抗層狀撕裂鋼 (lamellar tearing resistant steel)是一類保證厚度方向力學性能的低合金鋼。當軋制鋼板進行多層角焊或鋼板厚度方向受到-定拉伸應力時，在平行鋼板軋制表面方向不出現或不易出現剝離性裂紋的低合金高強度鋼板材，稱做抗層狀撕裂鋼，又稱z向鋼。
基本介紹
- 中文名：抗層狀撕裂鋼
- 外文名：lamellar tearing resistant steel
簡介,用途,
簡介
所謂層狀撕裂是-種受多種冶金因素和機械因素制約而造成焊接鋼結構破壞的複雜現象。從冶金學方面講，鋼板出現層狀撕裂的主要原因是：鋼中的硫化錳非金屬夾雜，矽酸鹽系和氧化鋁系夾雜，氫、氧氣體夾雜和鑄造缺陷等形成的剝離裂紋源。如鋼中的硫含量過高和有粗大的硫化錳非金屬夾雜存在，當鋼坯進行熱加工時，在高溫下硫化錳夾雜易於變形而被拉長，在平行鋼板軋制表面方向上則形成細長的大片硫化錳夾雜，即剝離性裂紋源。當鋼板厚度方向承受-定的拉伸應力時，首先通過非金屬夾雜物與鋼材基體界面的剝離或非金屬夾雜物的破裂而形成微孑L或微裂紋；之後是因微孔或微裂紋之間鋼材基體的破壞而造成同-平面上相鄰微孔或微裂紋連結成為裂紋；最後通過垂直剪下使相鄰平面上的裂紋連結成階梯狀裂紋，造成焊接鋼結構的破壞。
提高鋼材抗層狀撕裂的主要措施有：降低鋼中硫含量，減少硫化錳等非金屬夾雜物；控制硫化錳等非金屬夾雜物的形狀，採取鈣處理或稀土金屬處理，使硫化錳非金屬夾雜物球化和細化，令其在高溫下熱加工時不易形成片狀和條狀硫化錳夾雜；鋼板軋後或熱處理時進行緩冷，使鋼中氫氣充分逸散以減少鋼中含氫量和減少鋼中其他非金屬夾雜及鑄造缺陷等。採用合理的設計和良好的焊接工藝，減小焊接拘束度等也是防止出現層狀撕裂的有效手段。
檢測鋼材抗層狀撕裂特性的重要試驗方法是，沿鋼板厚度方向製取拉伸試樣進行拉伸試驗，測定鋼材斷面收縮率驢：值，根據妒：值的大小判斷鋼材抗層狀撕裂的能力。
根據鋼中硫含量和鋼板厚度方向斷面收縮率如值之間的對應關係，抗層狀撕裂鋼通常分為3個級別：硫<0.010%，Ψz>15%；硫<0.008%，Ψz>25%；硫<0.005%，Ψz>35%。根據焊接鋼結構的設計要求和使用條件，選擇適當級別的抗層狀撕裂鋼。
用途
抗層狀撕裂鋼主要套用於鋼板厚度方向承受拉伸應力的焊接鋼結構，如海上採油平台導管架結點、水輪機蝸殼座環和起重機械底盤以及焊接鋼結構和水電站壓力鋼管岔管的弧門襯板等。
