解析钢材的破坏形式

2020-07-31 09:18 陕西钢结构 钢结构公司

　　钢材有塑性破坏和脆性破坏两种完全不同的破坏形式。钢结构所用的钢材在正常使用条件下，虽然有较高的塑性和韧性，但是在某些条件下，仍然存在发生脆性破坏的可能性。

　　塑性破坏的主要特征是，破坏前具有较大的塑性变形，常在钢材表面出现明显的相互垂直交错的锈迹剥落线。只有当构件中的应力达到抗拉强度后才会发生破坏，破坏后的断口呈纤维状，色泽发暗。由于塑性破坏前总有较大的塑性变形发生，且变形持续时间较长，容易被发现和抢修加固，因此不至发生严重后果。钢材塑性破坏前的较大塑性变形能力，可以实现构件和结构中的内力重分布，钢结构的塑性设计就是建立在这种足够的塑性变形能力上。

　　脆性破坏的主要特征是破坏前塑性变形很小或根本没有塑性变形，而突然迅速断裂。破坏后的断口平直，呈有光泽的晶粒状或有人字纹。由于破坏前没有任何预兆，破坏速度又极快，无法察觉和补救，而且一旦发生常引发整个结构的破坏，后果非常严重，因此在钢结构的设计、施工和使用过程中，要特别注意防止这咱破坏的发生。

　　钢材存在的两种破坏形式与其内在的组织构造和外部的工作条件有关。试验和分析均证明，在剪力作用下，具有体心立方晶格的铁素体很容易通过位错移动形成滑移，即形成塑性变形;而其抵抗沿晶格方向伸长至拉断的能力却强大很多，因此当单晶铁素体承受拉力作用时，总有首先沿最大剪应力方向产生塑性滑移变形。实际钢材是由铁素体和珠光体等组成的，由于珠光体间层的限制，阴遏了铁素体的滑移变形，因此受力初期表现出弹性性能。当应力达到一定数值，珠光体间层失去了约束铁素体在最大剪应力方向滑移的能力，此时钢材将出现屈服现象，先前铁素体被约束了的塑性变形就充分表现出来，直到最后破坏。显然当内外因素使钢材中铁素体的塑性变形无法发生时，钢材将出现脆性破坏。

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