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高強度螺栓脆性斷裂的原因分析1

發布時間：2019-08-04 【關閉】

高強度螺栓廠家對于國標高強度雙頭螺栓有著非常豐富的生產制造經驗。固倫特高強度雙頭螺栓是采用優質合金鋼為原材料，經過高溫熱處理制造而成。其中8.8級高強度雙頭螺栓是以牌號為45#的鋼材制造，各項參數符合高強度雙頭螺栓國家標準。
鋼結構工程中高強度螺栓脆性斷裂有多種原因印象，主要常見因素有以下幾種：
1.高強度螺栓的材質缺陷

當鋼材中碳、硫、磷、氧、氮、氫等元素的含量過高時，將會嚴重降低其塑性和韌性，脆性則相應增大。鋼中碳元素含量增高會使鋼的脆性轉變溫度升高。隨著含碳量的增加，鋼的最大恰貝沖擊值顯著降低。恰貝沖擊值與試驗溫度曲線梯度趨于緩慢，而脆性轉變溫度顯著升高，鋼中磷含量的增加使晶界斷裂應力降低，脆性轉變溫度升高，鋼中含0．1％以上的磷就會引起晶界斷裂應力降低。磷對鋼脆性轉變溫度影響隨磷含量增加，鋼脆性轉變溫度升高，硫與磷的存在對鋼的斷裂韌性起有害用。隨硫、磷的含量的增加，鋼的K1C值下降。硫、磷含量增加使該鋼K1C降低，硫危害性更大。鋼中錳元素的存在對改善其脆性性能有一定幫助，隨錳與碳之比值提高，碳、磷有害作用下降，鋼的脆性轉變溫度顯著降低。硫、磷降低鋼的斷裂韌性的原因，主要有兩點：①偏聚于原始奧氏體晶界，促使品界脆化；② 硫化學反應生成MnS在基體中形成脆性微裂紋起源核心，使微裂紋成核源增加，導致脆斷容易發生。
減少鋼中硫、磷含量是改善鋼斷裂韌性的重要途徑，特別是超高強度鋼。選用適宜的冶煉方法是提高鋼的純度最直接、最易實現的途徑，與普通電爐煉鋼法相比，采用真空冶煉能提高鋼的純度，超高強度鋼一般用真空自耗爐(或真空電弧爐)重熔，以減少鋼中雜質和偏析，以提高鋼斷裂韌性。各先進工業國都對硫、磷含量作了較低規定，一般都限于0．06％以下，但我國各大鋼廠所產鋼材偏析依然較重。質量不穩定，影響偏析的因素中(鐵礦石元素、煉鋼方法、鋼錠大小、冶煉技術等)，主因是煉鋼方法和冶煉技術，偏析大將會引起熱脆、冷脆、裂縫、疲勞等一系列問題。

2.應力集中
當鋼材在某一局部出現應力集中，則出現了同號的二維或三維應力場使材料不易進入塑性狀態，從而導致脆性破壞。應力集中越嚴重，鋼材的塑性降低愈多，同時脆性斷裂的危險性也愈大。鋼結構或構件的應力集中主要與構造細節有關：
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