合金元素对钢的机械性能的影响
提高钢的强度是加入合金元素的主要目的之一。欲提高强度, 就要设法位错运动的阻力。金属中的强化机制主要有固溶强化、位错强化、细晶强化、*二相(沉淀和弥散)强化。合金元素的强化作用, 正是利用了这些强化机制。
1. 对退火状态下钢的机械性能的影响
结构钢在退火状态下的基本相是铁素体和碳化物。合金元素溶于铁素体中, 形成合金铁素体, 依靠固溶强化作用, 提高强度和硬度, 但同时降低塑性和韧性。
2.对退火状态下钢的机械性能的影响
由于合金元素的加入降低了共析点的碳含量、使C曲线右移, 从而使组织中的珠光体的比例, 使珠光体层片距离减小, 这也使钢的强度增加, 塑性下降。但是在退火状态下, 合金钢没有很大的优越性。
由于过冷奥氏体稳定性, 合金钢在正火状态下可得到层片距离较小的珠光体, 或贝氏体甚至马氏体组织, 从而强度大为增加。Mn、Cr、Cu的强化作用较大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般结构钢的实际含量)下影响很小。
3. 对淬火、回火状态下钢的机械性能的影响
合金元素对淬火、回火状态下钢的强化作用显著, 因为它充分利用了全部的四种强化机制。淬火时形成马氏体, 回火时析出碳化物, 造成强烈的*二相强化,同时使韧性大大改善, 故获得马氏体并对其回火是钢的经济和有效的综合强化方法。
合金元素加入钢中, 首要的目的是提高钢的淬透性, 保证在淬火时容易获得马氏体。其次是提高钢的回火稳定性, 使马氏体的保持到较高温度,使淬火钢在回火时析出的碳化物较细小、均匀和稳定。这样, 在同样条件下, 合金钢比碳钢具有较高的强度。
近日,经过连续数日的努力奋战,引松供水项目顺利完成首节钢管制作,提前完成的10月1日首节成型的节点工期,向祖国70*献上了一份贺礼。钢砌施工在隧道股份公司水利工程中尚属首例,此次首节钢管的顺利完成,不仅开创了历史也标志着引松项目出口工区891米钢衬施工进入实质性推进阶段。
标段钢衬施工地域地质条件复杂,位于沟谷及富涌水段,隧洞埋深浅且岩体破碎,总体施工难度大。依据中水东北勘测设计研究院《引松供水工程小河沿段、家草甸子隧洞衬砌优化设计报告》合同文件,设计施工图纸变更及工程实际自然条件和施工特点,项目将原预应力混凝土衬砌优化为有压钢管衬砌,在确保满足安全、质量、工期情况下,为确保引松四标段全面完成衬砌任务和建设单位要求的通水节点目标,提供了坚实**。
项目自正式方案确定后,快速梳理场地,紧密安排起重设备安装,快速组织施工,严格落实技术交底,培训压力钢管的各项技术要求及作业流程。安装钢板钢材为Q345C,钢板内径5.61米,单节钢管长度3米含加劲环总重量8.37吨,其制作流程要求规范严格,要在规定期内完成制作。由于钢衬施工对项目属于,项目在今年3月份收到单位将该段优化为钢衬方案的通知后,认真结合设计院下发的优化报告,并参照项目实际情况论证了该方案的可行性,邀请了**单位的项目总工和技术部长到场钢管施工。随后项目组织骨干团队到兄弟单位对钢管施工进行学习,历经几个月摸索,掌握了从场区规划、设备采购、钢管制作、安装及人员配置等关键工序的要领,在保证安全经济、快速的施工组织下,制定了一套切实可行的施工方案。
随着近年来工程机械市场的持续低迷,工程机械产品的销售量也是逐渐走低。在当今的市场形势下,山推作为全国的履带式推土机制造商也受到了影响。为降低生产成本,增加经济效益,结合推土机的结构及其力学性能,通过不断地分析研究提出了关于Q235B和Q345B材料合理选用的方案。
通过对Q235B和Q345B材料化学成分和力学性能的分析,提出在推土机结构件中可利用Q345B材料代替部分Q235B材料,在满足推土机结构件力学性能的要求下,通过减少使用钢板的厚度,降低使用材料的重量,达到降成本、增效益的作用。
试验方法
(1)试验用材料 根据SD16推土机后桥箱设计结构要求,后桥箱结构中使用了大量的Q235B和Q345B材料, 约占后桥箱总重量的1/3。其中,SD16后桥箱中Q235B钢板的重量为125kg,Q345B钢板的重量为171.6kg。
(2)焊接工艺 焊接工艺要求焊缝强度质量为Q/STB12.606-2000一级。对焊缝进行清渣、修磨处理。具体焊接参数如表4所示。
在焊接工艺中,Q235B和Q345B的焊接参数和工艺要求是一致的。Q235B属于碳素钢材料,Q345B属于低合金结构钢,两种材料都是用连铸坯轧制而成,区别在于合金元素含量,主要体现在含锰量上,其中Q235B的wMn=0.3%~0.8%,Q345B的wMn=1%
Q345B相对于Q235B有着较好的综合性能。其中,通过对16mm厚板进行拉伸试验,得出Q345B材料的抗拉强度≥345MPa,Q235B材料的抗拉强度≥235 MPa。
通过焊接后焊缝的拉伸和断裂试验,以及检测的两个焊缝的金相组织结构,了两组试验中的焊缝质量都达到公司标准(Q/STB12.606-2000)一级质量要求。
根据Q235B和Q345B材料的力学性能比较,Q345B的抗拉强度比Q235B高42.5%。可通过采用Q345B材料代替Q235B来降低板材的厚度,进而达到降低生产成本的效果。即可用10mm厚Q345B钢板代替14mm厚的Q235B钢板。按照表3中所列两种材料的消耗情况,根据板材厚度和价格(见表5),按照年产5000台推土机计算,若将一半Q235B材料替换为Q345B,每年可节省成本387.348万元。
由表3可知,年产10 000台推土机用Q235B材料重量为12 880t,则年产5000台推土机Q235B材料的使用量为6440t ;按照一半Q235B用Q345B来代替的原则计算,年产5000台推土机Q235B被Q345B替代的重量为3220t。
用Q345B代替Q235B后节省的板材重量为1026.7t;替换后Q345B的重量为2193.3t。
按照表5中两种板材的价格,将一半的Q235B用Q345B代替后,年产5000台推土机节省的成本为387.348万元。每台推土机可节省775元。
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