[科普中国]-冷弯性能

定义冷弯定义

钢材的冷弯性能指标用试件在常温下能承受的弯曲程度表示。弯曲程度则通过试件被弯曲的角度和弯心直径对试件的厚度的比值来来区分。试件采用的弯曲角度越大，弯心直径对试件厚度的比值越小，表示对冷弯性能的要求越高。冷弯试验试件的弯曲处会产生不均匀塑性变形，能在一定程度上揭示刚才是否存在内部组织的不均匀、内应力、夹杂物、未熔合和微裂纹等缺陷。因此，冷弯性能能反映钢材的冶炼质量和焊接质量。1

标准其中钢筋的冷弯性能合格标准为：在规定的弯心自经D和冷弯角度α下弯曲后，在弯曲处钢筋应无裂纹、鳞落或断裂现象。按钢筋技术标准，不同种类钢筋的D和α的取值不同，例如335级月牙纹钢筋的α=180°，当直径不大于25mm时，弯心直径D=2d，当直径d大于25mm弯心直径D=3d。

影响因素硫化物硫化物夹杂属内生夹杂 ,是钢在液态及凝固过程中由钢中 Fe及其它元素与 S化学反应所形成的 ,当钢液凝固时来不及上浮而嵌入钢中的各种硫化物 ,主要为 FeS、 M nS及两者的固溶体。硫化物夹杂一般数量较少 ,但颗粒尺寸较大 ,在钢中大多呈分散分布 ,有时集中分布。硫化物夹杂具有良好的塑性 ,属塑性夹杂 ,轧制时它的变形指数接近于 1,经轧制后沿轧制方向与金属基体一起变形 ,延伸而变成条带状、纺锤状或线段状 ,是造成钢板性能各向异性的重要原因。在冷弯试样的内裂、微裂纹、裂纹和裂缝的断口附近可观察到数量较多且集中分布的长条状硫化物夹杂 ,但很少见到数量较少且分散分布的硫化物夹杂。 而且在硫化物夹杂处存在裂纹缺口 ,表明硫化物夹杂本身及其与金属基体的界面可作为钢板冷弯裂纹萌生和扩展的场所。此外 ,在裂断试样的韧窝状断口的断面上还可以清楚地看到金属基体—硫化物夹杂—金属基体—硫化物夹杂—金属基体数层交替出现的分层现象 ,硫化物夹杂条带沿变形方向平行分布,对金属基体起着明显的割裂作用 ,使钢板性能产生各向异性。 这种尺寸较大且集中分布的条带状硫化物夹杂在冷弯过程中必然会成为裂纹源 ,直接引发中厚钢板的冷弯开裂 ,特别是层状裂断。

消除方法降低硫含量,减少硫化物夹杂。通过采用铁水预脱硫 ,大大减少铁水硫含量 ,炼钢工艺严格按规程操作 ,尽可能控制钢中的硫含量及其它夹杂物至最低水平 ,保证吹氩时间 ,并加强搅拌 ,为钢中夹杂物上浮创造条件。改变硫化物夹杂的形态(即变性处理)。在钢水中加入稀土或钙 ,不仅能脱硫 ,而且使形成的硫化物夹杂在热加工中不再延伸成带状 ,从而减少纵向与厚度方向的性能差别。降低钢板冷弯对硫化物形态的敏感性。由于板坯厚度一定 ,钢板规格越薄 ,压缩比越大 ,使得硫化物夹杂变长 ,从而恶化了冷弯性能。因此在安排生产时 ,可用硫含量较高的板坯轧制厚规格钢板 ,用硫含量低的板坯生产薄规格钢板 ,以此来降低中厚钢板冷弯性能对硫化物形态的敏感性。2