指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂性能。彎曲程度一般用彎曲角度 α （外角）或彎心直徑 d 對材料厚度 a 的比值表示， α 愈大或 d/a 愈小，則材料的冷彎性愈好。冷彎性能可衡量鋼材在常溫下冷加工彎曲時產生塑性變形的能力。冷彎性能是衡量中厚鋼板塑性好壞的一項重要力學性能指標 ,冷彎試驗是鋼板性能必不可少的檢驗項目。實際生產中 ,冷彎性能不合格經常發生 ,使之成為中厚鋼板性能不合格的主要原因之一 ,直接影響了產品質量和企業經濟效益。
基本介紹
- 中文名：冷彎性能
- 用途：工程材料性能
定義,冷彎定義,標準,影響因素,硫化物,消除方法,
定義
冷彎定義
鋼材的冷彎性能指標用試件在常溫下能承受的彎曲程度表示。彎曲程度則通過試件被彎曲的角度和彎心直徑對試件的厚度的比值來來區分。試件採用的彎曲角度越大，彎心直徑對試件厚度的比值越小，表示對冷彎性能的要求越高。冷彎試驗試件的彎曲處會產生不均勻塑性變形，能在一定程度上揭示剛才是否存在內部組織的不均勻、內應力、夾雜物、未熔合和微裂紋等缺陷。因此，冷彎性能能反映鋼材的冶煉質量和焊接質量。
標準
其中鋼筋的冷彎性能合格標準為：在規定的彎心自經D和冷彎角度α下彎曲後，在彎曲處鋼筋應無裂紋、鱗落或斷裂現象。按鋼筋技術標準，不同種類鋼筋的D和α的取值不同，例如335級月牙紋鋼筋的α=180°，當直徑不大於25mm時，彎心直徑D=2d，當直徑d大於25mm彎心直徑D=3d。
影響因素
硫化物
硫化物夾雜屬內生夾雜 ,是鋼在液態及凝固過程中由鋼中 Fe及其它元素與 S化學反應所形成的 ,當鋼液凝固時來不及上浮而嵌入鋼中的各種硫化物 ,主要為 FeS、 M nS及兩者的固溶體。硫化物夾雜一般數量較少 ,但顆粒尺寸較大 ,在鋼中大多呈分散分布 ,有時集中分布。硫化物夾雜具有良好的塑性 ,屬塑性夾雜 ,軋制時它的變形指數接近於 1,經軋制後沿軋制方向與金屬基體一起變形 ,延伸而變成條帶狀、紡錘狀或線段狀 ,是造成鋼板性能各向異性的重要原因。在冷彎試樣的內裂、微裂紋、裂紋和裂縫的斷口附近可觀察到數量較多且集中分布的長條狀硫化物夾雜 ,但很少見到數量較少且分散分布的硫化物夾雜。 而且在硫化物夾雜處存在裂紋缺口 ,表明硫化物夾雜本身及其與金屬基體的界面可作為鋼板冷彎裂紋萌生和擴展的場所。此外 ,在裂斷試樣的韌窩狀斷口的斷面上還可以清楚地看到金屬基體—硫化物夾雜—金屬基體—硫化物夾雜—金屬基體數層交替出現的分層現象 ,硫化物夾雜條帶沿變形方向平行分布,對金屬基體起著明顯的割裂作用 ,使鋼板性能產生各向異性。 這種尺寸較大且集中分布的條帶狀硫化物夾雜在冷彎過程中必然會成為裂紋源 ,直接引發中厚鋼板的冷彎開裂 ,特別是層狀裂斷。
消除方法
降低硫含量,減少硫化物夾雜。通過採用鐵水預脫硫 ,大大減少鐵水硫含量 ,煉鋼工藝嚴格按規程操作 ,儘可能控制鋼中的硫含量及其它夾雜物至最低水平 ,保證吹氬時間 ,並加強攪拌 ,為鋼中夾雜物上浮創造條件。改變硫化物夾雜的形態(即變性處理)。在鋼水中加入稀土或鈣 ,不僅能脫硫 ,而且使形成的硫化物夾雜在熱加工中不再延伸成帶狀 ,從而減少縱向與厚度方向的性能差別。降低鋼板冷彎對硫化物形態的敏感性。由於板坯厚度一定 ,鋼板規格越薄 ,壓縮比越大 ,使得硫化物夾雜變長 ,從而惡化了冷彎性能。因此在安排生產時 ,可用硫含量較高的板坯軋制厚規格鋼板 ,用硫含量低的板坯生產薄規格鋼板 ,以此來降低中厚鋼板冷彎性能對硫化物形態的敏感性。
