不锈钢的表面加工
2019-03-13 10:03:59
不锈钢所具有的多种表面加工拓宽了它的运用范畴--不同的表面加工使不锈钢表面各异,使其在运用中各具独到之处。 在建筑运用范畴,不锈钢的表面加工之所以重要是有许多原因的。 腐蚀环境要求润滑的表面是因为表面润滑不简单积垢。尘垢的堆积会使不锈钢生锈乃至构成腐蚀。 在宽阔的大厅中,不锈钢是电梯装修板最常用的材料,表面的手印虽然能够擦掉,但影响漂亮,所以最好选用适宜的表面避免留下手印。 卫生条件对许多职业是很重要的,例如,食物加工、餐饮、酿制和化工等,在这些运用范畴,表面有必要便于每天清洗,而且常常要用化学清洗剂。 不锈钢是这方面的最佳材料,在公共场所,不锈钢的表面常常会被胡写乱画,可是,它的一个重要特性是能够将它们清洗掉,这是不锈钢优于铝的一个显著特点。铝的表面简单留下痕迹,往往很难去掉。整理不锈钢表面时应顺着不锈钢的纹理整理,因为有些表面加工的纹理是单向性的。 不锈钢最适用于医院或其它卫生条件至关重要的范畴,如:食物加工、餐饮、酿制和化工,这不仅是因为它便于每天清洗,有时还要运用化学清洗剂,而且还因为它不易繁殖细菌。实验标明不锈钢在这方面的性能与玻璃和陶瓷相同。 1.不锈钢的天然外观 不锈钢给人一种天然的巩固亮丽之感,其天然颜色柔软地反映出周围环境的颜色。 2.表面加工的根本品种 能够用于不锈钢的表面加工大致有五种,它们能够结合起来运用,变换出更多的终究产品。 五个品种有:轧制表面加工、机械表面加工、化学表面加工、网纹表面加工和五颜六色表面加工。 还有一些专用的表面加工,不过不管指定哪一种表面加工,都应遵从以下进程: ①与制作供应商一同商定需求的表面加工,最好预备一个样品,作为往后批量生产的标准。 ②大面积运用时(如复合板,有必要确保所用的基底卷板或卷材选用的是同一批次。 ③在许多建筑运用中,如:电梯内部,虽然手印能够擦掉,但很不漂亮。假如选用布纹表面,就不那么显着了。在这些灵敏的当地必定不能运用镜面不锈钢。 ④挑选表面加工时应考虑到制作工艺,例如:为了除掉焊珠,或许要对焊缝进行修磨,而且还要康复原有的表面加工。 斑纹板很难乃至无法满意这一要求。 ⑤关于有些表面加工、修磨或抛光的纹理是有方向性的,被称为单向的。假如运用时使这种纹理笔直而不是水平,污物就不易附着在上面,而且简单清洗。 ⑥不管选用哪种精加工都需求增加工艺进程,因而要增加费用,所以,挑选表面加工时要稳重。 因而,建筑师、规划人员和制作供应商等有关人员需求对不锈钢的表面加工有所了解。经过彼此之间的友好合作和彼此沟通,必定会取得所希望的作用。 ⑦依据咱们的经历,咱们不主张运用氧化铝作磨料,除非在运用进程中十分当心。最好是运用碳化硅磨料。 3.标准表面加工 许多种表面加工一直是选用编号或其它分类办法标明、它们都被编入了有关的标准中,如:"英国标准BS1449"和"美国钢铁协会不锈钢生产者委员会标准"。 4.轧制表面加工 板材和带材有三种根本的轧制表面加工,它们是经过板材和带村的生产工艺标明的。 No.1:经过热轧、退火、酸洗和除鳞。处理后的钢板表面是一种暗淡表面,有点粗糙。 No.2D:比N0.1表面加工好,也是暗淡表面。经过冷轧、退火、除鳞,终究用毛面辊轻轧。 No.2B:这是建筑运用中最常用的,除在退火和除鳞后用抛光辊进行终究一道轻度冷轧外,其它工艺与2D相同,表面略有些发光,能够进行抛光处理。 No.2B亮光退火:这是一种反射性表面,经过抛光辊轧制并在可控气氛中进行终究退火。亮光退火仍坚持其反射表面,而且不发生氧化皮。 因为亮光退火进程中不发生氧化反响,所以,不需求再进行酸洗和钝化处理。 5.抛光表面加工 No.3:由3A和3B标明。" 3A:表面经过均匀地研磨,磨料粒度为80~100。 3B:毛面抛光,表面有均匀的直纹,一般是用粒度为180~200的砂带在2A或2B板上一次抛磨而成。 No.4:单向表面加工,反射性不强,这种表面加工或许在建筑运用顶用处最广。其工艺进程是先用粗磨料抛光,终究再用粒度为180的磨料研磨。 No.6:是对No.4的进一步改善,是在磨料和油介质顶用坦皮科抛光刷抛光No.4表面。"英国标准1449"中没有该表面加工,但在美国标准中能够查到。 No.7:被称为亮光抛光,是对现已磨得很细但仍有磨痕的表面进行抛光。 一般运用的是2A或2B板,用纤维或布抛光轮和相应的抛光膏。 No.8:镜面抛光表面,反射率高,一般被称为镜面表面加工,因为它反射的图画很明晰。 用细磨料对不锈钢接连抛光,然后再用十分细的抛光膏打磨。 在建筑运用中应该留意的是这种表面假如用在人员流动量较大或人们常常触摸到的当地会留下手印。 手印当然能够擦掉,但有时影响漂亮。 "官方"标准和文献中描绘的表面加工仅仅一般性的介绍,样本才干最直观地标明表面加工的品种。抛光或金属精加工供应商将供给各种表面加工的样品,用户应同他们进行评论。 6. 表面粗糙度 轧制表面加工和抛光表面加工的分类是阐明能够到达的程度,另一个有用的标明办法是丈量表面粗糙度。标准的丈量办法被称为CLA(中心线平均值),丈量仪在钢板表面横向移动,记录下峰谷的改变起伏。CLA的编号越小,表面越润滑。从下表中的表面加工和CLA编号能够看出不同等级的终究成果。 表面加工 CLA,微米 2B 0.1-0.5 2A 0.05-0.1 2D 0.4-1.0 3 0.4-1.5 4 0.2-1.5 8 0.2 EP 根本值的1/2 EP=电解抛光,大致可将峰谷的改变起伏削减到原表面的1/2。 7.机械抛光 留意事项: 咱们应该记住,研磨操作顶用砂纸或砂带进行的研磨根本上归于磨光切开操作,在钢板表面留下很细的纹理。 咱们在用氧化铝作为磨料时曾遇到过费事,其部分原因是压力问题。 设备的任何研磨部件,如:砂带和磨轮等,运用前绝不能用于其它非不锈钢材料。因为这样会污染不锈钢表面。 为了确保表面加工的一致性,新砂轮或砂带应先在成分相同的废料上试用,以便同样品进行比较。 8.电解抛光 这是一种金属铲除工艺,在此工艺中不锈钢作为电解液中的阳极,通电后金属从表层除掉。 该工艺一般用于零部件的加工,因为它们的形状难以用传统办法进行抛光。 该工艺常用于冷轧钢板的表面,因为其表面比热轧钢板的表面润滑。 可是电解抛光会使表面的杂质更显着,特别是钛和铌稳化的材料会因为粒状杂质使焊缝区呈现差异。 小焊疤和锐棱能够经过该工艺铲除掉。该工艺侧重处理表面上的杰出部分,优先对它们进行溶解。 电解抛光工艺是将不锈钢浸泡在加热的液体中,液体的配比涉及到许多专有技能和专利技能。 奥氏体不锈钢的电解抛光作用很好。 9.网纹表面加工 不锈钢能够选用的斑纹品种许多。 使钢板具有增加斑纹或网纹表面加工的长处如下: ①削减"金属屋面材料舒展"(oil can-ning),该词是一个用来描绘亮光材料表面的术语,这种表面从光学视点看不平。例如:大面积的装修板,即便经过拉伸矫直或张力拉矫也很难使表面彻底平直,因而会呈现金属屋面材料舒展。 ②网纹图画能够削减在阳光下宣布的眩光。 ③斑纹板假如有细微的划痕和小面积压痕都不太显着。 ④增大钢板的强度。 ⑤为建筑师供给了挑选的地步。 有专利权的图画包含布纹(用于伦敦的埃德大厦)、镶嵌图画、珍珠状和皮革纹。还能够运用波纹和线状图画。 斑纹表面特别适合于内部装修,如:电梯镶板、货台、壁板和入口处。 外部运用时应考虑到使不锈钢能够经过雨水和人工冲刷清洗表面,避免有易集合污物和空中杂质的死角,避免构成腐蚀影响漂亮。 10.毛面表面加工 毛面表面加工是最常用的表面加工之一,它是在经过抛光或亮光退火的钢板表面用尼龙研磨带或刷进行抛光。 11. 喷玻璃球或喷丸 关于内部运用,如:电梯的内部,混合表面加工很受欢迎。 这种混合工艺是经过喷玻璃球构成无泽表面,然后经过粉饰处理,覆上塑料膜,成抛光表面加工,终究构成抛光和无泽的混合表面。 不锈钢砂丸也能够用于相似的工艺。 要运用的玻璃球或丸粒事前绝不能在其它材料上运用,特别不能在碳钢上。因为碳钢的粉粒会嵌入到不锈钢表面,很简单构成腐蚀。 陶瓷球也能够作为喷料。 12.五颜六色不锈钢 不锈钢五颜六色工艺是世界镍公司(INCO)70年代研制成功的,许多公司都有运用这一工艺的许可证。 前面现已解说过,不锈钢之所以不生锈是因为它表层的情性氧化铬膜。 五颜六色工艺就是使用这层膜构成指定的颜色。 因为不锈钢使用了这层一直存在的膜,所以既不退色,也不需求像油漆相同常常保护。 五颜六色不锈钢还能够进行成型处理,即便在锐弯处也不会对颜色有任何不良影响。 关于对耐蚀性的影响,实验标明选用该工艺后耐蚀性有所增强。 该工艺与操作时刻密切相关,时刻不同颜色会发生改变。颜色的改变次序是棕色、金色、赤色、紫色和绿色。 该工艺的一大特点是它的终究外观能够反映出该材料本来的表面,即:镜面或抛光面会发生很强的金属光泽,而毛面表面加工的颜色是无 光泽的。 工艺进程: 该工艺是将不锈钢浸泡在溶液槽中,溶液中最好是每升含250克Cr2O3,每升含490克硫酸也能够,温度规模80~85℃,浸泡时刻取决于所需求的颜色,最多不超越25分钟。 将钢板用洁净的冷水漂洗后,再在室温条件下放到浓度为250克/1升氯酸和2.5克/1升磷酸的液体中进行阴极处理,时刻大约为10分钟,电流密度为0.2~0.4A/dm2。 为了避免损坏,五颜六色处理后当即进行硬化处理,然后在热水中进行漂洗而且枯燥。 13.混合表面加工 五颜六色不锈钢上能够再加图画,所开发的专有技能包含用刚玉砂带除掉"杰出"部分,这样,终究的成果是将钢板的天然之美与五颜六色图画的颜色结合在一同。 这种表面不简单留下手印,特别适用于室内装修。 抛光供应商能够供给表面加工的样品。 14.蚀刻表面加工 经过覆膜工艺将图画标在钢板表面,再将钢板浸在酸液(o级)中,将未覆膜的部分浸蚀掉,在不锈钢的表面构成美丽的图画。.
不锈钢的表面加工工艺
2019-03-13 11:30:39
不锈钢所具有的多种表面加工拓宽了它的运用范畴--不同的表面加工使不锈钢表面各异,使其在运用中各具独到之处。 在建筑运用范畴,不锈钢的表面加工之所以重要是有许多原因的。 腐蚀环境要求润滑的表面是因为表面润滑不简单积垢。尘垢的堆积会使不锈钢生锈乃至构成腐蚀。 在宽阔的大厅中,不锈钢是电梯装修板最常用的材料,表面的手印虽然能够擦掉,但影响漂亮,所以最好选用适宜的表面避免留下手印。 卫生条件对许多职业是很重要的,例如,食物加工、餐饮、酿制和化工等,在这些运用范畴,表面有必要便于每天清洗,而且常常要用化学清洗剂。 不锈钢是这方面的最佳材料,在公共场所,不锈钢的表面常常会被胡写乱画,可是,它的一个重要特性是能够将它们清洗掉,这是不锈钢优于铝的一个显著特点。铝的表面简单留下痕迹,往往很难去掉。整理不锈钢表面时应顺着不锈钢的纹理整理,因为有些表面加工的纹理是单向性的。 不锈钢最适用于医院或其它卫生条件至关重要的范畴,如:食物加工、餐饮、酿制和化工,这不仅是因为它便于每天清洗,有时还要运用化学清洗剂,而且还因为它不易繁殖细菌。实验标明不锈钢在这方面的性能与玻璃和陶瓷相同。 1.不锈钢的天然外观 不锈钢给人一种天然的巩固亮丽之感,其天然颜色柔软地反映出周围环境的颜色。 2.表面加工的根本品种 能够用于不锈钢的表面加工大致有五种,它们能够结合起来运用,变换出更多的终究产品。 五个品种有:轧制表面加工、机械表面加工、化学表面加工、网纹表面加工和五颜六色表面加工。 还有一些专用的表面加工,不过不管指定哪一种表面加工,都应遵从以下进程: ①与制作供应商一同商定需求的表面加工,最好预备一个样品,作为往后批量生产的标准。 ②大面积运用时(如复合板,有必要确保所用的基底卷板或卷材选用的是同一批次。 ③在许多建筑运用中,如:电梯内部,虽然手印能够擦掉,但很不漂亮。假如选用布纹表面,就不那么显着了。在这些灵敏的当地必定不能运用镜面不锈钢。 ④挑选表面加工时应考虑到制作工艺,例如:为了除掉焊珠,或许要对焊缝进行修磨,而且还要康复原有的表面加工。 斑纹板很难乃至无法满意这一要求。 ⑤关于有些表面加工、修磨或抛光的纹理是有方向性的,被称为单向的。假如运用时使这种纹理笔直而不是水平,污物就不易附着在上面,而且简单清洗。 ⑥不管选用哪种精加工都需求增加工艺进程,因而要增加费用,所以,挑选表面加工时要稳重。 因而,建筑师、规划人员和制作供应商等有关人员需求对不锈钢的表面加工有所了解。经过彼此之间的友好合作和彼此沟通,必定会取得所希望的作用。 ⑦依据咱们的经历,咱们不主张运用氧化铝作磨料,除非在运用进程中十分当心。最好是运用碳化硅磨料。 3.标准表面加工 许多种表面加工一直是选用编号或其它分类办法标明、它们都被编入了有关的标准中,如:"英国标准BS1449"和"美国钢铁协会不锈钢生产者委员会标准"。 4.轧制表面加工 板材和带材有三种根本的轧制表面加工,它们是经过板材和带村的生产工艺标明的。 No.1:经过热轧、退火、酸洗和除鳞。处理后的钢板表面是一种暗淡表面,有点粗糙。 No.2D:比N0.1表面加工好,也是暗淡表面。经过冷轧、退火、除鳞,终究用毛面辊轻轧。 No.2B:这是建筑运用中最常用的,除在退火和除鳞后用抛光辊进行终究一道轻度冷轧外,其它工艺与2D相同,表面略有些发光,能够进行抛光处理。 No.2B亮光退火:这是一种反射性表面,经过抛光辊轧制并在可控气氛中进行终究退火。亮光退火仍坚持其反射表面,而且不发生氧化皮。 因为亮光退火进程中不发生氧化反响,所以,不需求再进行酸洗和钝化处理。 5.抛光表面加工 No.3:由3A和3B标明。" 3A:表面经过均匀地研磨,磨料粒度为80~100。 3B:毛面抛光,表面有均匀的直纹,一般是用粒度为180~200的砂带在2A或2B板上一次抛磨而成。 No.4:单向表面加工,反射性不强,这种表面加工或许在建筑运用顶用处最广。其工艺进程是先用粗磨料抛光,终究再用粒度为180的磨料研磨。 No.6:是对No.4的进一步改善,是在磨料和油介质顶用坦皮科抛光刷抛光No.4表面。"英国标准1449"中没有该表面加工,但在美国标准中能够查到。 No.7:被称为亮光抛光,是对现已磨得很细但仍有磨痕的表面进行抛光。 一般运用的是2A或2B板,用纤维或布抛光轮和相应的抛光膏。 No.8:镜面抛光表面,反射率高,一般被称为镜面表面加工,因为它反射的图画很明晰。 用细磨料对不锈钢接连抛光,然后再用十分细的抛光膏打磨。 在建筑运用中应该留意的是这种表面假如用在人员流动量较大或人们常常触摸到的当地会留下手印。 手印当然能够擦掉,但有时影响漂亮。 "官方"标准和文献中描绘的表面加工仅仅一般性的介绍,样本才干最直观地标明表面加工的品种。抛光或金属精加工供应商将供给各种表面加工的样品,用户应同他们进行评论。 6.表面粗糙度 轧制表面加工和抛光表面加工的分类是阐明能够到达的程度,另一个有用的标明办法是丈量表面粗糙度。标准的丈量办法被称为CLA(中心线平均值),丈量仪在钢板表面横向移动,记录下峰谷的改变起伏。CLA的编号越小,表面越润滑。从下表中的表面加工和CLA编号能够看出不同等级的终究成果。 表面加工CLA, 微米 2B 0.1-0.5 2A 0.05-0.1 2D 0.4-1.0 3 0.4-1.5 4 0.2-1.5 8 0.2 EP 根本值的1/2 EP=电解抛光,大致可将峰谷的改变起伏削减到原表面的1/2。 7.机械抛光 留意事项: 咱们应该记住,研磨操作顶用砂纸或砂带进行的研磨根本上归于磨光切开操作,在钢板表面留下很细的纹理。 咱们在用氧化铝作为磨料时曾遇到过费事,其部分原因是压力问题。 设备的任何研磨部件,如:砂带和磨轮等,运用前绝不能用于其它非不锈钢材料。因为这样会污染不锈钢表面。 为了确保表面加工的一致性,新砂轮或砂带应先在成分相同的废料上试用,以便同样品进行比较。 8.电解抛光 这是一种金属铲除工艺,在此工艺中不锈钢作为电解液中的阳极,通电后金属从表层除掉。 该工艺一般用于零部件的加工,因为它们的形状难以用传统办法进行抛光。 该工艺常用于冷轧钢板的表面,因为其表面比热轧钢板的表面润滑。 可是电解抛光会使表面的杂质更显着,特别是钛和铌稳化的材料会因为粒状杂质使焊缝区呈现差异。 小焊疤和锐棱能够经过该工艺铲除掉。该工艺侧重处理表面上的杰出部分,优先对它们进行溶解。 电解抛光工艺是将不锈钢浸泡在加热的液体中,液体的配比涉及到许多专有技能和专利技能。 奥氏体不锈钢的电解抛光作用很好。 9.网纹表面加工 不锈钢能够选用的斑纹品种许多。 使钢板具有增加斑纹或网纹表面加工的长处如下: ①削减"金属屋面材料舒展"(oilcan-ning),该词是一个用来描绘亮光材料表面的术语,这种表面从光学视点看不平。例如:大面积的装修板,即便经过拉伸矫直或张力拉矫也很难使表面彻底平直,因而会呈现金属屋面材料舒展。 ②网纹图画能够削减在阳光下宣布的眩光。 ③斑纹板假如有细微的划痕和小面积压痕都不太显着。 ④增大钢板的强度。 ⑤为建筑师供给了挑选的地步。 有专利权的图画包含布纹(用于伦敦的埃德大厦)、镶嵌图画、珍珠状和皮革纹。还能够运用波纹和线状图画。 斑纹表面特别适合于内部装修,如:电梯镶板、货台、壁板和入口处。 外部运用时应考虑到使不锈钢能够经过雨水和人工冲刷清洗表面,避免有易集合污物和空中杂质的死角,避免构成腐蚀影响漂亮。 10.毛面表面加工 毛面表面加工是最常用的表面加工之一,它是在经过抛光或亮光退火的钢板表面用尼龙研磨带或刷进行抛光。 11.喷玻璃球或喷丸 关于内部运用,如:电梯的内部,混合表面加工很受欢迎。 这种混合工艺是经过喷玻璃球构成无泽表面,然后经过粉饰处理,覆上塑料膜,成抛光表面加工,终究构成抛光和无泽的混合表面。 不锈钢砂丸也能够用于相似的工艺。 要运用的玻璃球或丸粒事前绝不能在其它材料上运用,特别不能在碳钢上。因为碳钢的粉粒会嵌入到不锈钢表面,很简单构成腐蚀。 陶瓷球也能够作为喷料。 12.五颜六色不锈钢 不锈钢五颜六色工艺是世界镍公司(INCO)70年代研制成功的,许多公司都有运用这一工艺的许可证。 前面现已解说过,不锈钢之所以不生锈是因为它表层的情性氧化铬膜。 五颜六色工艺就是使用这层膜构成指定的颜色。 因为不锈钢使用了这层一直存在的膜,所以既不退色,也不需求像油漆相同常常保护。 五颜六色不锈钢还能够进行成型处理,即便在锐弯处也不会对颜色有任何不良影响。 关于对耐蚀性的影响,实验标明选用该工艺后耐蚀性有所增强。 该工艺与操作时刻密切相关,时刻不同颜色会发生改变。颜色的改变次序是棕色、金色、赤色、紫色和绿色。 该工艺的一大特点是它的终究外观能够反映出该材料本来的表面,即:镜面或抛光面会发生很强的金属光泽,而毛面表面加工的颜色是无光泽的。 工艺进程: 该工艺是将不锈钢浸泡在溶液槽中,溶液中最好是每升含250克Cr2O3,每升含490克硫酸也能够,温度规模80~85℃,浸泡时刻取决于所需求的颜色,最多不超越25分钟。 将钢板用洁净的冷水漂洗后,再在室温条件下放到浓度为250克/1升氯酸和2.5克/1升磷酸的液体中进行阴极处理,时刻大约为10分钟,电流密度为0.2~0.4A/dm2。 为了避免损坏,五颜六色处理后当即进行硬化处理,然后在热水中进行漂洗而且枯燥。 13.混合表面加工 五颜六色不锈钢上能够再加图画,所开发的专有技能包含用刚玉砂带除掉"杰出"部分,这样,终究的成果是将钢板的天然之美与五颜六色图画的颜色结合在一同。 这种表面不简单留下手印,特别适用于室内装修。 抛光供应商能够供给表面加工的样品。 14.蚀刻表面加工 经过覆膜工艺将图画标在钢板表面,再将钢板浸在酸液(o级)中,将未覆膜的部分浸蚀掉,在不锈钢的表面构成美丽的图画。 .
不锈钢的冷成形加工(一)
2018-12-11 16:09:25
不锈钢的冷成形加工过程完全不同于低合金钢和普通碳钢,因为不锈钢强度更高,更硬,塑性更好,加工硬化速率更快,而且还必须维持其固有的耐腐蚀性能。这些特性必须需要更大的动力,工艺设备磨损的允许差增加,加工过程需要避免表面污染和耐腐蚀性能的削弱。
不锈钢的选择通常按照规格要求的性能来的,如耐蚀性或耐热性,强度,塑性等。不锈钢的加工硬化的结果,和随后对力学性能的影响,在成形加工时不锈钢的选择起着至关重要的作用。
钢的成形性能极大地取决于材料在冷加工时其屈服强度达到极限抗拉强度时的速率。屈服强度和极限抗拉强度曲线带之间的缩小说明成形是被限制的(见图1)。曲线带之间的缩小显示,大部分屈服强度可以一直使用,任何进一步变形会导致破裂。另外一方面, 钢加工性的增加显示曲线带却没有收敛(如301钢种),在相同冷加工变形量的情况下,这种材料它有极高的塑性,在成形过程中允许有严重的变形。
不锈钢的成形性能
奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢是Cr/Ni不锈钢(300系)。
镍(Ni)是促进奥氏体晶体结构形成,稳定奥氏体的合金元素,Ni/Cr比例越高,奥氏体越稳定:机械性能,冷加工硬化,因此成形性能也依赖于这个比率。在奥氏体不锈钢中301钢Ni含量(6.5%)最低,因此有最高的加工硬化速率。尽管301经过退火后有完全的奥氏体微观结构,镍含量越低,在塑性变形时生成的马氏体的比例越大。这帮助金属抵抗颈缩和进行均匀变形。高的加工硬化速率使得强度极大的增加,获得很高的硬度。这些在冷加工结构阶段是有益的。
UNS S30430(通常称为302HQ或304Cu)钢碳含量0.02%或更低,大约9%Ni和3%Cu。在普通奥氏体中这种钢的加工硬化最低。在冷加工中这种钢的加工硬化程度比301低。象302HQ这种钢低的屈服强度意味着在加工时起始变形所需的应力小。
由于奥氏体不锈钢有很高的塑性,所以这些钢的形变能力比铁素体不锈钢强,在给定的作业中允许很大的变形量。在奥氏体不锈钢中,加工硬化越快的钢种如301或者304,在同样的作业中能承担最大的形变。奥氏体不锈钢冷加工的成形性能是指没有预先退火情况下冷变形。但是,在连续的加工过程中也许需要中间退火以使钢恢复到原来的塑性。
奥氏体不锈钢优良的成形性能,尤其明显地表现在需持久极大的拉伸变形的涨形弯曲作业,和需要高塑性的剧烈的深冲作业中。
但是,由于高的退火强度和加工硬化性能,所以和铁素体不锈钢相比,奥氏体不锈钢需要更大的加工应力。由于加工硬化原因,不仅仅需要高的形变应力,而且需要提高金属开始变形时的起始应力。
通常,当Ni含量降低时,如301(约6.5%Ni),奥氏体不锈钢会变得越来越难成形了。稳定化元素的存在,如Ti、Nb和Ta以及高含量的C,在稳定化钢种的成形特性中起着不利的作用。这是由于微观结构形成了象Ti的碳化物和氮化物这样的第二相粒子的原因。所以象321和347钢种的成形,没有302HQ、304和305钢种的成形顺利。
象303这种易机加工钢种,塑性性能比较差,不能用于成形作业。
200系列奥氏体不锈钢(部分Ni被Mn代替)由于其较高的起始强度,所以需要较高的应力来加工。同时与对应的300系比较这些材料的“回弹”(spring back)比较大。
不锈钢的冷成形加工(三)
2018-12-11 16:09:25
马氏体不锈钢
马氏体不锈钢是普通的Cr不锈钢,相对高的碳(C)含量(0.15~1.2%)。它们也包含在400系中。
在全退火状态下,403,410和414(低碳钢种)钢的成形特性,非常类似于那些铁素体不锈钢。
其余高碳含量的马氏体不锈钢(如420,431和440C)不推荐用于冷成形。
不锈钢的冷成形加工(二)
2018-12-11 16:09:25
铁素体不锈钢铁素体不锈钢是平常的Cr不锈钢(包含在400系中),C含量较低(
与碳素钢比较,铁素体不锈钢的机械性能不同,它们需要不同的冷成形方法。铁素体不锈钢冷成形作业和奥氏体不锈钢是一样的。但是成形情况不一样。
与碳素钢比较铁素体不锈钢的屈服强度比较高,意味着同样的一定量的变形需要更大的力,高的极限抗拉强度意味着在材料破裂之前需要高的负载,低的延伸率意味着断裂之前允许低的塑性变形。尽管需要高的起始变形应力,在变形进行过程中不需要负载/应力的增加,因为铁素体不锈钢的加工硬化程度达不到奥氏体不锈钢的相同程度。铁素体不锈钢低的缺口塑性意味着施加负载时的速度应该低于低合金或者普通碳钢。在震动负载和低温情况下铁素体不锈钢有开裂的倾向。
在冷加工过程中,430钢的屈服强度快速向极限抗拉强度靠拢(见图1)。因为塑性变形(冷成形)的发生必须超过屈服点,屈服应力和极限抗拉应力会聚点的接近易引起断裂,典型的铁素体不锈钢就是这样。随着冷加工程度的提高,塑性快速下降,所以必须使用完全退火的钢板,在加工过程中有时也需要中间退火。
铁素体不锈钢在旋压或者辊成形时,冷加工程度的不断增加,塑性下降,与普碳钢相比,更加需要中间退火。虽然如此,象409和430钢还是经常被用在下面成形加工中,如落料,折弯,深冲或旋压等。
不锈钢的冷成形加工(四)
2018-12-11 16:09:25
双相不锈钢双相不锈钢具有优秀的耐应力腐蚀开裂性能。它们存在两相微观结构,大致相等的奥氏体和铁素体比率。最普通的牌号是2205(UNS S31803),含22%Cr,5.5%Ni,3%Mo和0.14%N。双相不锈钢比传统的奥氏体不锈钢的屈服强度要高,因此,初始变形需要较高的应力。例如2205在成形时,与奥氏体不锈钢比较折弯能力减少50%。当然一旦达到屈服应力,双相不锈钢的变形和奥氏不锈钢一样容易。
因为双相不锈钢高的屈服应力,所以会有比较大的“回弹”(spring back)。在90°弯曲时大概需要10%的过量弯曲,才能足够的补偿回弹。液压式压力机是首选。
象2205这样的双相不锈钢需要大的内弯曲半径,一般是板厚的3~4倍。尖锐的弯曲应该总是沿着轧制垂直方向进行。
冷加工变形量很大时,在所有变形完成后应该考虑进行重新固溶处理(再退火),尤其当在严重腐蚀服役环境下时更应该如此。
不锈钢的冷成形加工(五)
2018-12-11 16:09:25
动力要求所有不锈钢成形所需要的动力比相同厚度的低合金钢和普碳钢都要大。这主要是由于它们有相对高的屈服强度的缘故。通常的规则,成形不锈钢大概需要两倍的动力,而且不锈钢钢种不一样,还有极大的变化。因为奥氏体不锈钢加工硬化快速,不仅需要更大的初始动力,而且在成形过程中还需要更多的动力。大部分的铁素体不锈钢与普通碳钢在加工硬化方面行为相类似。由于铁素体不锈钢高的起始屈服强度,它们起始成形加工过程就需要更大的动力。润滑与普通碳钢和低合金钢比较,不锈钢成形时需要更加严格的润滑。这是由于保持高品质的不锈钢表面的需要,但是在钢种之间这种润滑又有极大的不同。另外,不锈钢强度高,硬度高,低的热传导性和高的摩擦系数,擦伤和划伤是普通的问题,特别是当使用很高的压力时,尤其对于奥氏体不锈钢来说更应该考虑。为不锈钢成形选择某一润滑剂基于两个主要因素: ⑴润滑油必须有效,即它必须协助在形成过程并减少废料和过度划伤 ⑵润滑油必须最大限度提高工具由于磨损和刺激决定的寿命,另外,合适的润滑油还取决于象材料和工具表面粗度等因素。对于中等程度或者严重的成形来说,冷轧后退火酸洗的表面(NO.2D)是最合适的。润滑油在这种相对粗糙的表面上附着能力比在光滑或者经过抛光的表面强,因此润滑油可以在两个接触的表面之间均匀分布。当然,较为光滑的2B表面,对几乎所有的成形加工还是满足的。成形后如何方便的将润滑油去除也是很重要的,尤其是如果这个零件将会暴露在高温下,如退火或者去应力热处理或者焊接。如果润滑油没有全部去除,在高温下C将会快速扩散进入钢中,引起敏化和随后耐蚀性受损。表1 罗列了每种特别的成形工艺推荐的润滑油。矿物油、肥皂溶液和水的乳化液或者一般溶解油脂被忽略,因为它们在绝大多数不锈钢成形作业中是无效的。不论进行的操作,润滑油的选择能影响质量和成形产品的成本。润滑油必须具有加工所需的性能,但是使用超过加工要求所需的润滑油的话,这就使得去除润滑油费用上升,经济性不好。
不锈钢软管
2019-03-18 08:36:58
不锈钢软管,材质为304不锈钢或301不锈钢,用作自动化仪表信号的保护管和仪表的电线电缆保护管,规格从3mm到150mm。超小口径不锈钢软管(4mm-12mm)为精密电子设备,传感器线路之保护提供解决方案,用于精密光学尺之传感线路保护、工业传感器线路保护。具有良好的柔软性、耐蚀性、耐高温、耐磨损、抗拉性。 不锈钢软管
主要产品:生产Φ3-Φ100单扣P3型不锈钢软管,Φ4-Φ25双扣P4型不锈钢软管|单双勾不锈钢软管|P3型P4型单双钩金属软管|不锈钢软管|单扣软管|双扣软管|电线(气)抗拉保护软管|棉线不锈钢金属软管|IC卡(公用)电话机,电信软管|仪器仪表、铠装光缆、传感器专用金属软管|燃气表、压力表、流量计、涂装设备不锈钢金属软管、智能远传水表穿线软管、光栅尺不锈钢金属软管等各种机械不锈钢穿线软管,金属电气保护软管及接头。
不锈钢仪表线路配管, 用于保护机械设备仪表线路,产品质量保证,是机械仪表制造厂商的首选配件,内径3mm-10mm,柔软度良好,防尘防锈,抗磨损,并且提供一定的屏蔽作用。
用途:用作自动化仪表信号的保护管和仪表的电线保护管. 不锈钢软管、金属软管、不锈钢金属软管专业制造厂商,用于保护仪表线路、精密光学尺线路、保护传感线路;P3型P4型不锈钢穿线软管,不锈钢护套软管专业生产企业。
超小口径不锈钢金属软管(3mm-15mm)为精密电子设备,传感器线路之保护提供解决方案,用于精密光学尺之传感线路保护、工业传感器线路保护。具有良好的柔软性、耐蚀性、耐高温、耐磨损、抗拉性。不锈钢仪表线路保护配管
不锈钢仪表线路配管(软管):3mm-25mm
*用于保护仪表线路、保护精密光学尺、保护传感线路的不锈钢金属穿线软管,金属电气保护软管
*不锈钢软管,柔软度良好,防尘防锈
*抗磨损,并且提供一定的屏蔽作用 不锈钢软管又称不锈钢金属软管(英文名称:Metal Hose)
波纹管系列制品之一。
金属软管是工程技术中重要的连接构件,由波纹柔性管、网套和接头结合而成。在各种输气、输液管路系统以及长度、温度、位置和角度补偿系统中作为补偿元件、密封元件、连接元件以及减震元件,应用于航空航天、石油化工、矿山电子、机械造船、医疗卫生、轻纺电子、能源建筑等各领域。
我国已于1993年发布了国家标准《波纹金属软管通用技术条件》(GB/T14525-93)。
不锈钢软管采用奥氏体不锈钢材料或按用户要求的材料制造,具有优良的柔软性,耐蚀性,耐高温性(-235℃ ~ +450℃),耐高压性(最高为32MPa),在管路中可对任何方向进行连接,用以温度补偿和吸收振动、降低噪声、改变介质输送方向、消除管道间或管道与设备间的机械位移等,双法兰金属波纹软管对有位移、振动的各种泵、阀等的柔性接头尤为适用。
不锈钢软管使用的波纹管有两种,一种是螺旋形波纹管;另一种是环形波纹管。
螺旋形波纹管
螺旋形波纹管是波纹呈螺旋状排布的管形壳体,在相邻的两波纹之间有一个螺旋升角,所有的波纹都可通过一条螺旋线连接起来。
环形波纹管
环形波纹管是波纹呈闭合圆环状的管形壳体,波与波之间由圆环波纹串联而成。环形波纹管由无缝管材或焊接管材加工成形。受加工方式制约,较之螺旋形波纹管,其单管长度通常较短。环形波纹管的优点是弹性好、刚度小。
不锈钢常识
2019-03-14 09:02:01
浅显地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是因为其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的构成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。实验标明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量的添加而进步,当铬含量到达必定的百分比时,钢的耐蚀性发作骤变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类办法许多。按室温下的安排结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢;按首要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大体系;按用处分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等;按功用特色分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。因为不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强耐性等系列特色,所以在重工业、轻工业、生活用品职业以及建筑装修等职业中获取得广泛的运用。 奥氏体不锈钢在常温下具有奥氏体安排的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有安稳的奥氏体安排。奥氏体铬镍不锈钢包含闻名的18Cr-8Ni钢和在此基础上添加Cr、Ni含量并参加Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性并且具有高耐性和塑性,但强度较低,不可能经过相变使之强化,仅能经过冷加工进行强化。如参加S,Ca,Se,Te等元素,则具有杰出的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,假如含有Mo、Cu等元素还本领硫酸、磷酸以及、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显着进步其耐晶间腐蚀功能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有杰出的耐蚀性。因为奥氏体不锈钢具有全面的和杰出的归纳功能,在各行各业中取得了广泛的运用。 铁素体不锈钢 在运用状态下以铁素体安排为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少数的Mo、Ti、Nb比及元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优秀等特色,多用于制作耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性显着下降一级缺陷,因而约束了它的运用。炉外精粹技能(AOD或VOD)的运用可使碳、氮等空隙元素大大下降,因而使这类钢取得广泛运用。 奥氏体--铁素体双相不锈钢 是奥氏体和铁素体安排各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特色,与铁素体比较,塑性、耐性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀功能和焊接功能均显着进步,一起还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特色。与奥氏体不锈钢比较,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有显着进步。双相不锈钢具有优秀的耐孔蚀功能,也是一种节镍不锈钢。 马氏体不锈钢 经过热处理能够调整其力学功能的不锈钢,浅显地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强耐性组合,首要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。依据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。依据安排和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉积硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。
结构不锈钢
2018-12-12 09:41:44
不锈钢与普通碳钢相比投资成本较高,使它一直不能用作普通结构件。不过目前评估结构件总体成本的因素越来越多,例如:耐腐蚀性,特别是在沿海地区,减少维修量和降低维修成本都会对整体寿命周期成本产生巨大的影响。 核电工业就是一个典型的例子,在核电工业中,结构件需要有很长的使用寿命,因其不便于维修甚至不可 能进行维修。 1.核工业 以Sellafield核回收厂为例,该厂的接收和储藏池顶部(跨度为41.5米,长100米)的结构框架共用了350吨左右的321S12不锈钢。 4米深的桁梁是用钢板压成角钢制作而成的,规格从200×200×1600mm到100×100×10mm。作为顶部檩子的矩形空心型材(300×200×8mm)是由圆形空心型材(直径324mm,厚度10mm)支撑的。 2.砖墙支撑角钢 在墙内的潜在腐蚀环境中,同样使用了数千吨不锈钢作为支撑砖墙的座角钢。 这一点将在本文后面详细论述。 3.露天体育场 意大利新Bari体育场的维护是一大难题,而且是一项耗资巨大的工程,为此选用了不锈钢。 涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维漆布屋顶是由不锈钢构件和拉杆组成的框架支撑,把漆布绷紧。 在使用直径为193.7mm,厚度为4~10mm的管材的同时,使用了20吨棒材和15吨板材。 通过海上平台这种特殊应用实例,NiDI已经证明如果考虑整体寿命成本,即:首先是安装成本再加上日后的维护修理或更换部件的费用,采用不锈钢是一个节省开支的措施。不锈钢由于其美观和作为结构件的功能可以用作购物中心等场所的扶栏或作为表现建筑特征的玻璃支架。 4.BOND街购物中心 防火玻璃幕墙全部由不锈钢框架支撑。 除活动接头外,从地面到各楼层一直到 楼顶的竖框全部是一体的。竖框所用型钢为60X30X3mm的矩型空心型钢。 在下面介绍的地铁系统中,由于减压系统的效应,设计中必须允许有空气压力差。 预计空气的流速为5英里/小时,相当于0.25千牛顿/平方米的载荷。扶栏由竖框支撑,能承受的水平载荷为0.74千牛顿/平方米。 安装后允许的挠度为25mm。通过变形或楼板间的垂直移动对框架进行补偿。 5.BUSH LANE大厦 该大厦充分表明了作为工程材料和结构用途的不锈钢的所有特点。由于位置的限制和由于下面是地铁网架桩深度的限制,构架位于建筑物外方。网架结构的结构件是用离心铸造生产的,具有12.5~30mm的不同厚度。节点为砂型铸造,为向伦敦市中心的一个建筑物提供必要时的防火,整个构架内充满了水。 结构设计指南 目前能够提供给设计人员的结构设计指南很有限,使现有的结构型材不能得到更广泛的应用。这种情况在最近几年发生了很大的变化。就材料本身而言,目前广泛出版的不锈钢标准共有57个标准钢种,按冶金结构可分为奥氏体、铁素体和马氏体,这么多的钢种会使设计中不常使用不锈钢的设计人员无从选择。他们最常提到的问题是"我该用哪个钢种?"这些材料的机械性能数据与碳钢的不同,使设计人员面临的问题更多。 要帮助设计人员利用不锈钢,要采取哪些措施呢?过去的四年中,在日本、美国和欧洲出版了不锈钢结构设计指南。 1.美国的研究成果 为了对1974年出版的AISI冷成型结构设计手册进行修订,NiDI进行了为期四年的研究,其研究结果见1991年出版的美国国家标准协会(ANSI)和美国土木工程师学会(ASCE)标准ANSI/ASCE8-90。这本1974年出版的手册是许多年来结构设计人员唯一的一本关于不锈钢应用的资料。 新的ANSI/ASCE标准是利用极限状态设计原则制定的。这一标准已经被过去几年中起草的绝大多数有关结构的业务法规所采用。 不过许用应力的设计方法仍在使用。因为这两份文献都是现行的,采用哪种方法取决于设计人员。新的设计指南中的附件E只是简要地介绍了许用应力设计方法,详细内容见本项研究的(进展报告(3))。 2.不锈钢钢种 ANSI/ASCE标准中包括的材料如下; 铁素体钢种:409、430和439 奥氏体钢种:201、301、304和316 经过退火的1/16、1/4和半硬材料都属于奥氏体钢,这些钢种冷加工时会产生加工硬化。 NiDI和国际铬开发协会(现为国际铬开发协会)是该项目的赞助单位。 3.英国的研究成果 它们也是在英国所进行的研究的主要赞助单位,该研究结果将成为制定欧洲结构不锈钢标准的基础。 该指南完全是依据极限状态原则编写的,它包括冷成型结构件和板材加工而成的结构件。研究过程中有些试验是在从未试验过的大型不锈钢型材上进行的。 ①钢种--英国研究成果 尽管不锈钢的铁素体钢种包括在美国的ANSI/ASCE标准中,但未包括在英国设计手册中。 英国的设计手册中只包括了三种奥氏体不锈钢钢种,即: 奥氏体钢种:304L、316L和铁索体/奥氏体双相2205。 选择少量钢种的原因很简单,因为目前可使用的碳结钢总共只有三种。使用L编号是因为这些低碳钢种能够焊接,不会出现与晶间腐蚀有关的问题。英国的手册中不包括加工硬化材料。这并不意味着不锈钢的其它钢种或加工硬化材料的使用不属于结构钢的应用范畴。 双向不锈钢因两相兼有而强度高,其强度高于高强度碳钢,这种材料已成功地用于北海的海上石油平台。 ②BUSH LANE大厦 该大厦是一个将双相不锈钢用作结构件的好例子。 该大厦位于伦敦的CONNON街,地铁站上面纵横交错的地铁隧道限制了地桩的深度和位置。 为此在建筑物的外边使用了结构框架,并利用网架结构将载荷传到支撑柱上。 使用的离心铸管的直径分别为194mm、324mm和512mm,前两种铸管的壁厚9.5mm,最大的铸管管壁厚度为12.5~30mm。 节点是砂铸的。 采用的表面是经过玻璃球喷丸,表面加工相当于63CLA。材料的屈服强度为380N/mm2,抗拉强度650~780N/mm2,延伸率30%。该材料含碳0.08%,铬21%,镍5.5%,钼2%。 NiDI和欧洲不锈钢协会(EUROINOX)已经出版了不锈钢结构设计手册。 欧洲负责制定标准的机构计划出版一套不锈结构钢的业务规程,而且将编入EUROCODE3的1.4节中。 NiDI已经将其研究结果提供给了编制EUROCODE的有关人员,1.4节就是按我们起草的内容编写的。 设计规则 为什么不锈钢不能沿用碳素结构钢的设计规则? 碳钢的设计规则不能用于不锈钢是因为碳钢与不锈钢之间有着根本的区别: 1.不锈钢没有屈服点,通常以ó0.2来表示该屈服应力被认为是当量值。 2.应力/应变曲线形状不同,不锈钢的弹性极限大约是屈服应力的50%,就标准中所规定的最小值而论,该屈服应力值低于中碳钢的屈服应力值。 3.冷加工时不锈钢产生加工硬化,例如,弯曲时具有各向异性,即:横向和纵向性能不同。 可以利用由冷加工而增高的强度,不过如果与总面积相比弯曲面积较小而忽略不计这种增加时,强度增高可以在一定程度上提高安全系数。 基本设计程序 不锈钢的设计程序大体上是从现适用于结构工程设计的各个方面的原则派生出来的。 但是由于通常使用的不锈钢是薄规格型钢,所以,它的设计过程比碳钢薄规格材料复杂得多。 重要的是确定不锈钢的最终用途,因为在许多应用中不锈钢不仅作为结构件而且要起到美观的作用。 为了防止构件受力部分出现局部弯曲和变形,关键的因素是材料的宽度和厚度之比的极限值。 还有一点也很重要,值得一提,即:材料标准规定了ó0.2的最小值,对于建筑物所用的奥氏体不锈钢,该值大约是240N/mm2,但是,材料的特征强度一般要比该值高出15%,设计人员应将这一强度系数考虑在内。 设计依据 1.不锈钢和碳结钢之比较 首先,看一下普通碳结钢与不锈钢之间的主要区别。 2.应力/应变曲线图 碳钢的应力/应变曲线的线性部分实际上是一条直达屈服点的直线,而不锈钢的线性区大约是ó0.2的50%。 当应力级在非弹性区时,用于结构设计中的弯曲设计理论和虎克定律,即:应力与应变成比例,不真正适用于不锈钢。因此,在应力级较低的情况下,对不锈钢构件结构进行设计比较简单,但是在应力级较高的情况下,需要查阅变形和局部弯曲的标准。 3.张力 在现代结构法规中,拉伸应力加上载荷系数与毛断面的材料的屈服应力联系在一起,抗拉极限强度与屈服应力的比值用于校 验净截面。 不锈钢的抗拉极限强度与屈服应力之比为2.4,而碳钢中该范围是1.6~2.1。 拉伸构件需要对其强度进行两项检查: ①毛断面的屈服应力 ②净有效断面的拉伸极限强度(最大 1.2) 4.压力 压力取决于屈服应力和模数,因为受压杆件的破坏通常是由于挠曲引起的,而挠曲本身又与刚度有关。因此,用减小E值来增大所能承受的力是很有必要的。因为这表明在细长比一定的条件下,不锈钢构件的纵向弯曲力低于相同的碳钢结构件。 细长比较低时,两种材料一样。 细长比较高时,应力低,强度类似,但细长比在80~120的中间值范围内,不锈钢的纵向弯曲力较低。 5.弯曲 在没有纵向弯曲情况下,弯曲应力一般与屈服应力有关。各种规则即使是含有弹性设计的规则,都认识到了形状系数的重要性。形状系数把梁的塑性力矩值增加到远远高于开始屈服时能力的值。 但是,不锈钢应变硬化在开始屈服后立即开始,因此,外纤维增加而内纤维仍在弹性区内变形。所以,由于应变硬化,不锈钢能够具有较高的弯曲能力。 不过在EUROCODE3第1.4节中没有提供塑性分析的内容。 6.剪力和压力 它们与刚度无关,而是直接关系到屈服应力和极限应力。应变硬化可以提高安全裕度。7.纵横向性能在英国的研究中,材料检验的结果普遍表明纵横性能差不超过7.5%。 美国的结构分析和设计 新版ANSI/ASCE标准利用许用载荷和力距替代了许用应力。 因此,安全载荷的计算方法是在为所使用的构件和连接件计算得出的最大强度、纵向弯曲力或屈服力加上一个安全系数。大多数条款中还使用了无因次方程,从而可以方便地使用任何单位进行设计,同时还简化了载荷和抗力设计格式的转换。 有关结构不锈钢的设计 1."冷成型结构件技术规格",参见ANSI/ASCE8-90,可以向ASCE索取。 2. EUROINOX(欧洲不锈钢)协会的"结构不锈钢设计手册"。 不锈钢的耐高温性 不锈钢作为结构件,例如,砖墙的支撑角钢,很可能会遇到出现火情时的高温。 不锈钢的性能优于碳钢性能,NiDI在电缆桥架上进行的试验已经充分说明这一点,并在录像片"最有效的解决方法"中作了介绍。 1.直接受热 对电缆桥架进行直接受热试验是最能说明问题的。电缆桥架的承载能力相同。为了模拟典型的工作环境,试验时的加载量是它们可能承载的50%。 3米长的桥架由18个煤气烧嘴加热,产生的温度高达1000℃ 以上。 铝质桥架在26秒内完全毁坏。 玻璃钢桥架没等烧嘴全部点燃就毁坏了。 碳钢桥架经历了5分钟的试验,达到了炼油厂的要求,达到的最高温度是811℃ 。 5分钟后的挠度为166mm。 不锈钢桥架持续了45分钟,当时不幸的是罐内的气体被用完了。不过试验过程中,有14分钟温度在1000℃ 以上,有30分钟温度在900℃以上。 在整个试验过程中,不锈钢不仅保持其结构的完整性,而且在试验结束时挠度只有80mm--不到碳钢的一半。 这一性能是在厚度仅为2mm的试样上得出的。 不锈钢不仅承受载荷能力的时间比碳钢长,而且不会通过导热使火情扩大。因为不锈钢的导热值较低。 支撑砖砌体的角钢 这种角钢广泛用于砖覆盖结构的承载件。不锈钢角钢连接在两层楼之间的混凝土或钢质框架上。这样可以快速、准确地安装面板。这种角钢的基本设计很简单,因为角钢被看作是一个支撑悬臂。为了计算有关的应力和挠度确定了三个简单的规则。 有关这些设计规则的小册子可以向NiDI索取。按吨计算的话,支撑角钢每年在英国占有大约7000吨的市场。