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一、高强度螺栓断裂的原因
过载断裂
当高强度螺栓承受的超过其危险截面所能承受的拉应力时,所发生的断裂被称为过载断裂,这种断裂形式常为延性断裂。这种断裂与延性断裂类似,断口有明显的塑性变形,出现缩颈现象,并呈杯锥状。当塑性较好时,还会出现杯锥与轴线呈近似45º的夹角。
脆性断裂
一般把高强度螺栓断面收缩率小于5%(无明显塑性变形)的断裂,称之为脆性断裂。断口平齐光亮,常出现放射状、人字纹或光亮的结晶状。在光线下,可见闪闪发亮。
减少螺栓螺丝中硫、磷含量
减少螺栓螺丝中硫含量是改善螺栓螺丝断裂韧性的重要途径,特别是超高强度钢。选用适宜的冶炼方法是提高钢的纯度最直接、最易实现的途径,与普通电炉炼钢法相比,采用真空冶炼能提高钢的纯度,超高强度钢一般用真空自耗炉(或真空电弧炉)重熔,以减少钢中杂质和偏析,以提高钢断裂韧性。
控制力集中
当钢材在某一局部出现应力集中,则出现了同号的二维或三维应力场使材料不易进入塑性状态,从而导致脆性破坏。应力集中越严重,钢材的塑性降低愈多,同时脆性断裂的危险性也愈大。钢结构或构件的应力集中主要与构造细节有关。
控制使用环境
当螺栓受到较大的动载作用或者处于较低的环境温度下工作时,螺栓脆性破坏的可能性增大。
在0℃以上,当温度升高时,钢材的强度及弹性模量均有变化,一般是强度降低,塑性增大。温度在200℃以内时,钢材的性能没有多大变化。但在250℃左右钢材的抗拉强度反弹,fy有较大提高,而塑性和冲击韧性下降出现所谓的“蓝脆现象”,此时进行热加工钢材易发生裂纹。当温度达600℃,E均接近于零,钢结构几乎完全丧失承载力。
当温度在0℃以下,随温度降低,钢材强度略有提高,而塑性韧性降低,脆性增大。尤其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,出现低温脆断。通常又把钢结构在低温下的脆性破坏称为“低温冷脆现象”,产生的裂纹称为“冷裂纹”。
控制加载速率
随着变形速率的增大,材料的屈服强度将会增加,其原因是材料来不及进行塑性变形和滑移,因而位错摆脱束缚进行滑移所需的热激活时间减少,使脆性转变温度提高,所以易于产生脆断。脆性裂纹一经产生,裂纹尖端就会有很严重的应力集中,这一急骤增加的应力,相当于一个加载速率很高的荷载,使裂纹迅速失稳扩展,最后使整个结构发生脆断。
公司简介
河北国鼎信检测技术服务有限公司始建于2007年,现实验面积3000平方米(正在筹建10000平实验室,总投资3.8亿,预计2025年6月份投入使用)。
公司具备国家实验室认可(CNAS)和河北省检验检测机构资质认定(CMA)资质的第三方检验检测机构,出具的检测报告可加盖“CNAS”、“CMA”印章以及国际互认标志,全球50多个国家地区、60个机构承认,在国际上得到一致认可。
公司获得国家中小企业公共服务示范平台、河北省中小企业公共服务示范平台、河北省科技型中小企业等荣誉及国家级专利10项。
公司与精研紧固件和轴承高端技术的上海大学高端装备基础件材料研究院等专业院校合作。拥有十年以上检测经验的中高级工程师为主的资深技术团队,检测技术雄厚。配备先进检测设备:美国力可红外碳硫分析仪、美国力可氧氟氢分析仪、瑞士直读光谱分析仪、德国莱卡倒置、正置显微镜、美特斯万能试验机、顶锻试验机、全自动冲击试验机、布氏硬度计、洛氏硬度计、全自动弯曲试验机、自动低倍中和酸洗柜、盐雾试验机等先进检测设备100余台套,充分保障检测结果的及时性、准确性。
公司可开展紧固件系列产品、大型工程钢结构件、铁磁材料、金属材料和金属制品、钢铁与合金、耐火材料、矿石矿物、铁合金、煤炭等检测,同时提供技术咨询,职业技能培训、产品质量异议失效分析等相关技术服务。