कार्बन स्टील एंकर बोल्ट की सामग्री विज्ञान उनकी तन्य शक्ति और स्थायित्व को कैसे प्रभावित करता है?

निर्माण इंजीनियरिंग और भारी मशीनरी के क्षेत्र में, कार्बन स्टील हड़ताल लंगर एक महत्वपूर्ण कनेक्शन और फिक्सिंग घटक है, और इसका प्रदर्शन सीधे संरचना की सुरक्षा और सेवा जीवन को निर्धारित करता है। कार्बन स्टील इसकी मुख्य सामग्री है, और इसकी रासायनिक संरचना, माइक्रोस्ट्रक्चर और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी का तालमेल लंगर बोल्ट के यांत्रिक गुणों और स्थायित्व को आकार देता है।
1। रासायनिक संरचना: तन्यता ताकत का "जीन मैप"
कार्बन स्टील की तन्यता ताकत गैर -सकारात्मक रूप से सकारात्मक रूप से इसकी कार्बन सामग्री (C%) के साथ सहसंबद्ध है। एएसटीएम ए 36 स्टैंडर्ड के अनुसार, एक विशिष्ट कार्बन स्टील एंकर बोल्ट की कार्बन सामग्री को 0.25%-0.29%की सीमा में नियंत्रित किया जाता है, और यह अनुपात शक्ति और लचीलापन के बीच संतुलन बनाता है। जब कार्बन सामग्री 0.3%से अधिक हो जाती है, तो सामग्री की कठोरता बढ़ जाती है, लेकिन भंगुरता में काफी वृद्धि होती है, जिससे एंकर बोल्ट गतिशील लोड के तहत भंगुर फ्रैक्चर हो सकता है। इसी समय, मैंगनीज (एमएन) तत्व (0.6%-1.2%) के अलावा कार्बन के साथ ठोस समाधान को मजबूत करने के माध्यम से अनाज सीमा संबंध में सुधार कर सकता है, और तन्यता ताकत को 15%-20%तक बढ़ा सकता है।
केस सत्यापन: एक औद्योगिक संयंत्र 0.27% की C सामग्री और 0.9% की MN सामग्री के साथ कार्बन स्टील एंकर का उपयोग करता है। इसकी अंतिम तन्यता ताकत 580MPA तक पहुंचती है, जो कि साधारण कम-कार्बन स्टील एंकर की तुलना में 34% अधिक है, जो उठाने वाले उपकरणों के उच्च-आवृत्ति कंपन लोड का सफलतापूर्वक विरोध करती है।
2। माइक्रोस्ट्रक्चर: स्थायित्व का "अदृश्य ढाल"
कार्बन स्टील का स्थायित्व जंग और थकान के लिए इसके माइक्रोस्ट्रक्चर के प्रतिरोध पर निर्भर करता है। नियंत्रित रोलिंग और नियंत्रित शीतलन प्रक्रिया (टीएमसीपी) के माध्यम से, फेराइट से पर्लिट के अनुपात को एक ठीक-ठीक-ठाक संरचना बनाने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है (अनाज का आकार एएसटीएम ग्रेड 8 या उससे ऊपर तक पहुंचता है)। ठीक अनाज न केवल सामग्री की बेरहमी में सुधार करते हैं, बल्कि अनाज की सीमाओं पर अव्यवस्था के संचय को भी कम करते हैं और दरारों की दीक्षा में देरी करते हैं। इसके अलावा, तांबे (Cu, 0.2%-0.5%) और क्रोमियम (CR, 0.3%-0.6%) की ट्रेस मात्रा को जोड़ने से घने ऑक्साइड फिल्म बन सकती है, जिससे संक्षारण दर को 0.02 मिमी/वर्ष से कम कर दिया जा सकता है।
प्रायोगिक डेटा: साल्ट स्प्रे टेस्ट (एएसटीएम बी 117 मानक) के साथ तुलना के बाद, कार्बन स्टील एंकर बोल्ट का जंग क्षेत्र जिसमें 720 घंटों के बाद सीआर/सीयू होता है, साधारण कार्बन स्टील का केवल 1/5 होता है, और समुद्री वातावरण में सेवा जीवन 30 से अधिक वर्षों तक बढ़ाया जाता है।
वी। भविष्य की दिशा: बुद्धिमान सामग्री विज्ञान में सफलता
सामग्री जीनोम परियोजना और कम्प्यूटेशनल सामग्री विज्ञान के विकास के साथ, नई उच्च शक्ति और कठिन कार्बन स्टील्स (जैसे कि नैनो-बैनाइट स्टील और मध्यम मैंगनीज स्टील) इंजीनियरिंग सत्यापन चरण में प्रवेश कर रहे हैं। कार्बन वितरण और चरण परिवर्तन पथ को सटीक रूप से नियंत्रित करके, उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध को बनाए रखते हुए एंकर बोल्ट की नई पीढ़ी की तन्यता शक्ति 800MPA से अधिक होने की उम्मीद है ।