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中厚板
中厚鋼板
工程中常用的一類(lèi)厚度遠(yuǎn)小于平面尺寸的板件。厚度雖小,但橫向剪力所引起的變形和彎曲變形屬同一量級(jí),在分析靜載荷下的應(yīng)力和變形時(shí),仍須考慮橫向剪切效應(yīng),垂直于板面方向的正應(yīng)力則可忽略。在分析動(dòng)載荷下的應(yīng)力和變形時(shí),除考慮橫向剪切效應(yīng)外,還須考慮微段的慣性力和阻尼力矩。中厚板在機(jī)械工業(yè)中早已有廣泛應(yīng)用。近年來(lái)由于高壓、高溫和強(qiáng)輻射的環(huán)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論進(jìn)行分析。
若中厚板位于xy平面內(nèi),在考慮橫向剪力影響并忽略垂直于板面方向(z方向)的正應(yīng)力情況下中厚板受z方向分布載荷p的作用的彎曲微分方程式為: 式中ω為板的撓度;t為板厚;ν為泊松比;Qx、Qy分別為x、y方向的橫向剪力;Δ為拉斯算符(即);為彎曲剛度,其中E為彈性模量。理論上可從 個(gè)方程求得ω再由后兩個(gè)方程求得Qx、Qy,然后進(jìn)一步求得彎矩、扭矩。但這一偏微分方程不能直接積分,所以通常用納維法、瑞利-里茲法、有限差分方法等方法求解。近年來(lái),由于有限元法的發(fā)展,出現(xiàn)不少計(jì)算中厚板的程序,通過(guò)它們可以很方便地求得解答。從結(jié)果看,在考慮橫向剪切效應(yīng)后,撓度ω有所增大自振頻率和失穩(wěn)臨界載荷有所降低,板件中內(nèi)力的變化趨于平緩。這些變化的程度都與板的厚跨比的平方成比例。
20世紀(jì)20年代,S.P.鐵木辛柯在一維梁的分析中首先考慮了橫向剪切效應(yīng)。1943年E.瑞斯納將它推廣到二維問(wèn)題并導(dǎo)出了中厚板的微分方程。由于數(shù)學(xué)上仍有困難,目前中厚板理論應(yīng)用得還不夠廣泛。
熱軋鋼板和冷軋鋼板的生產(chǎn)工藝不同。熱軋鋼板是在高溫下軋制而成,冷軋是在常溫下軋制。一般來(lái)說(shuō),冷軋鋼板具有更好的強(qiáng)度,熱軋鋼板具有更好的延性。冷軋的一般厚度比較小,熱軋的可以有較大的厚度。冷軋鋼板的表面質(zhì)量、外觀、尺寸精度均優(yōu)于熱軋板且其產(chǎn)品厚度可軋薄至0.18mm左右因此比較受歡迎。對(duì)于產(chǎn)品的驗(yàn)收,可以請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行。
熱軋鋼板,機(jī)械性能遠(yuǎn)不及冷加工,也次于鍛造加工,但有較好的韌性和延展性。
冷軋鋼板由于有一定程度的加工硬化,韌性低,但能達(dá)到較好的屈強(qiáng)比,用來(lái)冷彎彈簧片等零件,同時(shí)由于屈服點(diǎn)較靠近抗拉強(qiáng)度,所以使用過(guò)程中對(duì)危險(xiǎn)沒(méi)有預(yù)見(jiàn)性,在載荷超過(guò)許用載荷時(shí)容易發(fā)生事故。
1) 冷板采用冷扎加工表面無(wú)氧化皮,質(zhì)量好。熱軋鋼板采用熱扎加工表面有氧化皮,板厚有下差。
2)熱軋鋼板韌性和表面平整性差,價(jià)格較低,而冷軋板的伸展性好,有韌性,但是價(jià)格較貴。
3)軋制分為冷軋和熱軋鋼板,以再結(jié)晶溫度為區(qū)分點(diǎn)。
4) 冷軋:冷軋一般用于生產(chǎn)帶材,其軋速較高。
熱軋鋼板:熱軋的溫度與鍛造的溫度
5)不電鍍的熱扎鋼板表面成黑褐色,不電鍍的冷扎板表面是灰色,電鍍后可從表面的光滑程度來(lái)區(qū)分,冷扎板的光滑度高于熱扎鋼板。
鋼板市場(chǎng)價(jià)格變化情況:鋼板是主要的鋼材產(chǎn)品,隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)外宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的波動(dòng)起伏,其價(jià)格變化也呈現(xiàn)出較大幅度的波動(dòng)震蕩。由于熱軋卷板、螺紋鋼和線材等主要鋼材產(chǎn)品的原材料和制造成本相近,熱軋卷板的價(jià)格與其它鋼材產(chǎn)品價(jià)格具有較高的相關(guān)性,但由于下游消費(fèi)市場(chǎng)和深加工產(chǎn)業(yè)的不同,熱軋卷板與螺紋鋼、線材的短期供求情況往往會(huì)有較大差異,產(chǎn)品價(jià)格的相對(duì)強(qiáng)弱也在不斷的變化。
價(jià)格變化具體特點(diǎn)表現(xiàn)為:
(一)市場(chǎng)價(jià)格大幅震蕩
2006年2月,國(guó)內(nèi)主要市場(chǎng)熱軋卷板(厚度5.75mm*寬度1500mm,下同)市場(chǎng)平均價(jià)格為3045元/噸,到2008年6月上漲到5973元/噸,上漲2928元/噸,漲幅達(dá)到96.2%。2008年國(guó)際金融危機(jī)爆發(fā)后,鋼材價(jià)格出現(xiàn)恐慌性的暴跌,到2008年10月,熱軋卷板平均價(jià)格 分別下跌到3068元/噸,與6月份 價(jià)格相比,跌幅達(dá)到48.6%。2009年以后鋼材市場(chǎng)價(jià)格漲跌周期及幅度有所減小,2011年前三季度、2011年11月底到2012年5月份的兩輪行情,以及2013年5月到2013年12月市場(chǎng)價(jià)格漲跌幅度均在上下200元/噸之間。
(二)價(jià)格相對(duì)強(qiáng)弱轉(zhuǎn)變
2008年金融危機(jī)爆發(fā)前,國(guó)內(nèi)熱軋卷板市場(chǎng)的供求長(zhǎng)期處于緊平衡的狀態(tài),熱軋卷板市場(chǎng)價(jià)格普遍高于螺紋鋼和線材價(jià)格,尤其是2007年前更為明顯,2005年3月,國(guó)內(nèi)熱軋卷板平均價(jià)格 達(dá)到5360元/噸,較3月份三級(jí)螺紋鋼和線材的 價(jià)格4058元/噸和3912元/噸分別高出1302元/噸和1448元/噸。金融危機(jī)后,受?chē)?guó)內(nèi)投資需求拉動(dòng),以螺紋鋼和線材為代表的建筑鋼材需求明顯好于熱軋卷板,同時(shí)熱軋卷板前期投資建設(shè)的產(chǎn)能大量釋放,熱軋卷板的供求從緊平衡轉(zhuǎn)向較為寬松,使得熱軋卷板的平均價(jià)格開(kāi)始略低于螺紋鋼和線材。
彈簧鋼板分析情況:65MN鋼板
冷軋硬態(tài)硬度:300~340HB
熱處理硬度:38~60HRC
熱處理編輯 語(yǔ)音
淬火830℃±20℃油冷; 回火540℃±50℃(特殊需要時(shí)±30℃)。
綜合性能編輯 語(yǔ)音
為了滿足上述性能要求,彈簧鋼具有優(yōu)良的冶金質(zhì)量(高的純潔度和均勻性)、良好的表面質(zhì)量(嚴(yán)格控制表面缺陷和脫碳)、的外形和尺寸。
應(yīng)用編輯 語(yǔ)音
用作小尺寸各種扁、圓彈簧、座墊彈簧、彈簧發(fā)條,也可制作彈簧環(huán)、氣門(mén)簧、離合器簧片、剎車(chē)彈簧及冷拔鋼絲冷卷螺旋彈簧。
65Mn,錳提高淬透性,φ12mm的鋼材油中可以淬透,表面脫碳傾向比硅鋼小,經(jīng)熱處理后的綜合力學(xué)性能優(yōu)于碳鋼,但有過(guò)熱敏感性和回火脆性。65Mn 鋼板強(qiáng)度、硬度、彈性和淬透性均比65號(hào)鋼高,具有過(guò)熱敏感性和回火脆性傾向,水淬有形成裂紋傾向。退火態(tài)可切削性尚可,冷變形塑性低,焊接性差。 受中等載荷的板彈簧,直徑達(dá)7-20mm的螺旋彈簧及彈簧墊圈.彈簧環(huán)。高耐磨性零件,如磨床主軸,彈簧卡頭。精密機(jī)床絲桿。切刀。螺旋輥?zhàn)虞S承上的套環(huán)。鐵道鋼軌等。
交貨狀態(tài)編輯 語(yǔ)音
熱軋鋼材以熱處理或不熱處理狀態(tài)交貨,冷拉鋼材以熱處理狀態(tài)交貨。