蒸汽洗車機材料的基本性能

  蒸汽洗車機在工作過程中會產(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的使用性能。

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

  蒸汽洗車機材料彈性指標(biāo)，彈性指標(biāo)是穩(wěn)定性計算的主要依據(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的主要設(shè)計依據(jù)，也是低溫或超低溫條件下對蒸汽洗車機材料使用性考核的一個重要指標(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，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，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是指試樣在進行缺口沖擊試驗時，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性能指標(biāo)。

  蒸汽洗車機材料疲勞強度是指材料在交變應(yīng)力的作用下，發(fā)生破壞時的大應(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)致疲勞破壞時的大應(yīng)力。它是反映材料抗交變應(yīng)力破壞的強度指標(biāo)。蒸汽洗車機材料斷裂韌度是指材料在受力狀態(tài)下，內(nèi)部的裂紋剛剛擴展時其裂紋應(yīng)力強度因子達到的臨界值。如果應(yīng)力強度因子超過這一臨界值(即斷裂韌度)，裂紋將會擴展而導(dǎo)致材料斷裂。斷裂韌度是判斷材料內(nèi)部裂紋危險性的一個指標(biāo)，該指標(biāo)常被用在斷裂力學(xué)設(shè)計中，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，其耐磨性也好。蒸汽洗車機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材料熱處理的效果，也用來檢驗焊接殘余應(yīng)力的存在程度。

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