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鋼材的三種硬化情況
2022-01-14 09:48 陜西鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)公司
鋼材的硬化有三種情況：時(shí)效硬化、冷作硬化和應(yīng)變時(shí)效硬化。
在高溫時(shí)溶于鐵中的少量氮和碳，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)逐漸由固溶體中析出，生成氮化物和碳化物，散存在鐵素體晶粒的滑動(dòng)界面上，對(duì)晶粒的塑性滑移起到遏制作用，從而使鋼材的強(qiáng)度提高，塑性和韌性下降。這種現(xiàn)象稱為時(shí)效硬化。產(chǎn)生時(shí)效硬化的過(guò)程一般較長(zhǎng)，但在振動(dòng)荷載、反復(fù)荷載及溫度變化等情況下，會(huì)加速發(fā)展。
在冷加工使鋼材產(chǎn)生較大的塑性變形的情況下，卸荷后再重新加載，鋼材的屈服點(diǎn)提高，塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱為冷作硬化。
對(duì)于比較重要的鋼結(jié)構(gòu)，要盡量避免局部冷作硬化現(xiàn)象的發(fā)生。如鋼材的剪切和沖孔，會(huì)使切口和孔壁發(fā)生分離式的塑性破壞，在剪斷的邊緣和沖出的孔壁處產(chǎn)生嚴(yán)重的冷作硬化，甚至出現(xiàn)微細(xì)的裂紋，促使鋼材局部變脆。此時(shí)，可將剪切處刨邊;沖孔用較小的沖頭，沖完后再行擴(kuò)鉆或完全改為鉆孔的辦法來(lái)除掉硬化部分或根本不發(fā)生硬化。
在鋼材產(chǎn)生一定數(shù)量的塑性變形后，鐵素體晶體中的固溶氮和碳將更容易析出，從而使已經(jīng)冷作硬化的鋼材又發(fā)生時(shí)效硬化現(xiàn)象，稱為應(yīng)變時(shí)效硬化。這種硬化在高溫作用下會(huì)快速發(fā)展，人工時(shí)效就是據(jù)此提出來(lái)的。用人工時(shí)效后的鋼材進(jìn)行沖擊韌性試驗(yàn)，可以判斷鋼材的應(yīng)變時(shí)效硬化傾向，確保結(jié)構(gòu)具有足夠的抗脆性破壞能力。
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