Paano nakakaapekto ang materyal na agham ng carbon steel anchor bolts sa kanilang makunat na lakas at tibay?

Sa larangan ng engineering engineering at mabibigat na makinarya, Carbon Steel Strike Anchor ay isang pangunahing koneksyon at pag -aayos ng sangkap, at ang pagganap nito ay direktang tinutukoy ang kaligtasan at buhay ng serbisyo ng istraktura. Ang carbon steel ay ang pangunahing materyal nito, at ang synergy ng komposisyon ng kemikal, microstructure at teknolohiya sa pagproseso ay humuhubog sa mga mekanikal na katangian at tibay ng bolt ng angkla.
1. Komposisyon ng kemikal: Ang "mapa ng gene" ng makunat na lakas
Ang makunat na lakas ng carbon steel ay hindi linya na positibong nakakaugnay sa nilalaman ng carbon (C%). Ayon sa pamantayan ng ASTM A36, ang nilalaman ng carbon ng isang tipikal na carbon steel anchor bolt ay kinokontrol sa saklaw ng 0.25%-0.29%, at ang ratio na ito ay tumatama sa isang balanse sa pagitan ng lakas at pag-agaw. Kapag ang nilalaman ng carbon ay lumampas sa 0.3%, ang pagtaas ng materyal na katigasan ngunit ang brittleness ay tumataas nang malaki, na maaaring maging sanhi ng pag -angkla ng bolt na malutong na bali sa ilalim ng dynamic na pag -load. Kasabay nito, ang pagdaragdag ng elemento ng manganese (MN) (0.6%-1.2%) ay maaaring mapabuti ang hangganan ng hangganan ng butil sa pamamagitan ng solidong pagpapalakas ng solusyon na may carbon, at dagdagan ang makunat na lakas ng 15%-20%.
Pag -verify ng Kaso: Ang isang pang -industriya na halaman ay gumagamit ng mga carbon steel anchor na may nilalaman na C na 0.27% at isang nilalaman ng Mn na 0.9%. Ang pangwakas na lakas ng tensile ay umabot sa 580MPa, na kung saan ay 34% na mas mataas kaysa sa ordinaryong mga low-carbon steel anchor, matagumpay na pigilan ang mataas na dalas na pag-load ng pag-load ng kagamitan sa pag-angat.
2. Microstructure: Ang "Invisible Shield" ng tibay
Ang tibay ng carbon steel ay nakasalalay sa paglaban ng microstructure nito sa kaagnasan at pagkapagod. Sa pamamagitan ng kinokontrol na pag-ikot at kinokontrol na proseso ng paglamig (TMCP), ang ratio ng ferrite sa Pearlite ay maaaring mai-optimize upang makabuo ng isang maayos na istraktura (ang laki ng butil ay umaabot sa ASTM grade 8 o sa itaas). Ang mga pinong butil ay hindi lamang nagpapabuti sa katigasan ng materyal, ngunit bawasan din ang akumulasyon ng mga dislocations sa mga hangganan ng butil at antalahin ang pagsisimula ng mga bitak. Bilang karagdagan, ang pagdaragdag ng mga halaga ng bakas ng tanso (Cu, 0.2%-0.5%) at chromium (CR, 0.3%-0.6%) ay maaaring bumuo ng isang siksik na pelikula ng oxide, binabawasan ang rate ng kaagnasan sa mas mababa sa 0.02mm/taon.
Eksperimentong data: Pagkatapos ng paghahambing sa pagsubok ng spray spray (pamantayan ng ASTM B117), ang lugar ng kalawang ng mga carbon steel anchor bolts na naglalaman ng CR/Cu pagkatapos ng 720 na oras ay 1/5 lamang ng ordinaryong bakal na carbon, at ang buhay ng serbisyo sa kapaligiran ng dagat ay pinalawak ng higit sa 30 taon.
V. Hinaharap na Direksyon: Mga Breakthrough sa Intelligent Material Science
Sa pag-unlad ng materyal na proyekto ng genome at mga materyales sa computational na agham, ang mga bagong high-lakas at matigas na carbon steels (tulad ng nano-bainite steel at medium na mangganeso na bakal) ay pumapasok sa yugto ng pag-verify ng engineering. Sa pamamagitan ng tumpak na pagkontrol sa pamamahagi ng carbon at landas ng pagbabago ng phase, ang makunat na lakas ng bagong henerasyon ng mga bolts ng angkla ay inaasahang lalampas sa 800MPa habang pinapanatili ang mahusay na paglaban sa kaagnasan.