鋼材的破壞分塑性破壞和脆性破壞兩種。
脆性破壞：加載后，無(wú)明顯變形，因此破壞前無(wú)預(yù)兆，斷裂時(shí)斷口平齊，呈有光澤的晶粒狀。脆性破壞危險(xiǎn)性大。
影響脆性破壞的因素
1.化學(xué)成分
2.冶金缺陷（偏析、非金屬夾雜、裂紋、起層）
3.溫度（熱脆、低溫冷脆）
4.冷作硬化
5.時(shí)效硬化
6.應(yīng)力集中
7.同號(hào)三向主應(yīng)力狀態(tài)
1 ) 鋼材質(zhì)量差、厚度大：鋼材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量過(guò)高,晶粒較粗,夾雜物等冶金缺陷嚴(yán)重,韌性差等；較厚的鋼材輥軋次數(shù)較少，材質(zhì)差、韌性低，可能存在較多的冶金缺陷。
(2) 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件構(gòu)造不合理：孔洞、缺口或截面改變急劇或布置不當(dāng)?shù)仁箲?yīng)力集中嚴(yán)重。
(3) 制造安裝質(zhì)量差：焊接、安裝工藝不合理,焊縫交錯(cuò),焊接缺陷大,殘余應(yīng)力嚴(yán)重；冷加工引起的應(yīng)變硬化和隨后出現(xiàn)的應(yīng)變時(shí)效使鋼材變脆。
(4) 結(jié)構(gòu)受有較大動(dòng)力荷載或反復(fù)荷載作用：但荷載在結(jié)構(gòu)上作用速度很快時(shí)（如吊車行進(jìn)時(shí)由于軌縫處高差而造成對(duì)吊車梁的沖擊作用和地震作用等），材料的應(yīng)力- 應(yīng)變特性就要發(fā)生很大的改變。隨著加荷速度增大,屈服點(diǎn)將提高而韌性降低。特別是和缺陷、應(yīng)力集中、低溫等因素同時(shí)作用時(shí),材料的脆性將顯著增加。
（5）在較低環(huán)境溫度下工作：當(dāng)溫度從常溫開(kāi)始下降肘,材料的缺口韌性將隨之降低,材料逐漸變脆。這種性質(zhì)稱為低溫冷脆。不同的鋼種,向脆性轉(zhuǎn)化的溫度并不相同。同一種材料,也會(huì)由于缺口形狀的尖銳程度不同,而在不同溫度下發(fā)生脆性斷裂。
為了防止鋼材的脆性斷裂，可以從以下幾個(gè)方面著手：
1、裂紋
當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)的板厚較大時(shí)（大于25mm），如果含碳量高，連接內(nèi)部有約束作用，焊肉外形不適當(dāng)，或冷卻過(guò)快，都有可能在焊后出現(xiàn)裂紋，從而產(chǎn)生斷裂破壞。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，把碳控制在0.22%左右，同時(shí)在焊接工藝上增加預(yù)熱措施使焊縫冷卻緩慢，解決了斷裂問(wèn)題。
焊縫冷卻時(shí)收縮作用受到約束，有可能促使它出現(xiàn)裂紋。措施是：在兩板之間墊上軟鋼絲留出縫隙，焊縫有收縮余地，裂紋就不會(huì)出現(xiàn)。
把角焊縫的表面作成凹形，有利于緩和應(yīng)力集中。凹形表面的焊縫，焊后比凸形的容易開(kāi)裂，原因是凹形縫的表面有較大的收縮拉應(yīng)力，并且在45°截面上焊縫厚度最小。凸形縫表面拉力不大，而45°截面又有所增強(qiáng)，情況要好的多。在凹形焊縫開(kāi)裂的條件下，改用凸形焊縫，就不再開(kāi)裂。
2、應(yīng)力
考察斷裂問(wèn)題時(shí)，應(yīng)力是構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)力，它不僅和荷載的大小有關(guān)，也和構(gòu)造形狀及施焊條件有關(guān)。幾何形狀和尺寸的突然變化造成應(yīng)力集中，使局部應(yīng)力增高，對(duì)脆性破壞最為危險(xiǎn)。施焊過(guò)程造成構(gòu)件內(nèi)的殘余拉應(yīng)力，也是不利的。因此，避免焊縫過(guò)于集中和避免截面突然變化，都有助于防止脆性斷裂。
3、材料選用
為了防止脆性斷裂，結(jié)構(gòu)的材料應(yīng)該具有一定的韌性。材料斷裂時(shí)吸收的能量和溫度有密切關(guān)系。吸收的能量可以劃分為三個(gè)區(qū)域，即變形是塑性的、彈塑性的和彈性的。要求材料的韌性不低于彈性，以避免出現(xiàn)完全脆性的斷裂，也沒(méi)有必要高于彈塑性，對(duì)鋼材要求太高，必然會(huì)提高造價(jià)。鋼材的厚度對(duì)它的韌性也有影響。厚鋼板的韌性低于薄鋼板。
4、構(gòu)造細(xì)部
發(fā)生脆性斷裂的原因是存在和焊縫相交的構(gòu)造縫隙，或相當(dāng)于構(gòu)造縫隙的未透焊縫。構(gòu)造焊縫相當(dāng)于狹長(zhǎng)的裂紋，造成高度的應(yīng)力集中，焊縫則造成高額殘余拉應(yīng)力并使近旁金屬因熱塑變形而時(shí)效硬化，提高脆性。低溫地區(qū)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造細(xì)部應(yīng)該保證焊縫能夠焊透。因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須注意焊縫的施工條件，以保證施焊方便，能夠焊透。
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