Hogyan befolyásolja a szénacél rögzítőcsavarok anyagtudományát a szakítószilárdságuk és tartósságuk?

Az építőipar és a nehéz gépek területén, Szénacél sztrájk horgony egy kulcsfontosságú kapcsolat és rögzítő összetevő, és teljesítménye közvetlenül meghatározza a szerkezet biztonsági és szolgáltatási élettartamát. A szénacél alapvető anyag, és kémiai összetételének, mikroszerkezetének és feldolgozási technológiájának szinergiája formálja a horgonycsavar mechanikai tulajdonságait és tartósságát.
1. Kémiai összetétel: a szakítószilárdság "géntérképe"
A szénacél szakítószilárdsága nemlineárisan pozitívan korrelál a széntartalmával (C%). Az ASTM A36 standard szerint egy tipikus szénacél rögzítőcsavar széntartalmát 0,25%-0,29%tartományban szabályozzák, és ez az arány egyensúlyt teremt az erősség és a rugalmasság között. Ha a széntartalom meghaladja a 0,3%-ot, az anyagi keménység növekszik, de a törékenység jelentősen növekszik, ami a horgonycsavar törékeny törését okozhatja dinamikus terhelés mellett. Ugyanakkor a mangán (MN) elem hozzáadása (0,6%-1,2%) javíthatja a gabona határkötését szilárd oldat erősítésével, és a szakítószilárdság 15%-20%-kal növelheti.
Esettanulmány: Az ipari üzem szénacél horgonyokat használ C -tartalommal 0,27% és MN tartalma 0,9%. Végső szakítószilárdsága eléri az 580 mPa-t, amely 34% -kal magasabb, mint a szokásos alacsony szén-dioxid-szénhorgonyoké, sikeresen ellenállva az emelőberendezés magas frekvenciájú rezgési terhelésének.
2. mikroszerkezet: A tartósság "láthatatlan pajzsja"
A szénacél tartóssága a mikroszerkezet korrózió és fáradtság ellenállásától függ. A szabályozott gördülési és ellenőrzött hűtési folyamaton (TMCP) a ferrit és a gyeplit aránya optimalizálható egy finomszemcsés szerkezet kialakulására (a szemcseméret eléri az ASTM 8. vagy annál magasabb fokozatot). A finom szemcsék nemcsak javítják az anyag szilárdságát, hanem csökkentik a diszlokációk felhalmozódását a gabonahatárokon, és késleltetik a repedések megkezdését. Ezenkívül a réz (Cu, 0,2%-0,5%) és a króm (CR, 0,3%-0,6%) nyomkövetéses mennyiségének hozzáadása sűrű oxidfilmet képezhet, csökkentve a korróziós sebességet kevesebb, mint 0,02 mm/év.
Kísérleti adatok: A só spray -teszttel (ASTM B117 standard) összehasonlítás után a CR/CU -t tartalmazó szénacél horgonyzócsavarok rozsda területe 720 óra elteltével csak a szokásos szénacéléből áll, és a tengeri környezetben a szolgálati élettartam több mint 30 évre kiterjed.
V. Jövő irány: Áttörések az intelligens anyagtudományban
Az anyagi genomprojekt és a számítási anyagok fejlesztésével az új nagy szilárdságú és kemény szén acélok (például nano-bainite acél és közepes mangán acél) belépnek a mérnöki ellenőrzési szakaszba. A szén eloszlásának és a fázisváltási útjának pontos szabályozásával a horgonycsavarok új generációjának szakítószilárdsága várhatóan meghaladja a 800mPA -t, miközben fenntartja a kiváló korrózióállóságot.