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温度对日照钢材性能的影响有哪些
更新时间::2020-12-10 13:03:27


日照钢材根据多年日照钢材批发市场摸爬打滚经验及多方查阅资料,进行了整理和归纳,得出的结论是钢材性能随温度变化而改变,趋势是:温度升高,钢材强度降低,应变增大;反之,温度降低,钢材强度会略有增加,塑性和韧性却会降低而变脆。

1)升温影响

当钢材温度在正温范围内由0℃上升至100℃时,钢材的强度微降,塑性微增,性能有小幅波动,但变化不大。但当温度继续上升至250℃左右时,钢材抗拉强度增大,塑性和韧度却下降,材料有转脆的倾向,钢材表面氧化膜呈现蓝色,称为蓝脆现象。钢材应避免在蓝脆温度范围内进行热加工。当温度在260~320℃之间时,钢材的强度和弹性模量开始快速下降,而伸长率显著增大,在应力持续不变的情况下,钢材以很缓慢的速度继续变形,此种现象称为徐变现象。当温度升至400℃时,钢材的强度和弹性模量陡降;当温度升至600℃时,强度和弹性模量接近于零。因此,当结构长期受辐射热达150℃以上,或可能受灼热熔化金属侵害时,应考虑对钢结构设置隔热保护层。

2)降温影响

当材料由常温降到负温时,钢材强度略有提高,但塑性和韧性降低,材料逐渐变脆,随着温度继续降低到某一负温区间时,其冲击韧性陡降,破坏特征明显地由塑性破坏转变为脆性破坏,出现低温冷脆破坏。故在低温工作的结构,往往要有负温(如0℃、-20℃或-40℃)冲击韧度的合格保证,以防止发生低温脆断。

从微观的角度来看,金属本质上是由原子组成,原子之间存在着相互吸引和排斥的作用。原子之间的结合力即为理想晶体脆性断裂的理论断裂强度。温度的改变将对微观结构产生影响,从而在宏观上表现出不同的力学性能,如低温冷脆。不同的金属具有不同的微观结构,对温度变化的敏感程度不同,表现出不同的低温性能。微观结构中如果可用滑移系统足够多或者阻碍滑移的因素不因温度降低而加剧,材料将保持足够的变形能力而不表现出脆性断裂,否则可能由于晶体缺陷等相互作用的强度增加,阻碍位错运动,封滑移的作用加剧,使得对变形的适应能力减弱,即表现出脆性。

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