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各類結構用鋼作用于機械性能的變化

結構鋼也是國民經濟建設的中重要工程,工農業(yè)生產和人民生活都離不開鋼鐵材料。至少在目前情況下再裝有任何材料能夠全面取代鋼鐵材料。如碳素結構用鋼Q195
特別是航天航空和軍工生產方面更是如此。隨著現代科學技術的迅速發(fā)展,要求鋼材的承載能力不斷地提高,即要求結構用鋼材具有高的比強度和比剛度,那些高效能的動力驅動裝置,都要求盡可能的減輕自重以增加有效負荷,提高運行速度,節(jié)省能源消耗,超高強度鋼就是根據這種需求為適應航空航天技術需要而發(fā)展起來的一種比強度離的結構材料,是從四十年代以來逐漸發(fā)展起來的一個新型鋼類,其顯著特點是具有超乎一般的高強度。超高強度鋼與普通結構鋼的強度區(qū)分界限,目前尚無統(tǒng)一規(guī)定,一般習慣上將其室溫抗拉強度。超過1400HPa,屈服強度大于1300MPa的稱為超高強度鋼Ⅲ。超高強度鋼除要求1400 HPa以上的抗拉強度外,還要有一定塑性和韌性,盡小的缺口敏感性,高的疲勞強度,一定的抗蝕性、良好的工藝性,符合資源情況及價廉等,超高強度銷現在已發(fā)展成為包括范圍很廣的一個鋼類,已大量應用于火箭發(fā)動機外亮、飛機著陸部件、舫彈鋼板等領域,其使用范圍還在不斷的擴大,具有廣闊的發(fā)展前景。
碳素結構鋼的實際拉伸性能可能與規(guī)定的最小值不同。產品標準一般要求以試驗件為代表的材料性能應達到某一數值。除少數例外。ASTM規(guī)范指出對結構等級鋼每爐鋼作試驗,但壓力容器級別的鋼材要多做。如果爐數很多,試驗件可以檢查大量的產品。因此,可能造成取自不同位置試件的特性和規(guī)定值不相同。
對鋼板ASTM A6要求從鋼板一角取試件。如果合金鋼鋼板寬度大于24in(609.6mm),試件的縱軸應該和鋼板最后的軋制方向垂直。但是對其他產品。試件的縱軸應該和鋼板最后的軋制方平行。
對翼緣寬度大于等于6in(152. 4mm)的結構型鋼,試驗試件應該在翼緣上截取,截取位置距翼緣中心線的距離為翼緣中心線至翼緣邊距離的三分之二。l997-1998年之前,試件在腹飯上截取。
對在不同位置取樣的試件的屈服點與法定產品試驗取樣位置的屈服點進行了比較。研究表明在所檢查的位置上的平均差值為0.7ksi(4.82N/mm2)。梁兩端的上翼緣和下翼緣在所檢查位置上的平均差值都是2.6ksi(17.91N/mmz)。
盡管給定位置的試驗值可能小于法定試驗的數值.但這個差值是在法定試驗值超過規(guī)定最小值時發(fā)生的。例如一項為建立荷載與抗力系數設計準則而進行的統(tǒng)計研究表明,屈服點的平均值超出規(guī)定的最小屈服點F,(試件取自腹板),如下所示,同時給出其變異系效(COV)
    軋制型鋼的翼緣    1.05F,COV-0.10
    軋制型鋼的腹板    L1OFv,COV-0.11
    鋼板              1.10F,COV-O.11
而且這些數值包含了對較低的“靜態(tài)”屈服點的調整。 相同的原因,同一產品不同位置的缺口韌性也會有差別。
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