人孔用金屬材料在低溫下的性能變化詳解
2013年08月19日
滄州五森管道有限公司
人孔用材料在低溫情況下,材料因其原子周圍的自由電子活動能力和“粘結(jié)力”減弱而使金屬呈現(xiàn)脆性。一般情況下,對于每種材料,都有這樣一個臨界溫度,當(dāng)環(huán)境溫度低于該臨界溫度時,材料的沖擊韌性會急劇降低。通常將這一臨界溫度稱為材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度。人孔為了衡量材料在低溫下的韌性,常用低溫沖擊韌性(沖擊功)來衡量,許多工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)上都給出了材料低溫沖擊韌性(沖擊功)的限制。
人孔塑性材料在常溫下均呈塑性斷裂,斷裂前有較大的塑性變形及縮頸,斷裂過程較慢。在低溫下,塑性材料將呈現(xiàn)脆性斷裂,它在斷裂前沒有明顯的塑性變形及縮頸,斷裂常常是突然發(fā)生。
美國人W.S.Pellini等人通過大量的試驗(yàn)研究,得到了無缺陷材料脆斷轉(zhuǎn)變溫度(NDT)的曲線(即以應(yīng)力和缺陷為縱坐標(biāo),以溫度為橫坐標(biāo)的曲線),在曲線的名義應(yīng)力作用下,人孔材料不會發(fā)生脆斷。但實(shí)際的材料都是有缺陷的,溫度的降低增加了材料內(nèi)部裂紋脆斷的危險性,因此NDT與材料的原始缺陷有關(guān),若缺陷越大,NDT越小。但NDT有個極限,即應(yīng)力水平低于某個值時,不論人孔溫度有多么低,也不會發(fā)生脆斷。該應(yīng)力一般為常溫屈服極限的1/7~1/10。
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