芻議電力鐵塔的專用角鋼性能

鄧助家

(廣東省電力線路器材廠,廣東廣州 510450)

芻議電力鐵塔的專用角鋼性能

鄧助家

(廣東省電力線路器材廠,廣東廣州 510450)

本文通過對微合金化學反應、對軋制的控制等方面來分析電力鐵塔專用角鋼組織的功能,使電力鐵塔在具有較高強度的同時,也具有優良的耐低溫的功能,提高電力鐵塔角鋼的韌性,有利于提高電力鐵塔的荷載能力,延長電力鐵塔的使用年限,對電力鐵塔的構建有十分重要的作用。本文針對國內外豐富的合金元素的積層分析,初步確定了電力鐵塔角鋼的主要成分,在電力鐵塔運作過程中,針對不同的用途,對角鋼的化學成分進行調整和更新,從而可以達到最佳的工藝參數。本文通過闡述角鋼的定義,讓讀者對電力鐵塔角鋼有初步的印象,然后分析角鋼的性能和特點,將電力鐵塔角鋼的應用現狀進行分析,最后討論熱處理等工藝對電力鐵塔角鋼性能的影響。

電力鐵塔 專用角鋼 性能 研究

角鋼指的是兩側互相垂直的長方形的鋼材，角鋼又可以被稱為角鐵，按照角鋼兩邊長度是否是相同的，可以將角鋼分為等邊的角鋼和不等邊的角鋼，不等邊的角鋼又可以按照其厚度是否相同劃分成不等邊同厚度的角鋼和不等邊不同厚度的角鋼。角鋼一般用邊長和厚度來確定其類型和規格。一般較小的角鋼的邊長都小于5厘米，中等的角鋼邊長一邊在5厘米到15厘米之間，大型的角鋼邊長一般為15厘米以上，現在，我國的角鋼大小一般在5厘米到15厘米之間，同一尺寸的角鋼厚度也不盡相同。

1 角鋼的內涵分析

角鋼是一種合金含量比較低而強度比較高的鋼材，這種結構鋼材是在碳結構的架構為基礎的，加入適當的不同種類的合金材料構成的，角鋼主要用于電力設備、橋梁的制造和船舶的支架等工程部件。角鋼作為一種合金含量低的鋼材，是一種碳含量比較低的鋼材，為了確保角鋼能夠在強度比較大的基礎上仍然可以保持較好的可塑性和韌性，角鋼的碳含量一般要控制在百分之零點二以下，角鋼中的合金元素含量也不能過高，通常要控制在百分之零點三以下。角鋼一般由錳元素、銅元素和稀土等材料組成。

2 電力鐵塔角鋼的性能和特點分析

由于角鋼中的碳含量不是很高，角鋼是屬于亞共析鋼的，角鋼在常溫下的金相組成部分與珠光體的組成部分一般都是在熱軋或者空冷的條件下進行使用的，電力鐵塔的角鋼是一種合金含量低且強度較大的鋼材，每一種角鋼根據其質量的差別可以分成不同的級別，不同級別的電力鐵塔的專用角鋼的化學成分也是不相同的，從而影響到不同類型的角鋼在抗拉強度方面、屈服程度方面和韌性也是不相同的。

3 低合金高強度的電力鐵塔專用角鋼理論闡述

鋼角的強度與韌度一直是鋼角性能好壞的重要指標，改善鋼角的強度和韌性一直都是鋼材材料部門研究的重點，改善鋼材強度的有效方法主要有固態強化、擴散強化、沉淀作用、和精細化強化等。其中精細化強化可以有效地提高角鋼的強度和韌性，因為角鋼的精細化程度越高，其自身的錯位積塞程度就越輕，從而集中應力可以有效地減小。

電力鐵塔的角鋼精細化程度是現在電力鐵塔領域應用最為廣泛的一門技術，其可以有效地控制電力鐵塔角鋼的加熱速度、變形的速度和冷卻的速度，結合電力鐵塔角鋼的固態變形和熱塑性效果，從而使電力鐵塔專用角鋼形成精細化的角鋼組織，從而有效地改善角鋼的成合率。采用奧式結晶體的方法，使電力鐵塔的專用角鋼產生鐵素體的聚變，通過對冷卻能力的有效控制，使電力鐵塔專用角鋼可以更快地硬化，精細化角鋼最終形成的組織，可以有效地提高角鋼的強度和韌性。

為了使電力鐵塔專用角鋼的精細化過程更加有效，在實驗室可以進行經角擠壓的方法，最終使電力鐵塔專用角鋼的精細化程度更高，從而改善角鋼的強度和韌性。

電力鐵塔專用角鋼的精細化是通過提高角鋼的合金化程度來實現的，其主要的理論是將電力鐵塔專用角鋼中加入固態合金元素，使角鋼合金的固態溫度升高，在一定的溫度條件下，使電力鐵塔專用角鋼結晶體的增長速度降低，通過加入碳元素來限制電力鐵塔專用角鋼結晶體的快速增長，從而保證角鋼結晶體的精細化。

4 熱處理技術對電力鐵塔專用角鋼性能的影響分析

運用不同的熱處理技術，低合金高強度的電力鐵塔專用角鋼的性能會形成很大的差異，為了更好地研究熱處理技術對電力鐵塔專用角鋼性能的影響，采用900度的淬火進行加熱，熱后保溫兩個小時，將角鋼的溫度冷卻到700度，在對其進行4個小時的保溫處理，當角鋼的溫度冷卻到600度時將角鋼從爐中取出，然后進行40分鐘的放置后將電力鐵塔專用角鋼進行水淬。

4.1 淬火溫度的差異對電力鐵塔專用角鋼性能的影響分析

分別將電力鐵塔專用角鋼的檢測品放入同一個加熱容器中，加熱到900度、920度、940度，將三種電力鐵塔專用角鋼分別進行標記，然后對三種電力鐵塔專用角鋼進行水淬，對三種樣品進行淬火的時候，為了能夠減少樣品在空氣中的長時間與空氣接觸，應該將樣品快速地放入水中進行淬火流程，然后將三種樣品再加熱到500度，進行100分鐘的保溫工作，三種樣品出爐后，放在自然環境下進行冷卻。用砂紙將冷卻后產生的氧化金屬去掉，將樣品的表面磨平。在同一個溫度計下，對每個樣品進行多次測量，然后取平均值，對溫度的數值進行對比分析。

4.2 不同的回火溫度對電力鐵塔專用角鋼強度的影響分析

在保證淬火溫度和保溫的時長不變的情況下，改變樣品淬火后的回火時間，將三種樣品放入加熱容器中加熱到900度，然后通過40分鐘的保溫工作，將角鋼樣品分別加熱到500度、520度、540度，然后進行保溫90分鐘后出爐，在自然條件下進行冷卻，在同一個溫度計下，對三種樣品溫度進行測量，然后取平均值。

5 結語

對電力鐵塔專用角鋼角鋼的性能進行研究，可以促進不同工業的進度，不同的工業技術需要不同強度的電力鐵塔專用角鋼，因此，對電力鐵塔專用角鋼的強度和韌性的要求也是不同的。為了確保角鋼能夠在強度比較大的基礎上仍然可以保持較好的可塑性和韌性，角鋼的碳含量一般要控制在百分之零點二以下，角鋼中的合金元素含量也不能過高，通常要控制在百分之零點三以下。角鋼一般由錳元素、銅元素和稀土等材料組成。電力鐵塔的角鋼精細化程度是現在電力鐵塔領域應用最為廣泛的一門技術，其可以有效地控制電力鐵塔角鋼的加熱速度、變形的速度和冷卻的速度，結合電力鐵塔角鋼的固態變形和熱塑性效果，從而使電力鐵塔專用角鋼形成精細化的角鋼組織。

[1]黃偉兵,朱正吼,謝飛鳴,劉三秋.電力鐵塔專用Q420角鋼性能研究[J].熱加工工藝,2010(20).

[2]王勇,井玉安.特高壓輸電鐵塔用耐低溫高強度角鋼的研發[J].遼寧科技大學學報,2013(02).