中厚板,是指厚度4.5-25.0mm的钢板,厚度25.0-100.0mm的称为厚板,厚度超过100.0mm的为特厚板
中厚板
工程中常用的一类厚度远小于平面尺寸的板件。厚度虽小,但横向剪力所引起的变形和弯曲变形属同一量级,在分析静载荷下的应力和变形时,仍须考虑横向剪切效应,垂直于板面方向的正应力则可忽略。在分析动载荷下的应力和变形时,除考虑横向剪切效应外,还须考虑微段的惯性力和阻尼力矩。中厚板在机械工业中早已有广泛应用。近年来由于高压、高温和强辐射的环境要求,工程中板的厚度有所增加,很多板件均改用中厚板理论进行分析。
若中厚板位于xy平面内,在考虑横向剪力影响并忽略垂直于板面方向(z方向)的正应力情况下中厚板受z方向分布载荷p的作用的弯曲微分方程式为: 式中ω为板的挠度;t为板厚;ν为泊松比;Qx、Qy分别为x、y方向的横向剪力;Δ为拉斯算符(即);为弯曲刚度,其中E为弹性模量。理论上可从 个方程求得ω再由后两个方程求得Qx、Qy,然后进一步求得弯矩、扭矩。但这一偏微分方程不能直接积分,所以通常用纳维法、瑞利-里兹法、有限差分方法等方法求解。近年来,由于有限元法的发展,出现不少计算中厚板的程序,通过它们可以很方便地求得解答。从结果看,在考虑横向剪切效应后,挠度ω有所增大自振频率和失稳临界载荷有所降低,板件中内力的变化趋于平缓。这些变化的程度都与板的厚跨比的平方成比例。
随着钢板限产、减产呈常态化,铁矿石需求难以回升,一旦秋冬采暖季错峰生产趋严,进口铁矿石价格还有下行空间;焦炭价格在宏观政策干预下,上行受阻,后期价格回调概率较大;废钢需求波动,不过资源偏紧,价格以窄幅震荡为主。综合来看,预计11月份国内钢材成本或震荡下跌。五、宏观信息篇1、中钢协:1-9月主要用钢行业总体保持增长钢板也在增长1-9月,钢铁下游行业运行总体保持增长,增速继续下行,部分指标同比下降。9月下游主要行业呈下降趋势,其中房地产行业投资由增转降,施工、新开工、土地购置和销售面积均同比下降;基建投资继续下降,降幅有所收窄;机械行业各产品产量有增有减,机电产品出口增速回落;汽车产销量同比继续下降,环比有一定回升;船舶行业处于上升周期,新承接订单量连续大幅增长;家电行业三大白电产量均有下降,家电产品出口量同比小幅下降;集装箱行业保持快速增长,增速略有放缓。2、9月规模以上工业企业利润7387.4亿元统计局:9月规模以上工业企业利润 7387.4亿元,前值 6802.8亿元。1—9月份,全国规模以上工业企业实现利润总额63440.8亿元,同比增长44.7%,比2019年1—9月份增长41.2%,两年平均增长18.8%,电力、热力、燃气及水生产和供应业实现利润总额3447.5亿元,下降15.2%。
合金元素与钢板的相互作用
合金元素加入钢中后,主要以三种形式存在钢中。即:与铁形成固溶体;与碳形成碳化物;在高合金钢中还可能形成金属间化合物。
1. 溶于铁中
几乎所有的合金元素(除Pb外)都可溶入铁中 形成合金铁素体或合金奥氏体 按其对α-Fe或γ-Fe的作用 可将合金元素分为扩大奥氏体相区和缩小奥氏体相区两大类。
扩大γ相区的元素-亦称奥氏体稳定化元素 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等 它们使A3点(γ-Fe α-Fe的转变点)下降 A4点( γ-Fe的转变点)上升 从而扩大γ-相的存在范围。其中Ni、Mn等加入到一定量后 可使γ相区扩大到室温以下 使α相区消失 称为完全扩大γ相区元素。另外一些元素(如C、N、Cu等) 虽然扩大γ相区 但不能扩大到室温 故称之为部分扩大γ相区的元素。
缩小γ相区元素--亦称铁素体稳定化元素 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它们使A3点上升 A4点下降(铬除外 铬含量小于7%时 A3点下降; 大于7%后A3点迅速上升) 从而缩小γ相区存在的范围 使铁素体稳定区域扩大。按其作用不同可分为完全封闭γ相区的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分缩小γ相区的元素(如B、Nb、Zr等)。
2. 形成碳化物合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小 可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两大类。
常见非碳化物形成元素有:Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它们基本上都溶于铁素体和奥氏体中。常见碳化物形成元素有:Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的稳定性程度由弱到强的次序排列),它们在钢中一部分固溶于基体相中,一部分形成合金渗碳体 含量高时可形成新的合金碳化合物。
耐磨钢板性能的耐磨性
合金耐磨层的化学成分中碳含量达4~5%,铬含量高达25~30%,其金相组织中Cr7C3碳化物的体积分数达到50%以上,宏观硬度为HRC56~62,碳化铬的硬度为HV1400~1800。由于碳化物成于磨损方向相垂直分布,即使与同成分和硬度的铸造合金相比较,耐磨性能提高一倍以上。与几种典型的材料耐磨性对比如下:
(1)与低碳钢;20~25:1
(2)与铸态高铬铸铁;1.5~2.5:1
良好的耐冲击性
耐磨复合钢板的基板为低碳钢或低合金。不锈钢等韧性材料,体现双金属的优越性,耐磨层抵抗磨损介质的磨损,基板承受介质的载荷,因此有良好的耐冲击性。可以承受物料输送系统中承受高落差料斗等冲击和磨损。
较好的耐热性
合金耐磨层使用在≤600℃工况下使用,若在合金耐磨层中加入钒,钼等合金,可以承受≤800℃的高温磨损。
使用温度如下:
普通碳钢基板不高于380℃工况使用;
低合金耐热钢板(15CrMo,12Cr1MOV等)基板不高于540℃工况使用;
耐热不锈钢基板在不高于800℃工况使用。
好的耐腐蚀性
耐磨复合钢板的合金层中含有高百分比的金属铬,故具有一定防锈和耐腐蚀能力。用于落煤筒和漏斗等场合可以做到防止粘煤。