两种H13圆钢材料性能对比实验分析.pdf
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1、凿岩机械气动工具(总第19 4期)两种H13圆钢材料性能对比实验分析张凌1.2,张爱武1-2,杨子龙3(1.凌远科技股份有限公司,吉林吉林市13 2 2 0 0;2.吉林省盾构与掘进刀具技术重点实验室,吉林吉林市13 2 2 0 0;3.吉林大学机械与航空航天工程学院,吉林长春13 0 0 2 2)摘要:对A、B两个不同厂家的H13钢材进行了拉伸、冲击和电镜试验,比较了A、B两个钢材厂家原材料性能方面存在的差异,并分析了产生差异的原因。在同等冲击载荷作用下,韧性好的材料可以吸收更大的能量,更不容易发生断裂,性能更稳定。关键词:拉伸;冲击;电镜结果中图分类号:TP23;TP242.33文献标志码
2、:BComparison and Experimental Analysis of Properties of H13 Round SteelZHANG Ling,ZHANG Ai-wu,YANG Zi-long(1.Lingyuan Technology Co.,Ltd.,Jilin City132200,Jilin;2.Jinlin Provincial Key Laboratory of Shield Machineand Boring Tools Technology,Jilin City 132200,Jilin;3.School of Mechanical and Aerospac
3、e Engineering,JilinUniversity,Changchun 130022,Jilin)Abstract:Tensile,impact and electron microscope tests were carried out on H13 steel from two differentmanufacturers A and B,and the differences in raw material properties of A and B steel manufacturers were compared,and the reasons for the differe
4、nces were analyzed.The material with better toughness absorbs more energy,is less proneto fracture and has more stable performance under the same impact load.Key words:stretching;impact;electron microscope result15000km,规划隧道总里程超过3 50 0 0 km。全断1引言面硬岩隧道掘进机(Tunnel BoringMachine)作为近年来,随着我国经济发展和综合国力的不断提高
5、,高新技术不断应用,“一带一路 计划的逐步推进,我国隧道与地下工程建设也得到了前所未有的发展。目前,我国隧道工程每年正以超3 0 0 0 km的速度增长,在建隧道总里程超过一种集机、电、液、信息化、智能化于一体的大型隧道工程掘进装备,被称为“地下蛟龙”,它能够适应复杂的地质条件,实现高效支撑推进、自动连续排渣、精准定位导向等施工作业,并能为施工人员提供更为安全、环保的施工环境。TBM依收稿日期:2 0 2 3-11-2 028安雅机械幼琪2024年第1期两种H13圆钢材料性能对比实验分析靠安装在刀盘上的刀具挤压破碎岩石,从而实现寸见图1。隧道全断面开挖。刀具直接与岩石接触,是TBM实验设备:标
6、准拉伸试验在电子万能试验机掘进过程中最关键的部件。极端工况下,刀具极YQ-0046上开展,拉伸加载速度为1mm/min。常易发生磨损、断裂,刀具系统的可靠性是制约我温拉伸试验结果见表1,拉伸后试件的形貌见图国隧道高效安全施工的重要因素。刀圈是刀具2,各个试件在拉伸时的位移-力曲线如图3 所的核心部件,一般情况下采用的原材料为H13示。依据试验结果,白漆标记的B材料的抗拉强(4Cr5MoSiV1),是一种热作模具钢,材料性能比度m(曲线峰值)的均值为6 7 4.3 3 MPa,A料的抗较优异,能够适应极其恶劣的工作环境。本文介拉强度.(曲线峰值)的均值为6 2 0.0 0 MPa,B料绍了A、B
7、两个厂家的H13材料的性能,对于不同的抗拉强度略高于A材料。同种材料拉伸试验的地质条件可选择不同厂家的H13材料,既可以曲线十分接近。节约施工成本,又可以满足不同项目对刀具的性材料断裂韧性指的是材料从塑性变形直至能要求。破坏时吸收能量的能力,可以用应力应变曲线所包络的面积U,表示H13钢的断裂过程为韧性断2材料拉伸试验裂,裂纹开始扩展的启裂点与断裂点之间,塑性试件分为B厂家生产的钢材(编号为1、2、3)变形量比较大,裂纹有稳定缓慢的扩展阶段,断和A厂家生产的钢材料(编号为4、5、6)两种,下裂过程持续一定的时间,断裂前吸收的能量比较面称为A料和B料,每种材料各3 个试件,截面尺多2 。表2 对
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