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钢材强度,钢材强度百科

钢材强度百科

钢材强度百科

1、碳素钢的界说及钢中五元素含碳2%以下的铁碳合金称为钢。碳素钢中的五元素是指化学成份中的首要组成物,即C、Si、Mn、S、P(碳、硅、锰、硫、磷)。其次是在炼钢进程中不可避免地会混入气体,含O、H、N(氧、氢、氮)。此外,用铝iexcl;硅脱氧冷静工艺中,必定在钢水中含有Al,当Als(酸溶铝)≥0。020%时,还有细化晶粒的效果。2、钢铁是怎样炼成的?炼钢的首要任务是按所炼钢种的质量要求,调整钢中碳和合金元素含量到规则规模之内,并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允许定量之下。炼钢进程实质上是一个氧化进程,炉猜中过剩的碳被氧化,焚烧成CO气体逸出,其它Si、P、Mn等氧化后进入炉渣中。S部份进入炼渣中,部份则生成SO2排出。当钢水成份和温度到达工艺要求后,即可出钢。为了除掉钢中过剩的氧及调整化学成份,能够增加脱氧剂和BBIN的注册或合金元素。3、转炉炼钢简介从车运来的铁水通过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为首要炉料,另加10%以下的废钢。然后,向转炉内吹氧焚烧,铁水中的过量碳被氧化并放出很多热量,当探头测得到达预订的低碳含量时,即中止吹氧并出钢。一般在钢包中需进行脱氧及调整成份操作;然后在钢液表面抛上碳化稻壳避免钢水被氧化,即可送往连铸或模铸工区。对要求高的钢种可增加底吹氩、RH真空处理、喷粉处理(喷SIiexcl;CA粉及变性石灰)能够有用下降钢中的气体与搀杂,并有进一步降碳及降硫的效果。在这些炉外精粹办法后还能够终究微调成份,满意优质钢材的需求。4、初轧模铸钢锭采纳热装、热送新工艺,进入均热炉加热,然后通过初轧机及钢坯连轧机轧成板坯、管坯、小方坯等初轧产品,通过切头、切尾、表面整理,(火焰整理、打磨)高质量产品则还需对初轧坯进行扒皮和探伤,查验合格后入库。现在初轧厂的产品有初轧板坯、轧制方坯、氧气瓶用钢坯、齿轮用圆管坯、铁路车辆用车轴坯及塑模用钢等。初轧板坯首要直销热轧厂作为质料;轧制方坯除部份外供,首要送往高速线材轧机作质料。因为连铸板坯的先进性,初轧板坯的需求量大为减少,因而转向上述其它产品了。5、热连轧用连铸板坯或初轧板坯作质料,经步进式加热炉加热,高压水除鳞后进入粗轧机,粗轧料经切头、尾、再进入精轧机,施行计算机控制轧制,终轧后即通过层流冷却(计算机控制冷却速率)和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状,厚度、宽度精度较差,边部常存在浪形、折边、塔形等缺点。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管职业喜欢运用。)将直发卷经切头、切尾、切边及多道次的矫直、平坦等精整线处理后,再切板或重卷,即成为:热轧钢板、平坦热轧钢卷、纵切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。该产品有部分代替冷轧板的趋向,报价适中,深受广阔用户喜欢。宝钢新出资的一条热轧酸洗线正在严重建设中。6、冷连轧用热轧钢卷为质料,经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧,其制品为轧硬卷,因为接连冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑目标下降,因而冲压功能将恶化,只能用于简略变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的质料,因为热镀锌机组均设置有退前方。轧硬卷重一般在6~13.5吨,钢卷内径为610mm。一般冷连轧板、卷均应通过接连退火(CAPL机组)或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力,到达相应标准规则的力学功能目标。冷轧钢板的表面质量、外观、尺度精度均优于热轧板,且其产品厚度右轧薄至0.18mm左右,因而深受广阔用户喜爱。以冷轧钢卷为基板进行产品的深加工,成为高附加值产品。如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减振复合钢板、PVC复膜钢板等,使这些产品具有漂亮、高抗腐蚀等优秀质量,得到了广泛应用。冷轧钢卷经退火后有必要进行精整,包含切头、尾、切边、矫平、平坦、重卷、或纵剪切板等。冷轧产品广泛应用于轿车制造、家电产品、外表开关、建筑、工作家具等职业。钢板捆包后的每包分量为3~5吨。平坦分卷重一般为3~10吨/卷。钢卷内径610mm。7、钢的力学功能7.1拉力实验按标准制备的拉力试样,装置在拉力实验机的夹头内,对试样缓慢施加单轴向拉伸应力,直至试样被拉断停止的实验称作拉力实验。7.1.1强度金属材料在外力效果下,反抗变形和开裂的才能叫强度。强度目标包含:份额极限、弹性极限、屈从强度、抗拉强度等。7.1.2份额极限对金属施加拉力,金属存在着力与变构成直线份额的阶段,而这个阶段的最大极限负荷Pp除以试样的原横截面积即为份额极限,用σP表明。7.1.3弹性极限金属受外力效果发作了变形,外力去掉后,能彻底康复本来的形状,这种变形称为弹性变形。金属能坚持弹性变形的最大应力称为弹性极限,用σe表明。7.1.4抗拉强度试样拉伸时,在拉断前所接受的最大负荷除以原横截面积所得的应力,称作抗拉强度,用σb表明。当材料所受的外应力大于其抗拉强度时,将会发作开裂。因而σb越高,则表明它能接受愈大的外应力而不致于开裂。国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类,如SS400,其间400即表明σb的最小值为400MPa超高强度钢是指σb≥1373Mpa的钢。7.1.5屈强比屈强比即屈从强度与抗拉强度之比值(σS/σb)。屈从比值越高,则该材料的强度愈高,屈强比值愈低则塑性愈佳,冲压成形性愈好。如深冲钢板的屈强比值为≤0.65。弹簧钢一般均在弹性极限规模内执役,受载荷时不允许发生塑性变形,因而要求弹簧钢经淬火、回火后具有尽可能高的弹性极限和屈强比值(σS/σb≥0.90)此外疲惫寿数与抗拉强度及表面质量往往有很大干系。7.1.6塑性金属材料在受力损坏前能够饱尝永久变形的功能称为塑性。塑性目标一般伸长率和断面缩短率表明。伸长率与断面缩短率越高,则塑性越好。8、冲击耐性用必定尺度和形状的金属试样,在规则类型的冲击实验上受冲击负荷折断时,试样刻槽处单位横截面上所耗费的冲击功,称为冲击耐性以αk表明。现在常用的10×10×55mm,带2mm深的V形缺口夏氏冲击试样,标准上直接选用冲击功(J焦耳值)AK,而不是选用αK值。因为单位面积上的冲击功并无实践意义。冲击功关于查看金属材料在不同温度下的脆性转化最为灵敏,而实践执役条件下的灾难性破断事端,往往与材料的冲击功及执役温度有关。因而在有关标准中常常规则某一温度时的冲击功值为多少、还规则FATT(断口面积转化温度)要低于某一温度的技能条件。所谓FATT,即一组在不同温度下的冲击试样冲断后,对冲击断口进行鉴定,当脆性开裂占总面积的50%时所对应的温度。因为钢板厚度的影响,对厚度≤10mm的钢板,可获得3/4小尺度冲击试样(7.5×10×55mm)或1/2小尺度冲击试样(5×10×55mm)。可是必定要注意,同规格及同一温度下的冲击功值才可彼此比较。只要在标准规则的条件下,才可按标准的换算办法,折算成标准冲击试样的冲击功,再彼此比较。9、硬度实验金属材料反抗压头(淬硬的钢球或具有1200圆锥或角锥的金刚石压头)压陷表面的才能称为硬度。依据实验办法和适用规模的不同,硬度可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度以及显微硬度、高温硬度等。冶金产品常用的是布氏硬度和洛氏硬度。10、宝钢厂商标准(Q/BQB)宝钢企标中的钢号大致可分为三个来历即从日本JIS标准、德国DIN标准移植及自行开发研发的钢号。从日本JIS标准中移植来的钢号,一般首位常为S(Steel);从DIN标准移植来的钢号,一般常以ST最初(Stahl德文中的“钢”);宝钢自行开发研发的钢号,一般首位常以宝钢的拼音首位B最初。11、结构用热连轧、冷连轧钢板及钢带结构钢一般按强度分类,在钢号中的数字往往代表抗拉强度的最低值。因为该类钢常用于制造结构件,因而称作为结构钢。结构钢的强化机制倾向于降碳增锰固溶强化铁素体、细化珠光体和增加微合金的分出强化、沉积强化和细晶强化,以保证在进步强度的一起仍坚持较好的韧、塑目标并兼具杰出的焊接功能。

高强度钢材钢结构主要技术问题

高强度钢材钢结构主要技术问题

国内外针对高强度钢材钢结构的研究刚刚起步,仅有少量的试验研究和数值分析。很多关键技术的研究尚未全面开展。也尚未形成完善的设计理论和方法。高强度钢材钢结构需要深入研究的主要技术问题如下∶(1)高强度钢材材料的力学性能,特别是材料的应力-应变关系、屈强比以及延性等对实际工程有显著影响的基本材性指标。(2)高强度钢材构件的截面残余应力及分布模型。初始缺陷对高强度钢材受压构件稳定性能的影响非常明显,特别是截面残余应力。现有的试验研究中钢材强度等级、截面类型、加工工艺、截面尺寸等参数较单一,板件较薄(5~8mm),工程代表性不强;此外,大部分试验结果不完整,特别是缺少焊缝附近残余拉应力的测量结果。需要对高强度钢材构件截面残余应力的分布和数值进讲行深入研究。提供可用干学术研究和工程设计的分布模型。(3)高强度钢材受压构件的稳定性能及设计方法。高强度钢材的材料力学性能及构件初始缺陷(截面残余应力)均发生变化,这使得受压构件的整体稳定性能和板件的局部稳定性能呈现不同的特点。此外,材料强度的提高带来截面板件厚度的减小,这使得受压构件的整体稳定性能与局部失稳相关,即相关稳定性能更加重要。现有的相关研究无论是试验研究还是数值计算均处于起步阶段,数据偏少,涉及的影响参数不全面,特别是针对高强度钢材的研究较少,尚没有成熟的设计方法。(4)高强度钢材连接节点,特别是工程中最常用的螺栓抗剪连接节点的受力性能,包括高强度钢板的孔壁承压性能、高强度螺栓连接的抗滑移系数等基本力学性能指标。(5)高强度钢材钢结构的抗震性能。由于高强度钢材材料的屈强比变大、延性降低,结构的抗震性能必然呈现新的特点。为确保抗震设防地区高强度钢材钢结构工程的安全性和可靠性,迫切需要从材料、焊接接头、构件等方面进行抗震性能的研究,为相关的抗震设计提供方法和依据。(6)国内外的相关研究缺乏设计方法层面的研究和成果。尽管诸如欧洲规范Eurocode3、美国规范ANSI/AISC360-10等分别允许700MPa和690MPa强度等级高强度钢材的工程应用,但二者既没有增加新的设计方法,也没有明确指出原有设计方法是否适用,并且缺乏高强度钢材相关的背景研究工作和成果。我国《钢结构设计规范》GB50017—2003中的设计条款,主要基于20世纪80年代普通低碳钢构件的试验研究和数值计算成果,并适当参考了国外部分设计标准;尽管之后新增了Q345、Q390以及Q420钢材,但均是基于实际工程的成功应用,并没有足够的基础研究,特别是涉及高强度钢材钢结构的研究。本书的主要目的在于解决以上高强度钢材钢结构的技术问题。作者综合了近期清华大学所做的大量试验研究、数值计算、理论分析以及设计方法方面的研究工作,全面深入地阐述了高强度钢材钢结构的受力性能,为后续相关的研究提供参考,为工程应用提供可靠、合理的设计方法,并为相关设计规程的编制提供依据,将极大地促进这一新型结构体系在我国的应用。

合资中级车钢材强度对比

合资中级车钢材强度对比

前些年,对于国人来说,汽车是可望不可及的奢侈品,拥有一辆汽车是很多家庭梦寐以求的愿望,有车就很不错了,哪里还会计较安全性,因此车辆的安全性常常被忽略。但是随着国人收入水平的提高以及汽车价格的下探,汽车逐渐走进千家万户,国人开始审视,我买的车真的安全吗?我的家人坐在上面,万一发生危险,这辆车的主被动安全能够保护我的家人吗?毕竟国内交通情况复杂,自己好好开车挡不住其他人作死。在这种情况下,车辆的安全性越发重要。很多国人一直笃信德系车钢板厚实更安全,日系车皮薄馅大车轻,安全性低,也一直以此作为购车的准则,但是中保研的碰撞测试横空出世为我们提供了新的标准。以下我们汇总了部分中保研B级车25%正面偏置碰撞测试的结果,正面碰撞是最常见的事故类型,因为绝大部分车主在可预见碰撞的情况下都会进行避让,所以这种碰撞测试可以非常好地检验汽车对驾驶员的保护。inspire碰撞测试全新出炉的本田insipire,可以看出,在正面25%偏置碰撞中,这款车的A柱发生了非常明显的形变乃至弯折,乘员舱受到了一定程度的侵入,对于一款售价20万元左右的中级车来说实属不应该。雅阁碰撞测试再来看看兄弟车型本田雅阁,雅阁的A柱碰撞成绩稍好,没有发生明显的形变,因此也取得了A(良好)的成绩。天籁碰撞测试再来看看日产天籁,正面25%偏置碰撞取得了G(优秀)的成绩,可以看出在测试中,天籁的A柱完好,对乘员舱的保护比较到位。凯美瑞碰撞测试亚洲龙碰撞测试紧接着是丰田的系的两位中级车,两款车都取得了G(优秀)的成绩,A柱同样完好,再加上标配的10气囊,对乘员舱的保护非常到位。迈腾碰撞测试看完日系,我们再看德系,一直被认为更安全的德系车表现如何?曾经获得五星批发部“年度安全车”称号的迈腾首先遭打脸,正面25%偏置碰撞中,A柱发生较大幅度形变,在A柱下方及接近B柱附近共有两处被撞击撕破的口。帕萨特碰撞测试同门兄弟帕萨特的表现更为夸张,帕萨特A柱发生了严重的变形,几乎弯折到了90度,发动机舱入侵了驾驶室,使得安全气囊没有起到保护作用,如果把假人换成车主,恐怕就要重伤了。看了这么多车型的碰撞结果,观众有一个疑问,同为中级车,为什么碰撞结果差异这么大?答案就是因为A柱强度!热成型超高强度钢材的强度比普通高张力钢板高得多,能够达到1.8Gpa,而普通高张力钢板最高才1000Mpa左右,但是热成型超高强度钢材的制造工艺复杂,成本更高,而且生产周期长,所以对于车企来说,使用热成型钢将会增加不小的成本。凯美瑞车身强度inspire车身强度我检索翻阅了部分B级车的钢材强度资料,发现一个惊人的事实,同样是A柱,不同车型的热成型钢的强度能差一倍之多。比如凯美瑞亚洲龙在A柱位置采用了1500mpa的热冲压钢,新天籁的A柱强度应该为1200mpa,inspire整车最高只有980mpa的强度。而巧合的是,碰撞成绩不佳的两款德系车,对于全车的钢材强度却语焉不详,迈腾只是表示车身使用了23%的超过1000MPa的热成型超高强度钢板,但是具体强度和使用的位置却没有提及,而帕萨特仅仅表示车身热成型钢的比例从7%提高到了提高到了27%,具体强度和位置也没有,如果有同学找到帕萨特和迈腾的强度结构图,欢迎分享。但是从帕萨特的碰撞结果可以看出,其A柱的强度连980Mpa的inspire都不如,我大概知道了大众为什么不愿意说明钢材强度了。也就是说帕萨特的A柱强度可能和凯美瑞亚洲龙差了一倍之多。以上可以看出,丰田系的车型在车身强度上比较坦诚,大众对车身强度隐晦不明,仅仅说明了热成型钢的比例,但是具体位置和强度都不清楚,而本田的inspire比较搞笑,最高980Mpa也敢称之为高刚性车身。而碰撞测试成绩恰好与A柱的强度一致,这是不是说明了一些问题呢?最后,我不想说明哪个品牌的车型更安全,结果已经一目了然,如何选购也是大家自己的选择,觉得买车是用来开的,不是用来撞得,所以安全性不重要的人大有人在。我只是好奇,某个一直以安全性标榜的车企,什么时候敢公布车身强度数据?如此堂而皇之恬不知耻的减配,并且愚弄国内消费者,真的不怕报应吗?

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