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力学性能
①抗拉强度(σb):试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的 力(Fb),除以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的 能力。式中:Fb--试样拉断时所承受的 力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm2。
②屈服点(σs):具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。 上屈服点(σsu):试样发生屈服而力首次下降前的 应力; 下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的小应力。 式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N(牛顿)So--试样原始横截面积,mm2。
③断后伸长率:(σ)在拉伸试验中,试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比,称为伸长率。以σ表示,单位为%。式中:L1--试样拉断后的标距长度,mm; L0--试样原始标距长度,mm。
④断面收缩率:(ψ)在拉伸试验中,试样拉断后其缩径处横截面积的 缩减量与原始横截面积的百分比,称为断面收缩率。以ψ表示,单位为%。式中:S0--试样原始横截面积,mm2; S1--试样拉断后缩径处的少横截面积,mm2。
⑤硬度指标 :金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
布氏硬度(HB):用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
(3)对硫酸盐镀锌的优化
硫酸盐镀锌优点是电流效率高达 ,沉积速率快,这是其他镀锌工艺无可比拟的。由于镀层结晶不够细致,分散能力与深镀能力较差,因而只适于几何形状简单的管材与线材等电镀。硫酸盐电镀锌铁合金工艺对传统的硫酸盐镀锌工艺进行优化,只保留了主盐硫酸锌,其余组分均舍弃。
在组成新工艺配方中又加入适量铁盐,使原来的单金属镀层形成锌铁合金镀层。工艺的重组,不仅发扬了原工艺电流效率高、沉积速率快的优点,还使分散能力与深镀能力得到很大改善,过去复杂件不能镀,现在简单与复杂件都能镀,而且防护性能比单金属提高3~5倍。生产实践证明,用于线材、管材的连续电镀,镀层晶粒比原来的更细化、更光亮,沉积速率快。2~3 min内镀层厚度达到要求。
(4)硫酸盐镀锌的转化
硫酸盐电镀锌铁合金只保留硫酸盐镀锌的主盐硫酸锌,其余组分如硫酸铝、明矾(硫酸铝钾)等可在镀液处理时,加入氢氧化钠使之生成不溶性氢氧化物沉淀去除;对有机添加剂,则加入粉状活性炭吸咐去除。
镀锌管厂家试验表明,硫酸铝与硫酸铝钾一次性难以彻底去除,对镀层光亮度有影响,但并不严重,可随带出消耗,此时镀层光亮度便可恢复 溶液通过处理,可按新工艺所需成分含量补加,即完成转化。
镀锌钢一般是在低碳钢外镀一层锌,镀锌层一般在20um厚。锌的熔点在419°C,沸点908°C 左右。在焊接中,锌熔化成液体浮在熔池表面或在焊缝根部位臵。锌在铁中具有较大固溶度,锌液体会沿晶界深入浸蚀焊缝金属,低熔点锌形成“液体金属脆化”。同时,锌与铁可形成金属间脆性化合物,如Fe3Zn10、FeZn10等。这些脆性相使焊缝金属塑性降低,在拉应力作用下而产生裂纹。如果焊接角焊缝,尤其是T形接头的角焊缝容易产生穿透裂纹。镀锌钢焊接时,坡口表面及边缘处的锌层,在电弧热作用下,产生氧化、熔化、蒸发以至挥发出白色烟尘和蒸汽,极易引起焊缝气孔。由于氧化而形成的ZnO,其熔点较高,约1800°C以上,若在焊接过程中参数偏小,将引起ZnO夹渣,同时由于Zn成为脱氧剂产生FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2低熔点氧化物夹渣。 如果选择焊接规范不合适,操作手法不当,很容易使焊缝边缘处的镀锌层熔化以至扩大熔化区域,有可能破坏镀锌层,尤其是在拉长电弧和大幅度摆动操作情况下,增宽熔化区域,破坏镀锌层更为严重。 同时,由于锌的蒸发,挥发出大量的白色烟尘,对人体有刺激、伤害作用,因此,选择产生烟尘量较低的焊接方法、材料也是必须考虑的因素。
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