影响现场钢材硬度检测值的因素
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李猛,等:影响现场钢材硬度检测值的因素
2.1表面处理方法的影响由于现场检测无电源,表面打磨除锈依靠手工进行,既花费时间,又影响除锈质量,对检测结果会产生少许影响。
文献[1]表明,试件磨面的粗糙度对金属材料的布氏硬度值有较大的影响,粗糙度小的,硬度值低,反之较高。
在生产实际中,待测试硬度的磨面往往呈现与基体内部不同的状态。
例如,用砂轮磨过的和用砂纸预磨过的磨面,在外加载荷下被不同程度地加工了,使磨面出现明显的锯齿状和不同厚度的加工硬化层。
具有如此表面状态的材料的硬度值,自然要比其内部基体的高。
由于抛光后,锯齿形表面和加工硬化层被抛掉了,显露出金属内部的状态,此时测试的硬度才是金属的真实硬度。
这就是不同粗糙度对金属材料布氏硬度值影响的原
因。
2.2时效硬化的影响
钢的性质随时间的增长逐渐变硬变脆的现象称为时效硬化。
其特征为钢材的屈服强度和极限强度提高,但伸长率减小,特别是冲击韧性的急剧降低。
时效硬化的原因是铁素体内常溶有极少量的碳和氯的同溶物质,随着时间的增长,碳、氮逐渐从纯铁体中析出,并形成自由的渗碳体和氮化物,散布在晶粒的滑动面上,起着阻碍滑移的强化作用,约束纯铁体发展塑性变形,使钢变硬变脆。
由于脆性的增加,故计算时不能利用因时效而提高的强度。
发生时效的过程可能从几天到几十年,在重复
荷载和温度变化等情况下容易引起时效硬化。
同时,钢材的时效硬化与冶炼工艺亦有密切关系。
杂质多、晶粒粗而不均的沸腾钢对时效最敏感,镇静钢次之,用铝或钛补充脱氧的桥梁钢最不敏感。
对铁路桥梁、海上采油平台和作局部开启的深孔闸门等重要结构的钢材需附加保证时效性能。
2.3
构件自身刚度的影响
用里氏硬度计测量钢材表面硬度应符合下面条
件:一是“重”,指结构质量足够大,严格说是指试件测量部位在冲击方向上的惯性应足够大;二是“厚”,指试件厚度要大,同时试件表面均匀硬化层的厚度要大。
在实际检测中,纵向钢管直径大、厚度大,检测值偏高,而横向钢管直径小、厚度小,即自身刚度小,检测值偏小。
部分现场检测试验结果见表1。
实验室内试验,Q345钢板加工的工字钢梁在不受力情况下(图1)的试验结果见表2。
表l现场硬度检测值
图l
Q345钢工字粱
SteelConstructioll.2009(4),V01.24,No.119
31。