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預應力鋼絲的腐蝕
發布時間：2020-01-03 09:09 查看次數：
天津市光澤金屬制品有限公司專業的預應力鋼絲生產廠家，公司坐落于天津市區西南40公里處的南運河東岸，臨近天津機場和塘沽港口，津滬鐵路和104國道（京福公路）在公司大樓門前通過。 預應力鋼絲因應力腐蝕而導致斷裂的故 事屢見不鮮。此類事故往往用“鋼絲質量不佳”一句話帶過而未引起 人們的足夠重視。實際上， “應力腐蝕”引起的破壞和“鋼絲質量不 佳”是兩個不同范疇的概念。前者上由于鋼絲選用不當或環境介質變 化而導致的失效； 而后者則是因為鋼絲的冶金質量或生產工藝不佳而 導致的失效。 應力腐蝕開裂的條件通常與 4 個因素相關，即鋼材的冶金敏感 性，持續拉伸應力，時間和環境。因此，所謂應力腐蝕，就是指冶金上敏感的材料隨時間的推移， 由于金屬表面的腐蝕環境和持續拉伸應 力的共同作用而產生的早期斷裂。可以看到，以上 4 個相關條件， 正好是預應力鋼絲和鋼絞線的使用條件。所以，預應力混凝土構件中的鋼材，有時會產生應力腐蝕現象就不足為怪了。 影響應力腐蝕的因素應力腐蝕的后果是災難性的。它是一種不征兆的脆性斷裂。即使 是對于韌性極佳的鋼材，它也可能會造成突發性的早期脆斷。，產生了有害應力的鋼絲表現出如下特征； （1）斷面收縮率小。一般的，按正常工藝生產出來的鋼絲，其面縮率應大于 35%。如果成品鋼絲的面縮率小于 35%，則應認為在某一環節上出現了問題。 （2）抗拉強度過高。一般的，合格鋼絲的選材和工藝確定后， 其抗拉強度的波動范圍應能控制在 200Mpa 以內；如果強度波動范圍 大大超過此范圍，則可初步判定拉拔工藝失控。 （3）扭轉性能不合格。合格的鋼絲，作 360°單向扭轉時，不僅扭轉次數應合格，且扭轉斷口應平整并垂直于軸線；附加過大有害 應力的鋼絲， 雖然其扭轉次數可能合格， 但其斷口有可能出現不平整， 劈裂，或式樣表面呈現肉眼可見的螺旋形裂紋。鋼中含氫量對應力腐蝕的影響 鋼的各種冶金敏感性 （包括晶粒大小、 晶粒取向、 形態、 相結構、 各種缺陷、加工狀態等） ，都將影響到鋼的應力腐蝕能力。此處僅討論鋼對氣體含量的要求。 冶煉過程中的熔入鋼水中的氣體，隨鋼坯的凝固而存在于鋼錠當中，它們對鋼的力學性能和化學性能帶來有害的影響。尤其是以原子態存在于鋼中的氫、其危害性更大。在外力的作用下（例如扎制， 拉 拔等） ，氫原子將化合成氫分子，由于分子氫的體積遠大于原子氫， 因此，在鋼的內部，產生了巨大的壓力，當此壓力超過鋼的強度極限 時，鋼便產生了微裂紋（此裂紋存在于鋼的內部，則稱為白點） 。這 一微裂紋有可能在隨后的酸洗、 拉拔或施加預應力時得到擴展而導致 鋼絲斷裂。 另一方面，對于冷拉鋼絲而言，環境介質中的氫也可能在一定條件下以原子氫的形態透過鋼的表面而進入鋼的內部，在應力的作用下，引發鋼的氫脆現象。應力越大，則氫脆越嚴重。其原因在于冷拉 能增加陷阱濃度，因而能大大提高氫的聚集濃度。同時，冷拉鋼絲的表面形成的鈍化膜不具有保護性，有可能導致局部腐蝕的過早形成， 在應力或應變的作用下，產生了應力腐蝕開裂。 因此，對冷拉預應力鋼絲而言，嚴格控制鋼中及鋼絲使用環境中的氫含量，具有特別重要的意義。一般的，對于在冷拉狀態下使用的鋼絲， 要求鋼中的 w(H)不得大于 3.5×10 ， 最好控制在 1×10 以下。 3．環境因素對應力腐蝕的影響 對預應力混凝土構件中的鋼絲而言，其主要環境介質是混凝土。
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