چگونه علم مادی پیچ های لنگر فولادی کربن بر استحکام و دوام کششی آنها تأثیر می گذارد؟

در زمینه مهندسی ساخت و ساز و ماشین آلات سنگین ، لنگر اعتصاب فولاد کربن یک مؤلفه اتصال و رفع کلیدی است و عملکرد آن به طور مستقیم ایمنی و عمر خدمات ساختار را تعیین می کند. فولاد کربن مواد اصلی آن است و هم افزایی ترکیب شیمیایی آن ، ریزساختار و فناوری پردازش خصوصیات مکانیکی و دوام پیچ لنگر را شکل می دهد.
1. ترکیب شیمیایی: "نقشه ژن" از مقاومت کششی
استحکام کششی فولاد کربن به طور غیرخطی با میزان کربن آن (C ٪) ارتباط مثبت دارد. طبق استاندارد ASTM A36 ، میزان کربن یک پیچ لنگر فولادی کربن معمولی در محدوده 0.25 ٪ -0.29 ٪ کنترل می شود و این نسبت تعادل بین استحکام و انعطاف پذیری را ایجاد می کند. هنگامی که میزان کربن از 0.3 ٪ فراتر رود ، سختی مواد افزایش می یابد اما شستشو به میزان قابل توجهی افزایش می یابد ، که ممکن است باعث شکستگی لنگر در شکننده شدن شکننده تحت بار پویا شود. در همین زمان ، افزودن عنصر منگنز (MN) (0.6 ٪ -1.2 ٪) می تواند پیوند مرز دانه را از طریق تقویت محلول جامد با کربن بهبود بخشد و استحکام کششی را 15 ٪ -20 ٪ افزایش دهد.
تأیید مورد: یک کارخانه صنعتی از لنگرهای فولادی کربن با مقدار C 0.27 ٪ و میزان منگنز 0.9 ٪ استفاده می کند. مقاومت کششی نهایی آن به 580MPA می رسد که 34 ٪ بیشتر از لنگرهای معمولی فولادی کم کربن است و با موفقیت در برابر بار لرزش با فرکانس بالا تجهیزات بلند کردن مقاومت می کند.
2. ریزساختار: "سپر نامرئی" دوام
دوام فولاد کربن به مقاومت ریزساختار آن در برابر خوردگی و خستگی بستگی دارد. از طریق فرآیند خنک کننده و کنترل شده کنترل شده (TMCP) ، می توان نسبت فریت به مروارید را بهینه کرد تا یک ساختار ریز دانه تشکیل شود (اندازه دانه به درجه 8 یا بالاتر ASTM می رسد). دانه های ریز نه تنها چقرمگی مواد را بهبود می بخشند ، بلکه تجمع جابجایی ها را در مرزهای دانه کاهش می دهند و شروع ترک ها را به تأخیر می اندازند. علاوه بر این ، اضافه کردن مقادیر ردیابی مس (مس ، 0.2 ٪ -0.5 ٪) و کروم (CR ، 0.3 ٪ -0.6 ٪) می تواند یک فیلم اکسید متراکم تشکیل دهد و میزان خوردگی را به کمتر از 0.02 میلی متر در سال کاهش می دهد.
داده های تجربی: پس از مقایسه با تست اسپری نمکی (استاندارد ASTM B117) ، منطقه زنگ زدگی پیچ های لنگر کربن حاوی CR/CU پس از 720 ساعت تنها 1/5 مورد از فولاد کربن معمولی است و عمر سرویس در محیط دریایی تا بیش از 30 سال گسترش می یابد.
V. جهت آینده: دستیابی به موفقیت در علم مطالب هوشمند
با توسعه پروژه ژنوم مواد و علوم محاسباتی ، فولادهای کربن با استحکام بالا و سخت (مانند فولاد نانو باینیت و فولاد منگنز متوسط) وارد مرحله تأیید مهندسی می شوند. با کنترل دقیق توزیع کربن و مسیر تغییر فاز ، مقاومت کششی نسل جدید پیچ ​​های لنگر بیش از 800mpa پیش بینی می شود در حالی که مقاومت در برابر خوردگی عالی را حفظ می کند .