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无尘车间专用吸尘器-无尘车间清洁-无尘车间用吸尘器

2011 年 10 月 30 日 上午 8:33

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热加工使金属晶粒沿变形方向形成纤维组织,使钢材沿轧制方向(纵向)的性能优于垂直轧制方向(横向)的性能,即使其各向异性增大。因此对于钢板部件应沿其横向切取试件进行拉伸和冷弯试验。钢中的硫化物和氧化物等非金属夹杂,经轧制之后被压成薄片,对轧制压缩比较小的厚钢板来说,该薄片无法被焊合,会出现分层现象。分层使钢板沿厚度方向受拉的性能恶化,在焊接连接处沿板厚方向有拉力作用(包括焊接产生的约束拉应力作用)时,可能出现层状撕裂现象(图 !” !” #),应引起重视。

图 !” !” #$ 因焊接产生的层状撕裂

!” 冷加工

在常温或低于再结晶温度#!情况下,通过机械的力量,使钢材产生所需要的永久塑性变形,

获得需要的薄板或型钢的工艺称为冷加工。冷加工包括冷轧、冷弯、冷拔等延伸性加工,也包括

剪、冲、钻、刨等切削性加工。冷轧卷板和冷轧钢板就是将热轧卷板或热轧薄板经带钢冷轧机进

一步加工得到的产品。在轻钢结构中广泛应用的冷弯薄壁型钢和压型钢板也是经辊轧或模压冷

弯所制成。组成平行钢丝束、钢绞线或钢丝绳等的基本材料———高强钢丝,就是由热处理的优质

碳素结构钢盘条经多次连续冷拔而成的。

经过冷加工的钢材均产生了不同程度的塑性变形,金属晶粒沿变形方向被拉长,局部晶粒破

碎,位错密度增加,并使残余应力增加。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和硬度,但却降低了塑性和韧性,这种现象称为冷作硬化(或应变硬化)。

冷拔高强度钢丝充分利用了冷作硬化现象,在悬索结构中有广泛的应用。冷弯薄壁型钢结构在

强度验算时,可有条件地利用因冷弯效应而产生的强度提高现象。但对截面复杂的钢构件来说,

这种情况是无法利用的。相反,钢材由于冷硬变脆,常成为钢结构脆性断裂的起因。因此,对于

比较重要的结构,要尽量避免局部冷加工硬化的发生。

#” 热处理

钢的热处理是将钢在固态范围内,施以不同的加热、保温和冷却措施,籍改变其内部组织构

造,达到改善钢材性能的一种加工工艺。钢材的普通热处理包括退火、正火、淬火和回火四种基

本工艺。

退火和正火是应用非常广泛的热处理工艺,用其可以消除加工硬化、软化钢材、细化晶粒、改

善组织以提高钢的机械性能;消除残余应力,以防钢件的变形和开裂;为进一步的热处理作好准

备。对一般低碳钢和低合金钢而言,其操作方法为:在炉中将钢材加热至 %&’ ( )’’ *,保温一段

!! 第! 章$ 钢结构的材料

# 当温度超过再结晶温度时,由于冷加工而破碎拉长的晶粒会转变成新的等轴晶粒,但晶格的类型不变。碳素结构钢及合

金钢的再结晶温度一般为 +%’ ( ,!’ *。

时间后,若随炉温冷却至 !”” #以下,再放至空气中冷却的工艺称为完全退火;若保温后从炉中

取出在空气中冷却的工艺称为正火。正火的冷却速度比退火快,正火后的钢材组织比退火细,强

度和硬度有所提高。如果钢材在终止热轧时的温度正好控制在上述范围内,可得到正火的效果,

称为控轧。如果热轧卷板的成卷温度正好在上述范围内,则卷板内部的钢材可得到退火的效果,

钢材会变软。

还有一种去应力退火,又称低温退火,主要用来消除铸件、热轧件、锻件、焊接件和冷加工件

中的残余应力。去应力退火的操作是将钢件随炉缓慢加热至 !”” $ %”” #,经一段时间后,随炉

缓慢冷却至 &”” $ ’”” #以下出炉。钢在去应力退火过程中并无组织变化,残余应力是在加热、

保温和冷却过程中消除的。

淬火工艺是将钢件加热到 (“” #以上,保温后快速在水中或油中冷却。在极大的冷却速度

下原子来不及扩散,因此含有较多碳原子的面心立方晶格的奥氏体,以无扩散方式转变为碳原子

过饱和的 ! 铁固溶体,称为马氏体。由于 ! 铁的含碳量是过饱和状态,从而使体心立方晶格被

撑长为歪曲的体心正方晶格。晶格的畸变增加了钢材的强度和硬度,同时使塑性和韧性降低。

马氏体是一种不稳定的组织,不宜用于建筑结构。

回火工艺是将淬火后的钢材加热到某一温度进行保温,而后在空气中冷却。其目的是消除

残余应力,调整强度和硬度,减少脆性,增加塑性和韧性,形成较稳定的组织。将淬火后的钢材加

热至 !”” $ %!” #,保温后在空气中冷却,称为高温回火。高温回火后的马氏体转化为铁素体和

粒状渗碳体的机械混合物,称为索氏体。索氏体钢具有强度、塑性、韧性都较好的综合机械性能。

通常称淬火加高温回火的工艺为调质处理。强度较高的钢材,如 )*’” 中的 +、,、- 级钢和高强

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