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Z向鋼,又稱“抗層狀撕裂鋼 (lamellar tearing resistant steel)”,即平時(shí)所說的Z向性能測試鋼。采用焊接連接的鋼結(jié)構(gòu)中,當(dāng)鋼板厚度不小于40 mm且承受沿板厚度方向的拉力時(shí),為避免焊接時(shí)產(chǎn)生層狀撕裂,需采用抗層狀撕裂的鋼材(通常簡稱為“Z向鋼”)。在苛刻的服役環(huán)境下,耐候鋼存在銹層難以致密化,另外在服役初期,鋼結(jié)構(gòu)的外觀銹蝕呈現(xiàn)不均勻等相關(guān)問題,因此耐候鋼的應(yīng)用環(huán)境和表面處理技術(shù)一直困擾耐候鋼的應(yīng)用。厚板存在層狀撕裂問題,故要提出Z向性能測試。
厚板存在層狀撕裂問題,故要提出Z向性能測試。鋼材的Z向性能是指鋼材厚度方向的拉力。厚板設(shè)計(jì)沒有要求Z向性能,鋼什么情況下需要保證Z向性能:具體看多厚的,建筑抗震設(shè)計(jì)國標(biāo)50011-2001規(guī)定,不小于40MM的鋼板,當(dāng)承受鋼板厚度方向的拉力是才需要保證Z向性能。耐候鋼特點(diǎn):耐候鋼是指具有保護(hù)銹層耐大氣腐蝕,可用于制造車輛、橋梁、塔架、集裝箱等鋼結(jié)構(gòu)的低合金結(jié)構(gòu)鋼。主要看這些板子在哪個(gè)部位使用的,看厚度方向承受不承受拉力。
由于鋼材質(zhì)量和焊接構(gòu)造方面的原因,焊接構(gòu)件容易在鋼板厚度方向出現(xiàn)層狀撕裂,這對沿厚度方向受拉的連接部位非常不利,由此提出鋼材在厚度方向上應(yīng)具有良好的抗層狀撕裂的能力。抗層狀撕裂鋼主要應(yīng)用于鋼板厚度方向承受拉伸應(yīng)力的焊接鋼結(jié)構(gòu),如海上采油平臺導(dǎo)管架結(jié)點(diǎn)、水輪機(jī)蝸殼座環(huán)和起重機(jī)械底盤以及焊接鋼結(jié)構(gòu)和水電站壓力鋼管岔管的弧門襯板等。通常采用板厚方向拉伸試驗(yàn)所得斷面收縮率ψ的大小來評價(jià)鋼板的Z向性能,并且根據(jù)ψ的大小制定Z向鋼的性能指標(biāo),其標(biāo)識方法是在原鋼種牌號的后面加上ZxX。
耐候鋼原理:鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素后,使鋼材表面形成致密和附著性很強(qiáng)的保護(hù)膜,阻礙銹蝕往里擴(kuò)散和發(fā)展,保護(hù)銹層下面的基體,以減緩其腐蝕速度。在銹層和基體之間形成的約50μm~100μm厚的非晶態(tài)尖晶石型氧化物層致密且與基體金屬黏附性好,由于這層致密氧化物膜的存在,阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲入,減緩了銹蝕向鋼鐵材料縱深發(fā)展。耐候鋼,即耐大氣腐蝕鋼,是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼系列,耐候鋼由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐腐蝕元素而成,具有優(yōu)質(zhì)鋼的強(qiáng)韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、耐疲勞等特性。