不锈钢钻尾螺丝螺栓脆性开裂的原因分析(二)
作者: 来源: 日期:2022/4/20 11:33:36 人气:1338
不锈钢钻尾螺丝螺栓脆性开裂的原因分析(二)
在前面的文章中,我们也是说到了关于不锈钢钻尾螺丝螺栓脆性开裂的两点原因,其实,对于钻尾螺丝来说,其使用环境以及加载速率也是会影响到的,请查看接下来的分析。
运用环境
当螺栓受到较大的动载效果或许处于较低的环境温度下作业时,螺栓脆性损坏的可能性增大。
在0℃以上,当温度升高时,钢材的强度及弹性模量均有改变,一般是强度下降,塑性增大。温度在200℃以内时,钢材的功能没有多大改变。但在250℃左右钢材的抗拉强度反弹,有较大提高,而塑性和冲击韧性下降呈现所谓的“蓝脆现象”,此时进行热加工钢材易发生裂纹。当温度达600~C,及E均接近于零,钢结构几乎丧失承载力。
当温度在0℃以下,随温度下降,钢材强度略有进步,而塑性韧性下降,脆性增大。特别当温度下降到某一温度区间时,钢材的冲击韧性值急剧下降,呈现低温脆断。一般又把钢结构在低温下的脆性损坏称为“低温冷脆现象”,发生的裂纹称为“冷裂纹”。
加载速率的影响
很多试验表明,高的加载速率会使资料呈现脆断的风险添加,一般以为其影响与下降温度适当。跟着变形速率的增大,资料的屈服强度将会添加,其原因是材料来不及进行塑性变形和滑移,因此位错摆脱束缚进行滑移所需的热激活时间削减,使脆性改变温度进步,所以易于发生脆断。当试件上有缺口时,应变速率的影响更为明显。脆性裂纹一经发生,裂纹端就会有很严峻的应力会集,这一急骤添加的应力,适当于一个加载速率很高的荷载,使裂纹敏捷失稳扩展,然后使整个结构发生脆性损坏。
综上,材质缺点,应力会集,运用环境及加载速率是影响脆性开裂的主要因素,其中应力会集的影响尤为重要。在此值得一提的是,应力会集一般不影响钢结构的静力极限承载力,在设计时一般不考虑其影响。但在动载效果下,严峻的应力会集加上材质缺点,剩余应力,冷却硬化,低温环境等往往是导致脆性开裂的根本原因。