蒸汽洗車機(jī)材料的基本性能

  蒸汽洗車機(jī)在工作過程中會產(chǎn)生高溫，并且工作環(huán)境也是多接觸水，比較潮濕，那么它的材料該具有什么樣的基本性能，才可以滿足在高溫高潮濕的環(huán)境下長期使用不腐蝕呢。我們有必要先介紹一下蒸汽洗車機(jī)材料的基本性能和反映這些性能的參數(shù)指標(biāo)，才能更好地去分析理解蒸汽洗車機(jī)的性能，并有意識地采取措施以獲得所希望的性能，或者根據(jù)材料的基本性能去評估出蒸汽洗車機(jī)的使用性能。

  蒸汽洗車機(jī)材料的基本性能一般包括以下五個(gè)方面: 機(jī)械性能、耐腐蝕性能、物理性能、制造工藝性能和經(jīng)濟(jì)性。機(jī)械性能，材料的機(jī)械性能是指在外力的作用下，蒸汽洗車機(jī)抵抗破裂和過度變形的能力。 它包括材料的強(qiáng)度指標(biāo)、彈性指標(biāo)、塑性指標(biāo)、韌性指標(biāo)、疲勞強(qiáng)度、斷裂韌度和硬度等。強(qiáng)度指標(biāo)。材料的強(qiáng)度指標(biāo)是決定蒸汽洗車機(jī)許用應(yīng)力值的依據(jù)。設(shè)計(jì)中常用的有拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切的強(qiáng)度極限σb和屈服極限σs，高溫時(shí)還要考慮蠕變極限σn和高溫持久極限σD. 強(qiáng)度極限σb 指蒸汽洗車機(jī)材料在外力的作用下，由開始加載到斷裂時(shí)為止所能承受的大應(yīng)力。它是反映蒸汽洗車機(jī)抵抗大量均勻塑性變形的強(qiáng)度指標(biāo)。屈服強(qiáng)度σs 指蒸汽洗車機(jī)材料在外力的作用下，由開始加載到剛出現(xiàn)塑性變形時(shí)所承受的應(yīng)力。它是反映蒸汽洗車機(jī)材料抵抗微量塑性變形的強(qiáng)度指標(biāo)。對某些材料，在加載試驗(yàn)時(shí)，其應(yīng)力應(yīng)變圖中沒有明顯的屈服平臺，此時(shí)就以產(chǎn)生0.2％塑性變形時(shí)的應(yīng)力作為該種材料的屈服極限，并用σ0.2表示。蠕變極限σn 指在一定的溫度條件下，蒸汽洗車機(jī)材料受外力作用在經(jīng)歷10萬小時(shí)時(shí)間后產(chǎn)生的塑性變形量為1%時(shí)的應(yīng)力。高溫持久極限σD是指在一定的溫度條件下，蒸汽洗車機(jī)材料受外力作用在經(jīng)歷10萬小時(shí)時(shí)間后發(fā)生斷裂時(shí)的應(yīng)力。蠕變極限σn和高溫持久極限σD均是高溫下材料抵抗破壞的強(qiáng)度指標(biāo)。

  蒸汽洗車機(jī)材料彈性指標(biāo)，彈性指標(biāo)是穩(wěn)定性計(jì)算的主要依據(jù)，它包括的參數(shù)主要有彈性模量E等。彈性模量E是指蒸汽洗車機(jī)材料在外力作用下產(chǎn)生單位彈性變形所需要的應(yīng)力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標(biāo)，相當(dāng)于普通彈簧中的剛度。

  蒸汽洗車機(jī)材料塑性指標(biāo)和韌性指標(biāo)，塑性指標(biāo)和韌性指標(biāo)是材料受沖擊載荷作用時(shí)的主要設(shè)計(jì)依據(jù)，也是低溫或超低溫條件下對蒸汽洗車機(jī)材料使用性考核的一個(gè)重要指標(biāo)。 塑性指標(biāo)包括的參數(shù)主要有材料的延伸率δ、斷面收縮率ψ。韌性指標(biāo)包括的參數(shù)主要有材料的沖擊韌性αk和沖擊功AK等。延伸率δ 是指試樣發(fā)生拉伸破壞時(shí)，產(chǎn)生的塑性變形量與原試樣長度比值的百分?jǐn)?shù)。根據(jù)所選試樣長度是試樣直徑的5倍還是10倍，延延率δ分別有δ5和δ10兩個(gè)數(shù)據(jù)。 一般情況下， δ5<5%的材料為脆性材料。斷面收縮率ψ是指試樣發(fā)生拉伸破壞時(shí)，其縮頸處的橫截面積縮小量與試樣原橫截面積比值的百分?jǐn)?shù)。沖擊功AK是指試樣在進(jìn)行缺口沖擊試驗(yàn)時(shí)，擺錘沖擊消耗在試樣上的能量。它是反映材料抗沖擊載荷破壞的性能指標(biāo)，或者說是反映材料韌性的一個(gè)性能指標(biāo)。

  蒸汽洗車機(jī)材料疲勞強(qiáng)度是指材料在交變應(yīng)力的作用下，發(fā)生破壞時(shí)的大應(yīng)力，通常用疲勞持久極限來衡量，即材料在交變應(yīng)力的作用下，經(jīng)過無數(shù)次(一般規(guī)定大于106次～107次)的應(yīng)力循環(huán)也不會導(dǎo)致疲勞破壞時(shí)的大應(yīng)力。它是反映材料抗交變應(yīng)力破壞的強(qiáng)度指標(biāo)。蒸汽洗車機(jī)材料斷裂韌度是指材料在受力狀態(tài)下，內(nèi)部的裂紋剛剛擴(kuò)展時(shí)其裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子達(dá)到的臨界值。如果應(yīng)力強(qiáng)度因子超過這一臨界值(即斷裂韌度)，裂紋將會擴(kuò)展而導(dǎo)致材料斷裂。斷裂韌度是判斷材料內(nèi)部裂紋危險(xiǎn)性的一個(gè)指標(biāo)，該指標(biāo)常被用在斷裂力學(xué)設(shè)計(jì)中，或者用于在役壓力管道的可靠性和剩余壽命的評估上。

  蒸汽洗車機(jī)材料硬度是指材料抵抗外物壓入的能力，或者說是材料抵抗局部塑性變形的能力。材料硬度高時(shí)，其耐磨性也好。蒸汽洗車機(jī)材料的硬度除了與其化學(xué)成分有關(guān)外，還與它的熱處理狀態(tài)、金相組織、加工或焊接殘余應(yīng)力等有關(guān)，常用檢查硬度的辦法檢驗(yàn)材料熱處理的效果，也用來檢驗(yàn)焊接殘余應(yīng)力的存在程度。

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