低合金结构钢
2019-03-18 10:05:23
(1)牌号和化学成分
表1 低合金高强度结构钢的牌号和化学成分牌号等
级化学成分(质量分数)(％) 低合金高强度结构钢C≤MnSi
≤P
≤S
≤VNbTiAl≥Cr≤Ni≤Q295AO.160.80
～1.500.550.0450.0450.02
～O.150.015
～O.060O.02
～0.20 B0.040O.040 Q345AO.201.00
～1.600.550.045O.0450.02
～O.150.015
～O.0600.02
～O.20 BO.040O.040 C0.0350.035O.015 DO.180.030O.030O.015 E0.025O.025O.015 Q390A0.201.00
～1.60O.550.0450.045O.02
～O.20O.015～
0.060O.02
～O.20 O.300.70BO.040O.040 O.30O.70CO.035O.035O.0150.30O.70DO.0300.0300.015O.300.70E0.025O.025O.015O.300.70Q420AO.201.00
～
1.70O.55O.045O.045O.02
～0.20O.015
～0.0600.02
～O.20 O.40O.70B0.040O.040 O.40O.70CO.035O.0350.0150.40O.70DO.0300.0300.015O.40O.70E0.0250.0250.015O.40O.70Q460CO.201.00
～
1.70
O.550.0350.0350.02
～0.200.015
～O.0600.02
～O.20O.015O.700.70DO.0300.0300.0150.700.70E0.025O.025O.0150.700.70
(2)力学性能
表2 低合金高强度结构钢的力学性能牌号等
级屈服点ós／Mpa ≥抗拉强度ób／MPa伸长率δ5 (％)≥冲击吸收功Akv(纵向)
／J ≥厚度(直径、边长)／mm≤16>16～35>35～50>50～100+20℃O℃-20℃-40℃Q295A295275255235390～57023 B2334 Q345A345325295275470～63021 B2l34 C22 34 D22 34 E22 27Q390A390370350330490～65019 B1934 C20 34 D20 34 E20 27Q420A420400380360520
～68018 B1834 C19 34 D19 34 E19 27Q460C460440420400550
～72017 34 D17 34 E17 27
(3)用途
表3 低合金高强度结构钢的特性和应用牌号主要特性应用举例Q295钢中只含有极少量的合金元素，强度不高，但有良好的塑性、冷弯、焊接及耐蚀性能建筑结构，工业厂房，低压锅炉，低、中压化工容器，油罐，管道，起重机，拖拉机，车辆及对强度要求不高的一般工程结构Q345
Q390综合力学性能好，焊接性、冷、热加工性能和耐蚀性能均好，c、D、E级钢具有良好的低温韧性船舶，锅炉，压力容器，石油储罐，桥梁，电站设备，起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件Q420强度高，特别是在正火或正火加回火状态有较高的综合力学性能大型船舶，桥梁，电站设备，中、高压锅炉，高压容器，机车车辆，起重机械，矿山机械及其他大型焊接结构件Q460强度最高，在正火，正火加回火或淬火加回火状态有很高的综合力学性能，全部用铝补充脱氧，质量等级为C、D、E级，可保证钢的良好韧性备用钢种，用于各种大型工程结构及要求强度高，载荷大的轻型结构
表4 新旧低合金钢的标准牌号对照新标准GB／T159l—1994旧标准GB1591一88Q29509MnV、09MnNb、09Mn2、12MnQ34518Nb、09MnCuPTi、10MnSiCu、12MnV、14MnNb、16Mn、16MnREQ39010MnPNbRE、15MnV、15MnTi、16MnNbQ42014MnVTiRE、15MnVNQ460
注：旧标准中尾数b为半镇静钢。
表5 低合金结构钢的特性和应用牌 号主要特性应用举例新标准(GB／T
1591-1994)旧标准Q29509MnV 09MnNb具有良好的塑性和较好的韧性、冷弯性、焊接性及一定的耐蚀性冲压用钢、用于制造冲压件或结构件；也可制造拖拉机轮圈、螺旋焊管、各类容器09Mn2塑性、韧性、可焊性均好，薄板材料冲压性能和低温性能均好低压锅炉锅简、钢管、铁道车辆、输油管道、中低压化工容器、各种薄板冲压件12Mn与09Mn2性能相近。低温和中温力学性能也好低压锅炉板、船、车辆的结构件。低温机械零件Q34518Nb含Nb镇静钢，性能与14MnNb钢相近起重机、鼓风机、化工机械等09MnCuFri耐大气腐蚀用钢，低温冲击韧性好，可焊性、冷热加工性能都好潮湿多雨地区和腐蚀气氛环境的各种机械12MnV工作温度为一70°C低温用钢冷冻机械，低温下工作的结构件Q34514MnNb性能与18Nb钢相近工作温度为-20～450°C的容器及其他结构件16Mn综合力学性能好，低温性能、冷冲压性能、焊接性能和可切削性能都好矿山、运输、化工等各种机械16MnRE性能与16Mn钢相似，冲击韧性和冷弯性能比16Mn好同16Mn钢Q39010MnPNbRE耐海水及大气腐蚀性好抗大气和海水腐蚀的各种机械15MnV性能优于16Mn高压锅炉锅筒、石油、化工容器、高应力起重机械、运输机械构件15MnTi性能与15MnV基本相同与15MnV钢相同16MnNb综合力学性能比16Mn钢高，焊接性、热加工性和低温冲击韧性都好大型焊接结构，如容器、管道及重型机械设备Q42014MnVTiRE综合力学性能、焊接性能良好。低温冲击韧性特别好与16MnNb钢相同15MnVN力学性能优于15MnV钢。综合力学性能不佳，强度虽高，但韧性、塑性较低。焊接时，脆化倾向大。冷热加工性尚好，但缺口敏感性较大大型船舶、桥梁、电站设备、起重机械、机车车辆、中压或高压锅炉及容器及其大型焊接构件等
合金结构钢加工性能
2019-03-19 11:03:29
硼钢是指加入硼元素的钢。硼在钢中的作用主要是增加钢的淬透性，一般加入量很少(0.0003%~0.005%)。硼元素资源富有，价格便宜。钢中添加硼能显著节省镍、铬、钼等昂贵的合金元素，有可观的经济效益。硼钢的主要优点是价格便宜，在保证钢具有所需淬透性和力学性能的同时，钢的热、冷加工性能较好。主要缺点是，淬透性的波动比不含硼元素的钢大。
低合金高强度结构钢
2019-03-19 09:03:26
低合金高强度结构钢是指加入硼元素的钢。硼在钢中的作用主要是增加钢的淬透性，一般加入量很少(0.0003%~0.005%)。硼元素资源富有，价格便宜。钢中添加硼能显著节省镍、铬、钼等昂贵的合金元素，有可观的经济效益。低合金高强度结构钢的主要优点是价格便宜，在保证钢具有所需淬透性和力学性能的同时，钢的热、冷加工性能较好。主要缺点是，淬透性的波动比不含硼元素的钢大。
低合金高强度结构钢：含碳量为0.1%-0.25%,加入主要合金元素锰、硅、钒、铌和钛等；它的含合金总量<3%。钢管按强度分为300、350、400和450MPa等4个级别。 主要有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。
低合金高强度结构钢性能
2019-03-18 10:05:23
表1 低合金高强度结构钢的牌号和化学成分牌号等
级化学成分(质量分数)(％) 低合金高强度结构钢性能C≤MnSi
≤P
≤S
≤VNbTiAl≥Cr≤Ni≤Q295AO.160.80
～1.500.550.0450.0450.02
～O.150.015
～O.060O.02
～0.20 B0.040O.040 Q345AO.201.00
～1.600.550.045O.0450.02
～O.150.015
～O.0600.02
～O.20 BO.040O.040 C0.0350.035O.015 DO.180.030O.030O.015 E0.025O.025O.015 Q390A0.201.00
～1.60O.550.0450.045O.02
～O.20O.015～
0.060O.02
～O.20 O.300.70BO.040O.040 O.30O.70CO.035O.035O.0150.30O.70DO.0300.0300.015O.300.70E0.025O.025O.015O.300.70Q420AO.201.00
～
1.70O.55O.045O.045O.02
～0.20O.015
～0.0600.02
～O.20 O.40O.70B0.040O.040 O.40O.70CO.035O.0350.0150.40O.70DO.0300.0300.015O.40O.70E0.0250.0250.015O.40O.70Q460CO.201.00
～
1.70
O.550.0350.0350.02
～0.200.015
～O.0600.02
～O.20O.015O.700.70DO.0300.0300.0150.700.70E0.025O.025O.0150.700.70
(2)力学性能
表2 低合金高强度结构钢的力学性能牌号等
级屈服点ós／Mpa ≥抗拉强度ób／MPa伸长率δ5 (％)≥冲击吸收功Akv(纵向)
／J ≥厚度(直径、边长)／mm≤16>16～35>35～50>50～100+20℃O℃-20℃-40℃Q295A295275255235390～57023 B2334 Q345A345325295275470～63021 B2l34 C22 34 D22 34 E22 27Q390A390370350330490～65019 B1934 C20 34 D20 34 E20 27Q420A420400380360520
～68018 B1834 C19 34 D19 34 E19 27Q460C460440420400550
～72017 34 D17 34 E17 27
(3)用途
表3 低合金高强度结构钢的特性和应用牌号主要特性应用举例Q295钢中只含有极少量的合金元素，强度不高，但有良好的塑性、冷弯、焊接及耐蚀性能建筑结构，工业厂房，低压锅炉，低、中压化工容器，油罐，管道，起重机，拖拉机，车辆及对强度要求不高的一般工程结构Q345
Q390综合力学性能好，焊接性、冷、热加工性能和耐蚀性能均好，c、D、E级钢具有良好的低温韧性船舶，锅炉，压力容器，石油储罐，桥梁，电站设备，起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件Q420强度高，特别是在正火或正火加回火状态有较高的综合力学性能大型船舶，桥梁，电站设备，中、高压锅炉，高压容器，机车车辆，起重机械，矿山机械及其他大型焊接结构件Q460强度最高，在正火，正火加回火或淬火加回火状态有很高的综合力学性能，全部用铝补充脱氧，质量等级为C、D、E级，可保证钢的良好韧性备用钢种，用于各种大型工程结构及要求强度高，载荷大的轻型结构
表4 新旧低合金钢的标准牌号对照新标准GB／T159l—1994旧标准GB1591一88Q29509MnV、09MnNb、09Mn2、12MnQ34518Nb、09MnCuPTi、10MnSiCu、12MnV、14MnNb、16Mn、16MnREQ39010MnPNbRE、15MnV、15MnTi、16MnNbQ42014MnVTiRE、15MnVNQ460
注：旧标准中尾数b为半镇静钢。
表5 低合金结构钢的特性和应用牌 号主要特性应用举例新标准(GB／T
1591-1994)旧标准Q29509MnV 09MnNb具有良好的塑性和较好的韧性、冷弯性、焊接性及一定的耐蚀性冲压用钢、用于制造冲压件或结构件；也可制造拖拉机轮圈、螺旋焊管、各类容器09Mn2塑性、韧性、可焊性均好，薄板材料冲压性能和低温性能均好低压锅炉锅简、钢管、铁道车辆、输油管道、中低压化工容器、各种薄板冲压件12Mn与09Mn2性能相近。低温和中温力学性能也好低压锅炉板、船、车辆的结构件。低温机械零件Q34518Nb含Nb镇静钢，性能与14MnNb钢相近起重机、鼓风机、化工机械等09MnCuFri耐大气腐蚀用钢，低温冲击韧性好，可焊性、冷热加工性能都好潮湿多雨地区和腐蚀气氛环境的各种机械12MnV工作温度为一70°C低温用钢冷冻机械，低温下工作的结构件Q34514MnNb性能与18Nb钢相近工作温度为-20～450°C的容器及其他结构件16Mn综合力学性能好，低温性能、冷冲压性能、焊接性能和可切削性能都好矿山、运输、化工等各种机械16MnRE性能与16Mn钢相似，冲击韧性和冷弯性能比16Mn好同16Mn钢Q39010MnPNbRE耐海水及大气腐蚀性好抗大气和海水腐蚀的各种机械15MnV性能优于16Mn高压锅炉锅筒、石油、化工容器、高应力起重机械、运输机械构件15MnTi性能与15MnV基本相同与15MnV钢相同16MnNb综合力学性能比16Mn钢高，焊接性、热加工性和低温冲击韧性都好大型焊接结构，如容器、管道及重型机械设备Q42014MnVTiRE综合力学性能、焊接性能良好。低温冲击韧性特别好与16MnNb钢相同15MnVN力学性能优于15MnV钢。综合力学性能不佳，强度虽高，但韧性、塑性较低。焊接时，脆化倾向大。冷热加工性尚好，但缺口敏感性较大大型船舶、桥梁、电站设备、起重机械、机车车辆、中压或高压锅炉及容器及其大型焊接构件等
合金结构钢基础知识介绍
2018-12-12 09:37:20
合金结构钢是在碳素结构基础上，加入5%以下的一种或几种元素。钢中加入合金元素，首先是提高了钢的淬透性，保证钢经过热处理后获得良好的综合机械性能，具有高的强度和足够的韧性。 1、根据热处理工艺的不同大体分为： （1）调质结构钢：许多重要零件如轴类、连杆、重要螺栓等，多是在承受很大的交变应力和冲击负荷等多种复合应力下工作，因此要求有较高的强度和韧性的综合机械性能。为了达到上述要求，钢件必须经过淬火及高温回火处理（即调质处理），淬火处理得马氏体组织，然后高温回火得到索氏体组织。调质钢的含碳量在0.3－0.5%之间，碳量低不易淬硬，回火后得不到所需强度；碳量高则韧性低，在使用中发生脆性断裂。 （2）表面硬化钢：制成的零件通过某种热片处理可以得到坚硬耐磨的表面层和柔韧适当的心部。如齿轮为了传递扭矩，必须有足够强度，在换挡过程中又承受冲击负荷，又要求有韧性，在啮合过程中，齿轮又承受强烈的磨损而就有耐磨性因此，齿轮应具有整体强度高和“表硬内韧”的性能。 2、按热处理工艺，主要有： （1）受用低碳钢渗碳淬火：含碳量一般在0.10－0.25%之间，以保证零件心部有良好的韧性。作渗碳用的合结钢加入＜2%‘铬、＜4.5%镍、2%锰、0.001－0.004%硼，可以提高钢的淬透性，改善零件心部组织和性能外，还能提高渗碳层的强度和塑性；有时还加入微量的钛、钒等元素，起细化晶粒，防止渗碳时发生过热的影响。 （2）采用渗氮处理：合结钢中含有铝的钢如38CrMoAL属渗氮钢。铝可和氮化合形成氮化铝，增加表面硬度和耐磨。 （3）采用碳钢高频感应加热表层淬火：合金结构钢按治金质量分为优质钢和高级优质钢（钢号后加“A”）；用途分为压力加工（热压力加工或冷压力加工）和切削加工用钢；按供应状态分为不热处理、正火、退火或高温回火。
低合金高强度结构钢（GB/T1591-1994）
2019-03-15 11:27:19
此类钢中除含有一定量硅或锰基本元素外，还含有其他适合我国资源情况的元素。如钒（V）、铌（Nb）、钛（Ti）、铝（Al）、钼（Mo）、氮（N）、和稀土（RE）等微量元素。按化学成分和性能要求，其牌号由Q295A、B，Q345A、B、C、D、E，Q390A、B、C、D、E，Q420A、B、C、D、E，Q460C、D、E等钢级表示，其含义同碳素结构钢。 V、Nb、Ti、Al等细化晶粒微量元素，在此类钢中除A、B级钢外，其C、D、E级钢中至少应含有其中的一种；为了改善钢的性能，A、B级钢中亦可以加入其中的一种。另外，此类钢的Cr、Ni、Cu残余元素含量各不大于0.30%。Q345A、B、C、D、E是此类钢的代表牌号，其中A、B级钢通常称16Mn；C级以上钢需加入一个以上微量元素，其力学性能中增加1项低温冲击性能。 此类钢同碳素结构钢比。具有强度高、综合性能好、使用寿命长、应用范围广、比较经济等优点。该钢多轧制成板材、型材、无缝钢管等，被广泛用于桥梁、船舶、锅炉、车辆及重要建筑结构中。
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。
钢铝拖链结构的优点
2019-01-10 09:44:01
适用于所有传动方式．可随意加长和缩短．TL钢铝拖链可承载数量多，重量大的电缆及油管，自由悬置长度大，支撑板可依顾客需要制作，使用于工作母机，移动机械等．此外，可通过改变销轴获得改变弯曲半径。 工程塑料拖链的用途和特点： 适合于使用在往复运动的场合，能够对内置的电缆、油管、气管、水管等起到牵引和保护作用。拖链每节都能打开，便于安装和维修。运动时噪音低、耐磨、可高速运动。拖链已被广泛应用于数控机床、电子设备、石材机械、玻璃机械、门窗机械、注塑机、机械手、起重运输设备、自动化仓库等。 拖链的结构： 拖链外形似坦克链，由众多单元链节组成，链节之间转动自如。相同系列的拖链内高、外高、节距相同，拖链内高、弯曲半径R可有不同的选择。单元链节由左右链板和上下盖板组成，拖链每节都能打开，装拆方便，不必穿线，打开盖板后即可把电缆、油管、气管等放入拖链内。另可提供分隔片，将链内空间按需要分隔开。 万通机床附件制造有限公司专业经营钢铝拖链生产厂家，产品质量好，价格合理，深受广大客户认可。我公司实力雄厚，经营的钢铝拖链产品质量可靠、简单、结构紧凑、运转平稳，具有强有力的品质及市场价格竞争力，产品远销各地。
结构白铜
2017-06-06 17:50:04
结构白铜和精密电阻合金用白铜（电工白铜）的区别 结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好，色泽美观。结构白铜中，最常用的是B30、B10和锌白铜。另外，还有铝白铜、铁白铜和铌白铜等。B30在白铜中耐蚀性最强，但
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较贵。铝白铜的性能同B30接近，
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低廉，可作B30的代用品。锌白铜于15世纪时就已在中国生产使用，被称为“中国银”，所谓镍银或德银也属此类锌白铜。锌能大量固溶于铜镍之中，产生固溶强化作用，且抗腐蚀。锌白铜加铅以后能顺利的切削加工成各种精密零件，故广泛使用于仪器仪表及医疗器件中。这种合金具有高的强 白铜手炉2度和耐蚀性，弹性也较好，外表美观，
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低廉。铝白铜中的铝能显著提高合金的强度及耐蚀性，其析出物还可产生沉淀硬化作用。 结构白铜广泛用于制造精密机械、化工机械和船舶构件。精密电阻合金用白铜（电工白铜）有良好的热电性能。BMn 3-12锰铜、BMn 40-1.5康铜、BMn 43-0.5考铜以及以锰代镍的新康铜（又称无镍锰白铜，含锰10.8～12.5％、铝2.5～4.5％、铁1.0～1.6％）是含锰量不同的锰白铜。锰白铜是一种精密电阻合金。这类合金具有高的电阻率和低的电阻率温度系数，适于制作标准电阻元件和精密电阻元件。是制造精密电工仪器、变阻器、仪表、精密电阻、应变片等用的材料。康铜和考铜的热电势高，还可用作热电偶和补偿导线。更多结构白铜和精密电阻合金用白铜（电工白铜）的区别请详见上海
有色金属
网
镍电炉结构（一）
2019-01-25 15:49:32
大型铜镍太熔炼电炉一般采用矩形电炉,它是由电炉本体和附属设备所组成。 1）炉体 矩形电炉炉体主要组成部分有：炉基和炉底、炉墙、炉顶、钢骨架、加料装置、熔体放出口、排烟系统、测温装置和供电系统等，如图所示。 (1)炉基和炉底。矿热电炉炉底温度较高,需要良好的通风冷却,所以电炉基由若干个（国内某厂为96个）耐热钢筋混凝土支柱组成,支柱一般高于1.7m，便于空气流通冷却和观察炉底情况。支柱地表面向安全坑一侧倾斜，以保证炉子发生事故时，高温熔体顺利流入安全坑内。支柱上方铺设成对的工字钢梁，其上铺设一层厚钢板（国内某厂使用40＃工字钢，钢板厚度为40mm），钢板上砌筑镁质的粘土质耐火砖炉底，炉底为反拱形，以防止熔体侵入后，炉底砌体上浮。炉底反拱取每米炉宽升高100～200mm。炉底主要由粘土砖层与镁砖构成，两层之间留有30～50mm镁砂层。[next] (2)炉墙。炉墙的外壳一般采用30～40mm厚钢板制成，内砌耐火砖。由于电炉高温度区集中在电极附近，所以熔池区炉墙常用镁砖或铬镁砖砌筑，而最外层耐火粘土砖,渣线以上全用耐火粘土砖,炉墙砖均为湿砌,墙体留有一定的膨胀缝。为了延长炉寿命，近年来有些工厂没炉体四周外炉墙安装冷却水套，效果很好。由于炉子两端没有熔体放出口，炉衬易损坏，故端墙较侧墙厚。两侧墙设有工作门及防爆孔，便于开停炉、观察炉况的排泄炉内高压气体之用。 (3)炉顶。因矿热电炉的炉膛空间温度不高，拱形炉顶一般用300mm厚的楔形耐火高铝砖砌成。炉顶沿炉子中心线设有电极插入孔、转炉渣返回孔。中心线两侧还设有加料孔、排烟孔。由于炉顶开洞较多，这些部位用异形砖筑。先将炉顶砖砌好后，随即浇铸灌高铝质钢纤维低水泥浇注料。 2）钢骨架及紧固装置 为了使炉墙具有必要的刚性，在砖体的外面包一层厚30～40mm的钢壳板。围板外面用骨架加固。 电炉炉底的底板为带筋钢板，安在底梁上，底梁支撑在柱状基础上。 电炉内架由许多立柱组成，立柱相互之间的距离为1.5～20.m。两侧相互对立的柱子用拉杆拉紧，拉杆分别从炉顶上面和炉底下面通过，拉杆端头用螺母和销紧螺母达压紧在夹持立的柱的横梁上，横梁和螺母之间装有弹簧，以缓冲炉墙和炉顶受热膨胀时所产生的水平推力，拉杆是用直径50～70mm的圆钢制作的接头连接。 3）排烟系统 为使烟气从炉膛均匀排出，通常在炉顶设有多个烟孔，其配置视电极排列而定。烟气经烟道、旋风收尘器、电收尘器一系列净化设备后，根据烟气SO2浓度高低送去制酸或排空。 4）电炉加料装置 物料是从炉顶上的矿仓加到炉子 里去的，一般是利用炉顶两侧的刮板运输机，将物料运至小料仓，然后经加料管加到炉膛里，物料给料和配料，采用电振器来进行。 5）熔炼产物放出口 在炉子的一端设有2～4个放低镍锍口，位于炉底以上200～500mm的不同标高上。电炉熔炼的低镍锍，通常是稍许过热的（1200℃）。当放出过热低镍锍时，放过热镍锍时，放出口附近的砖体为低镍锍所浸透,而放出口本身因受蚀而直径变大。为了使放出口具有一定的直径，在孔的外面装有耐火衬套。耐火衬套是用耐高瘟铬镁质材料组成，也有用石墨衬套的，其孔径为30mm。衬套嵌入可拆卸放出口的锥孔中，要使衬套孔的中心和砖体上的低镍锍口中心相一致，使衬套对正中心并固定起来，所用的工具是最大的铸铁环、长箍和楔子，可拆卸的放出口板用连板或楔子固定在炉子外壳上。[next] 放渣口一般为2～4个，设在炉子另一端上，距离炉底的高度为1450～1750mm。放渣口的标高低于渣面，是渣含镍最低的部位。 6）测温装置 为了便于观察炉子的工作情况，在炉体的炉墙和炉顶等不同部位、不同熔池深度分别安装有热电偶，以测量指示各部位温室度变化情况。 7）设备的冷却与知短网防尘 （1）炉底冷却。电炉炉底和导电铜排设有通风冷却高施。电炉炉底由于镍锍 过热而有可能造 成炉底渗漏镍锍，采用处部强制通风进行冷却。每台电炉各用一台风机供风。炉底风机的运行视炉底温度高氏而定。当温底正常（400～500℃），可以不通冷却风；如温度过高（大于600℃），则必须通风。 （2）供电短网(铜排)冷却。由变压侧引出的导电铜排有两种型式：一种是水冷式管状铜管采用循环水冷,另一种是片状铜排采用通风冷却。片状铜排外部装有密封罩，因此必须对导电铜排加以密封，以防止因粉尘堆积而造成片间知短路。密封罩用厚1.5～2mm钢板制成，并用炉底冷却风向罩内供风进行冷却。 8）电极装置 为了向电极供电，每根电极都有一套夹持、供电及使电极活动的装置。电极活动的装置。电极夹持的构件主要为铜瓦，并通过铜瓦向电极供电。铜瓦为铜质弧形中空或预埋铜管冷却的长瓦状水套，其弧形与电极的外圆相吻合.在同一水平上沿电极壳环抱配置,一般为6～8块。电极的上下活动机构可分为机械式与液压式两种，机械式的方法是通过卷扬设备带动电极上下活动,液压式的方法是通过固定于楼板上的液压缸的柱塞升降,带动固定于电极的压放同样可以通过机械的方法和液压的方法来完成，前者通过钢带的续接，而后者是通过多组液压设备来完成。金川公司电炉的电极压放系统一直是采用洗衣液压方式，由以前的四组上下摩擦环、中间缸、二道 摩擦环及铜瓦楔紧起缸来完成，减少了中间缸，使设备更为简单。电极装置（包括夹持系统、升降压放系统）一个重要的问题是电极的绝缘，应给予充分的注意。应保证在任何已情况下绝缘都安全可靠。
