Bagaimanakah sains bahan bolt anchor keluli karbon mempengaruhi kekuatan tegangan dan ketahanan mereka?

Dalam bidang kejuruteraan pembinaan dan jentera berat, Anchor Strike Keluli Karbon adalah sambungan utama dan komponen penetapan, dan prestasinya secara langsung menentukan kehidupan keselamatan dan perkhidmatan struktur. Keluli karbon adalah bahan terasnya, dan sinergi komposisi kimia, mikrostruktur dan teknologi pemprosesannya membentuk sifat -sifat mekanikal dan ketahanan bolt anchor.
1. Komposisi kimia: "peta gen" kekuatan tegangan
Kekuatan tegangan keluli karbon tidak berkorelasi positif dengan kandungan karbonnya (C%). Menurut standard ASTM A36, kandungan karbon bolt anchor keluli karbon biasa dikawal dalam julat 0.25%-0.29%, dan nisbah ini menyerang keseimbangan antara kekuatan dan kemuluran. Apabila kandungan karbon melebihi 0.3%, kekerasan material meningkat tetapi kelembutan meningkat dengan ketara, yang boleh menyebabkan bolt anchor menjadi patah rapuh di bawah beban dinamik. Pada masa yang sama, penambahan elemen mangan (MN) (0.6%-1.2%) dapat meningkatkan ikatan sempadan bijian melalui pengukuhan penyelesaian pepejal dengan karbon, dan meningkatkan kekuatan tegangan sebanyak 15%-20%.
Pengesahan Kes: Sebuah loji perindustrian menggunakan sauh keluli karbon dengan kandungan C 0.27% dan kandungan MN sebanyak 0.9%. Kekuatan tegangan muktamadnya mencapai 580MPa, iaitu 34% lebih tinggi daripada sauh keluli rendah karbon biasa, berjaya menentang beban getaran frekuensi tinggi peralatan mengangkat.
2. Mikrostruktur: "perisai yang tidak dapat dilihat" ketahanan
Ketahanan keluli karbon bergantung kepada rintangan mikrostrukturnya kepada kakisan dan keletihan. Melalui proses penyejukan yang terkawal dan terkawal (TMCP), nisbah ferit ke pearlite dapat dioptimumkan untuk membentuk struktur halus (saiz bijian mencapai ASTM Gred 8 atau ke atas). Biji -bijian halus bukan sahaja meningkatkan ketangguhan bahan, tetapi juga mengurangkan pengumpulan dislokasi di sempadan bijian dan menangguhkan permulaan retak. Di samping itu, menambah jumlah tembaga (Cu, 0.2%-0.5%) dan kromium (CR, 0.3%-0.6%) boleh membentuk filem oksida yang padat, mengurangkan kadar kakisan kepada kurang daripada 0.02mm/tahun.
Data eksperimen: Selepas perbandingan dengan ujian semburan garam (standard ASTM B117), kawasan karat bolt anchor keluli karbon yang mengandungi Cr/Cu selepas 720 jam hanya 1/5 daripada keluli karbon biasa, dan kehidupan perkhidmatan dalam persekitaran laut diperluaskan kepada lebih daripada 30 tahun.
V. Arah Masa Depan: Terobosan dalam Sains Bahan Pintar
Dengan pembangunan projek genom bahan dan sains bahan pengiraan, keluli karbon yang berkekuatan tinggi dan kuat baru (seperti keluli nano-tainite dan keluli mangan sederhana) memasuki peringkat pengesahan kejuruteraan. Dengan tepat mengawal laluan pengedaran karbon dan fasa perubahan, kekuatan tegangan generasi baru bolt sauh dijangka melebihi 800mpa sambil mengekalkan rintangan kakisan yang sangat baik.