口平齐,呈有光泽的晶粒状。脆性破坏危险性大。

什么是钢材的冷加工硬化(冷作硬化,应变

3楼:匿名用户

通过物理作用加工。比如延展,冷拉,滚压,弯曲达到形变增加强度。

钢材经冷加工和时效处理后性能如何变化?

4楼:100861司马

钢材在常温下进行冷拉、冷拔和冷轧。使其产生塑性变形,从而提高屈服强度,成为冷加工强化。钢材经冷加工强化后,屈服强度提高,塑性、韧性及弹性模量降低。

经冷加工处理后的钢材,在常温下存放15~20d,或加热至100~200℃后保持一定时间(2~3h),其屈服强度进一步提高,且抗拉强度也提高,同时塑性和韧性也进一步降低,弹性模量则基本恢复。这个过程称为时效处理。在常温下存放15~20d,称为自然时效,适合用于低强度钢材;加热至100~200℃后保持一定时间(2~3h),称为人工时效,适合高强度钢材

总之:经过冷加工和时效后个钢材的屈服强度提高。塑性和韧性降低。

5楼:无名秃头

消除了工件的内应力,稳定了组织和尺寸,以后不变形

钢材的冷加工硬化对钢材的性能有何影响

6楼:du知道君

钢材随着时间的延长,钢的屈服强度和抗拉强度提高,而塑性和韧性降低的现象,称为时效。经时效处理的钢筋,其屈服点、抗拉极限提高,塑性和韧性降低。 由于溶于α-fe晶格中的氮和氧等原子,以fe4n与feo的形式析出并向缺陷处移动和聚集。

当钢材冷加工塑性变形后,或受动载的反复振动,都会促进氮、氧原子的移动和聚集,加速时效的发展,使晶格畸变加剧,阻碍晶粒发生滑移,增加了抵抗塑性变形的能力。 在常温下,将钢材进行机械加工,使其产生塑性变形,以提高其屈服强度的过程称为冷加工。冷加工后的钢材,其屈服点提高而抗拉强度基本不变,塑性和韧性相应降低,弹性模量也有所降低。

钢材在冷加工变形时,由于晶粒间已产生滑移,晶粒形状改变。同时在滑移区域,晶粒破碎,晶格歪扭,从而对继续滑移造成阻力,要使它重新产生滑移就必须增加外力,这就意味着屈服强度有所提高,但由于减少了可以利用的滑移面,故钢的塑性降低。另外,在塑性变形中产生了内应力,钢材的弹性模量降低。

什么是钢材冷加工和时效?冷加工和时效对钢材性能有何影响

7楼:小雨手机用户

冷加工是相对于热加工,热加工是通过加热原料,来进行冲压折弯等系列加工,相对而言,冷加工就是不对原料进行温度变化。

1、钢材时效定义:在塑性变形时或变形后,固溶状态的间隙溶质(c、n)与位错交互作用,钉扎位错阻止变形,导致强度提高,韧性下降的力学冶金现象。

例如:将冷加工处理后的钢筋,在常温下存放15-20d,或加热至100-200摄氏度后保持一定时间,其屈服强度进一步提高且抗拉强度也提高,同时塑性和韧性进一步降低,弹性模量则基本恢复。这个过程称为时效处理。

2、性能的影响是,在冷加工之后,通过时效作用,会改变钢材的性能(服强度进一步提高且抗拉强度也提高,同时塑性和韧性进一步降低,弹性模量则基本恢复)

8楼:匿名用户

冷加工是指钢材在常温下进行的加工。钢材经冷加工产生塑性变形,从而提高其屈服强度,这一过程称为冷加工强化处理。将经过冷拉的钢筋于常温下存放

15~20d,或加热到100~200℃并保持2h左右,这个过程称为时效处理。前者称为自然时效,后者称为人工时效。钢筋冷拉以后再经过时效处理,其屈

服点、抗拉强度及硬度进一步提高,塑性及韧性继续降低。

何谓钢材的冷加工强化及时效处理?经冷加工及时效处理后,钢材的性能有何变化?

9楼:匿名用户

在常温下,对钢材进行冷拉、冷拔或冷轧等机械加工,使之产生一定的塑性变形,强度明显提高,塑性和韧性有所降低,这个过程称为钢材的冷加工强化。

冷加工强化的目的:是提高钢材的强度和节约钢材。

钢筋冷拉:是指常温下将钢筋张拉至应力超过屈服应力、但远小于抗拉强度时再卸荷的加工方法。

冷拔:是将φ6~φ8mm的光圆钢筋进行强力拉拔,使其通过截面小于钢筋截面积的拔丝模孔,径向挤压缩小而纵向伸长。

冷轧:是将圆钢在轧钢机上轧成断面按一定规律变化的钢筋,可提高其强度以及与混凝土间的握裹力。

钢材经冷加工后,随着时间的延长,钢筋强度进一步提高,这个过程称为时效处理。

时效处理包括自然时效和人工时效。

10楼:enjoy慕蓉晓枫

具体如下:

1、在常温下,对钢材进行冷拉、冷拔或冷轧等机械加工,使之产生一定的塑性变形,强度明显提高,塑性和韧性有所降低,这个过程称为钢材的冷加工强化。

2、冷加工强化的目的:是提高钢材的强度和节约钢材。

3、钢筋冷拉:是指常温下将钢筋张拉至应力超过屈服应力、但远小于抗拉强度时再卸荷的加工方法。

4、冷拔:是将φ6~φ8mm的光圆钢筋进行强力拉拔,使其通过截面小于钢筋截面积的拔丝模孔,径向挤压缩小而纵向伸长。

5、冷轧:是将圆钢在轧钢机上轧成断面按一定规律变化的钢筋,可提高其强度以及与混凝土间的握裹力。

6、钢材经冷加工后,随着时间的延长,钢筋强度进一步提高,这个过程称为时效处理。时效处理包括自然时效和人工时效。

为什么普通钢结构构件不利用应变硬化提高钢材强度

11楼:mono米花糖

钢材经冷加工后,会产生局部或整体硬化,即在局部或整体上提高了钢材的强度,但却降低了塑性和韧性。由于普通钢结构的截面比较大,构件中残余应力较大,对钢结构塑性和韧性要求都比较高,故不宜用应变硬化提高的刚材强度。

12楼:匿名用户

应变硬化成本一点都不低!

普通钢结构构件:约5000左右一吨,硬化成本:1000元/吨,明显的20%加价,不如20%体积增加,

普通钢结构构件大部份会有焊接加工,含碳量偏低,普通钢结构构件:应变硬化不明显!

13楼:蜀道难

普通钢结构的截面比较大,构件中残余应力较大,对钢结构塑性和韧性要求都比较高,故不宜用应变硬化提高的刚材强度。

钢材经冷加工和时效处理后性能如何变化

1楼 100861司马 钢材在常温下进行冷拉 冷拔和冷轧。使其产生塑性变形,从而提高屈服强度,成为冷加工强化。钢材经冷加工强化后,屈服强度提高,塑性 韧性及弹性模量降低。 经冷加工处理后的钢材,在常温下存放15 20d,或加热至100 200 后保持一定时间 2 3h ,其屈服强度进一步提高,且抗拉...

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