钢板断裂原因分析

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Q235C厚规格钢板折弯开裂的原因分析

熔炼（连浇炉次）Ｏ．１７Ｏ．１９１．４７０．０１３０．００７０．０２０．００２Ｏ．０／２开裂钢板试样０．１７０．２１１．３５０．０１２０．００５０．０２０．０１０．０１２
ｍｍＸ１２３５０ｍｍ钢板，然后弯成圆筒形将两端焊接好，再通过圆矫机矫圆，送入下道工序使用。钢板在圆矫过程中出现开裂，客户提出质量异议，要求尽快解决。从现场钢板开裂情况看，开裂位置距离焊接点约为１７０ｍｍ，开裂面平整，端口整齐，未发现有明显的大型夹杂物，只有应力开裂断口的痕迹。复合坯轧制１００ｍｍ钢板加工过程中出现断裂系首次发生。为明确断裂生成原因，消除后续生产
过程中产品质量隐患，进行了详细原因分析。
标准要求实测结果
比较
≤５Ｏ６７
１７
≤ ６Ｏ３７
— ２３
≤ ３１．８
— １．２
２冶炼工艺及检测分析
从冶炼生产工艺参数和操作分析，过热度２１～３４ｏＣ（略高），拉速恒定１．１５ｍ／ｍｉｎ，钢包换包期间中
表１开裂钢板试样与标准、熔炼化学成分对比％
项目ＣＳｉＭｎＰＳＡｌｓＮｂＴｉ
卷管生产，在进行圆矫时发生钢板断裂。其加工工序为：先将钢板沿纵向切割成两块１００ｍｍＸ２０００

锁定钢板断裂原因分析及再手术处理原则

ＦｉｒｓｔＨｏｓｐｉｔａｌ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＯｂｊｅｃｔｉｖｅＴｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｔｈｅｌｏｃｋｉｎｇｐｌａｔｅｆｒａｃｔｕｒｅａｎｄｒｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｍａｎａｇｅ —
Ｈｏｕ — ｃｈｕｎ，＿，， Ⅳ ＧＸｉｎ，ＷＡＮＧｉｎｆ－ｇｕａｎｇ，ＷＡＮＧＲｕ — ｙｕ（ＤｅｐｔｏｆＯｒｔｈｏｐａｅｄｉｃｓ，ｆｏＹａｎｇｚｈｏｕ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ２２ பைடு நூலகம் ０００Ｃｈｉｎａ）
ｔｏｌｏｇｏｕｓｉｌｉａｃｂｏｎｅｇｒａｆｔ，ａｍｏｎｇｔｈｅｍ９ｃａｓｅｓｗｉｔｈｌｌａｏｇｅｎｅｉｃｂｏｎｅｇｒａｆｔ．Ｏｎｅｐａｔｉｅｎｔｈａｄｈｕｍｅｒａｌｓｈａｆｔｆｒａｃｔｕｒｅａｎｄｗａｓｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｌｏｃｋｉｎｇｐｌａｔｅａｎｄｔｈｅｎａｒｒｏｗｄｙｎａｍｉｃｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｐｌａｔｅｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈａｕｔｏｌｏｇｏｕｓｊｌｉ — ａｃｂｏｎｅｒａｇｆｔ．Ｏｎｅｆｅｍｏｒａｌｓｈａｆｔｆｒａｃｔｕｒｅｗａｓｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇｉｎｔｒａｍｅｄｕｌｌａｒｙｎａｉｌｆｉｘａｔｉｏｎｗｉｔｈａｕｔｏｌｏｇｏｕｓｉｌｉａｃｂｏｎｅｇｒａｆｔ．ＲｅｓｕｌｔｓＴｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｐｌａｔｅｆｒａｃｔｕｒｅｉｎｃｌｕｄｅｄｔｈｅｉｍｐｒｏｐｅｒｃｈｏｉｃｅｏｆｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ，ｉｍｐｒｏｐｅｒｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｌｏｃｋｉｎｇｐｌａｔｅａｎｄｉｎａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌａｎｄｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇｆｔａｅｒｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ａｌｌ１２ｃａｓｅｓｗｅｒｅｆｏｌｌｏｗｅｄｕｐｆｏｒ

钢结构的材料损伤与断裂分析

钢结构的材料损伤与断裂分析引言钢结构是一种常见的工程结构，广泛应用于大型建筑、桥梁、航空航天和海洋工程等领域。

随着使用时间的增加，钢结构可能会受到材料损伤和断裂影响，导致结构的失效。

因此，对钢结构的材料损伤与断裂进行分析是十分重要的，可帮助工程师评估结构的安全性、制定维修计划和改进设计。

本文将介绍钢结构材料损伤和断裂的常见原因，并探讨分析方法和预防措施。

材料损伤原因腐蚀钢结构在受到湿气、盐水或化学介质的长期作用下，会产生腐蚀现象。

腐蚀作用会使钢结构表面产生氧化物，并逐渐破坏材料的内部结构，导致强度降低或出现局部腐蚀。

疲劳钢结构在经过长期重复加载后，会出现疲劳现象。

疲劳裂纹通常从材料表面开始形成，并逐渐扩展到内部。

如果这些裂纹未能及时检测和修复，可能导致严重的断裂事故。

高温高温环境下，钢结构的强度和刚度会发生变化。

超过临界温度时，钢结构会出现软化和失稳现象，导致结构崩溃。

负荷超载钢结构在设计阶段考虑的荷载和实际使用中承受的荷载可能存在差异。

长期超载会使钢结构的应力超过承载能力，从而引发材料损伤和断裂。

分析方法静态分析钢结构的静态分析通常通过有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）来进行。

在分析过程中，将结构划分为小的有限元，并利用数学模型和计算方法求解结构的应力和变形。

根据材料的物理性质和损伤模型，可以预测结构在不同荷载条件下的损伤和破坏行为。

动力学分析动力学分析可以帮助工程师理解结构在动态荷载下的行为。

通过数学模型和计算方法，可以预测结构在地震、风载和爆炸等荷载作用下的响应，从而判断结构是否存在损伤和断裂的风险。

检测与监测定期的检测和监测是预防和识别钢结构损伤与断裂的关键。

常用的方法包括超声波检测、磁粉检测和视觉检测等。

这些方法可以帮助工程师发现结构中的裂纹、腐蚀和其他损伤，及时采取修复措施。

预防与维修为了预防钢结构发生材料损伤和断裂，以下措施可以采取：1.选择合适的防腐涂层，以防止腐蚀现象的发生。

钢材出现断裂的原因分析

钢材出现断裂的原因分析用于各行业的钢材品种达数千种之多。

每种钢材都因不同的性能、化学成分或合金种类和含量而具有不同的商品名称。

虽然断裂韧性值大大方便了每种钢的选择，然而这些参数很难适用于所有钢材。

主要原因有：第一，因为在钢的冶炼时需加入一定数量的某种或多种合金元素，成材后再经简单热处理便可获得不同的显微组织，从而改变了钢的原有性能；第二，因为炼钢和浇注过程中产生的缺陷，特别是集中缺陷（如气孔、夹杂等）在轧制时极其敏感，并且在同一化学成分钢的不同炉次之间，甚至在同一钢坯的不同部位发生不同的改变，从而影响钢材的质量。

由于钢材韧性主要取决于显微结构和缺陷的分散（严防集中缺陷）度，而不是化学成分。

所以，经热处理后韧性会发生很大变化。

要深入探究钢材性能及其断裂原因，还需掌握物理冶金学和显微组织与钢材韧性的关系。

1. 铁素体-珠光体钢断裂铁素体-珠光体钢占钢总产量的绝大多数。

它们通常是含碳量在0.05%～0.20%之间的铁-碳和为提高屈服强度及韧性而加入的其它少量合金元素的合金。

铁素体-珠光体的显微组织由BBC铁（铁素体）、0.01%C、可溶合金和Fe3C组成。

在碳含量很低的碳钢中，渗碳体颗粒（碳化物）停留在铁素体晶粒边界和晶粒之中。

但当碳含量高于0.02%时，绝大多数的Fe3C形成具有某些铁素体的片状结构，而称为珠光体，同时趋向于作为“晶粒”和球结（晶界析出物）分散在铁素体基体中。

含碳量在0.10%～0.20%的低碳钢显微组织中，珠光体含量占10%～25%。

尽管珠光体颗粒很坚硬，但却能非常广泛地分散在铁素体基体上，并且围绕铁素体轻松地变形。

通常，铁素体的晶粒尺寸会随着珠光体含量的增加而减小。

因为珠光体球结的形成和转化会妨碍铁素体晶粒长大。

因此，珠光体会通过升高d-1/2（d为晶粒平均直径）而间接升高拉伸屈服应力δy。

从断裂分析的观点看，在低碳钢中有两种含碳量范围的钢，其性能令人关注。

一是，含碳量在0.03%以下，碳以珠光体球结的形式存在，对钢的韧性影响较小；二是，含碳量较高时，以球光体形式直接影响韧性和夏比曲线。

Q345B板材弯折开裂原因分析

Q345B钢板伸长率不合的原因分析摘要通过对Q345B钢板伸长率影响因素的分析和研究，表明钢中夹杂物、异常组织及带状组织是Q345B钢板伸长率不合的主要原因。

并提出了工艺改进等相关措施，改善并提高了钢板伸长率性能。

0 前言Q345B钢板是低合金高强度结构钢，广泛用于制造各类结构件。

最近在对天津钢铁公司一批Q345B钢板进行力学性能检测时，发现伸长率明显偏低，规格集中在厚度30 mm以上，严重影响该产品的正常生产和合同交货期。

本文利用光学金相、扫描电镜分析等手段，对Q345B钢板拉伸断口试样进行显微组织、断口形貌、夹杂物类型分析，找出了造成Q345B钢板伸长率偏低的原因。

1 试验材料成分及力学性能选用的试验材料是Q345B钢板，加工好的试样在常温条件下进行拉伸试验。

其化学成分及力学性能检测结果见表1和表2。

通过对比分析伸长率合格与不合试样的成分，发现两者并无明显差别，但钢板伸长率性能相差很大，说明化学成分不是造成产品伸长率偏低的主要原因。

2试验结果及分析2．1金相分析从伸长率不合的1#试样钢板上取纵向试样，进行磨制、抛光，在光学金相显微镜下观察评定钢中夹杂物，发现钢中夹杂物主要以A类(硫化物)和B类(硅酸盐)为主，且试样中夹杂物级别较高，A类为细系2．5，B类为细系2．0。

D类和DS类夹杂物级别一般，D类为细系1．0，DS类为·39·第18卷第3期2012年6月宽厚板WIDE AND HEAVY PLATEVol．18，No．3June 20120．5，且由于尺寸较小，分布较为弥散，因此，A类和B类夹杂物对塑性指标的影响较大。

用4%硝酸酒精侵蚀后，观察其金相组织，见图1。

图1 1#试样板厚1/2处显微组织从金相结果来看，板厚1/2处金相组织为铁素体、珠光体和少量针状铁素体，试样心部存在贝氏体，这两类组织可降低钢板的塑性指标，此外，心部还有微裂纹;带状组织级别为2．5～3．0级，导致钢板横向性能变差，并在拉伸过程中产生木纹状断口，影响伸长率指标［1］;晶粒度级别为7．5～8级。

Q235B钢板冷弯开裂原因分析及预防措施

Q235B钢板冷弯开裂原因分析及预防措施摘要：2011年初，临钢生产的12～40 mm厚钢板在冷弯时发生开裂现象。

在开裂部位取样分析发现钢板开裂主要原因是钢中存在带状偏析和硫化物、硅酸盐夹杂过多阻断了钢基体的连续性，导致受力断裂。

通过采取适当措施可以减少夹杂物的产生。

2011年1~3月份，山西新临钢钢铁有限公司(全文临钢)生产的产品共发生26起质量异议，其中因Q235B冷弯加工裂纹开裂11起，占42.3%。

裂纹开裂见图1。

1 Q235B钢板检验结果1.1钢板氧、氮、磷、硫含量情况（见表1）从分析结果来看，钢板氧含量较高。

1.2 Q235B质量异议取样分析结果（见表2）从成分对比情况看,两次分析结果存在一定差异，但偏差不大，在同一钢种成分范围内。

出现偏差与取样位置、成分出现偏析等原因有关。

经市场调研，临钢Q235B成分与国内其他19家钢厂（质量证明书）的差别，碳质量分数：临钢平均为0.17%，其他厂在0.15%以上（平均为0.16％），临钢基本持平；硅质量分数：临钢平均为0.18%，其他厂家平均为0.22%，临钢略低；锰质量分数：临钢平均为0.44%，其他厂家平均为0.61%，临钢明显偏低；磷质量分数：临钢平均为0.025%，其他厂家磷质量分数平均为0.018%，临钢高；硫质量分数：临钢平均为0.027%，其他厂家平均为0.013%，临钢高。

1.3 夹杂物检验情况（见表3）从所取试样的整体检验情况分析，试样都存在较严重的硫化物分布。

在距离表皮1~2 mm处，硫化物夹杂很少，距离表面约6~7 mm处，硫化物夹杂开始增多，到中心处最为严重。

1.4金相分析结果从金相分析结果和夹杂物的评级上看，试样硫含量偏高；硅酸盐夹杂物含量较高，尺寸较大，但晶粒度与正常试样区别不明显，夹杂物沿轧制方向与铁素体和珠光体呈带状分布（见图2）。

1.5电镜分析结果有的试样断口表面有黄色氧化铁，微观断口以脆性断裂为主；试样宏观断口上有夹杂存在，微观断口形貌为韧性断裂；有的钢板断面上有空洞缺陷，应该为钢板中存在疏松或中间裂纹。

锁骨骨折钢板断裂原因分析及预防

锁骨骨折钢板断裂原因分析及预防发表时间：2013-02-01T09:54:42.980Z 来源：《中外健康文摘》2012年第43期供稿作者：亢军强[导读] 过早用力、负重以及不正确的功能锻炼是钢板断裂主要原因。

亢军强（解放军第154中心医院骨科河南信阳 464000）【中图分类号】R683.41【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）43-0232-01 骨折钢板内固定术后钢板断裂的现象在四肢骨折特别是股骨干骨折较常见，锁骨属上肢带骨，受力相对较小和单一，传统治疗方法主张局部行手法复位后锁骨带固定，此方法简单、痛苦少，但不能达到解剖复位，易造成局部隆突、影响美观，现多数学者主张行手术治疗，其骨折内固定术后钢板断裂应引起重视。

本院在2007年2月至2011年12月期间，231例锁骨骨折钢板内固定术后，11例发生锁骨术后钢板断裂，现将其原因分析如下。

1 临床资料1.1 一般资料本组11例，其中男8例，女3例，年龄18-64岁，平均36.8岁。

骨折发生左侧3例，右侧8例。

所有骨折均为粉碎性，有移位。

骨折位置为骨折中段或外侧段，受伤距手术时间3-5天，所有骨折均用重建钢板内固定。

钢板断裂时间术后1-12个月。

1.2 术后处理术后以前臂悬吊带悬吊4个月。

2 结果11例钢板断裂的病例中，2例是由于外伤导致断裂，5例为提重物或干活所致。

3例断裂后骨折断端没有移位，8例骨折断端有明显移位，其中2例导致骨不连，骨折断端硬化。

3 讨论3.1 钢板断裂是骨折内固定术后常见并发症，以四肢长骨多见，尤其以股骨发生率最高[1]。

绝大部分钢板断裂都发生在术后3-4个月[2]或20d[3]-13个月[1]不等，钢板起张力带固定效应，经对抗弯曲应力和旋转应力，较为合适是重建钢板，因锁骨也承受重量，应选用至少6孔钢板。

对于中段粉碎性骨折，可采用重建钢板螺丝钉内固定，至少6-7孔，置于锁骨上方。

3.2 锁骨骨折术后钢板断裂常见原因：3.2.1 骨折断端不稳定是造成钢板断裂的主要客观因素，当骨折不稳定，由于长期的金属疲劳及局部微动，使应当有骨质本身承载的负荷更多的由钢板负担，终究导致钢板断裂。

骨折术后钢板断裂分析

骨折术后钢板断裂的问题调查发现体力劳动者内固定的折断率远高于脑力劳动者，钢板断裂的时间大多发生在术后3-5个月。

经查阅及总结文献，主要原因如下：1.骨折的不稳定是造成钢板断裂的主要客观因素，当骨折不稳定，使应由骨质自身承载的负荷更多地由钢板负担，终究导致钢板断裂。

2.过早的用力和负重以及不正确的功能锻炼是钢板断裂的主观因素。

例如：股骨干骨折骨折平均愈合时间为14-15周，所以三个月内应避免完全负重；如锁骨骨折术后早期应悬吊患侧肢体，禁止患侧侧卧，防止用患侧的手臂用力提物、支撑、用力等。

3.术前适应症把握不准，钢板选择不当：①所选钢板长度不够，导致钢板力臂不足而断裂，长度要达到骨折处骨干直径的4-5倍，但对于长斜形或粉碎性骨折，主要看钢板有效螺钉数。

②钢板宽度和厚度不够，或者不适宜钢板固定。

4.术中操作不当，手术技巧不足；其又包括①骨折解剖复位不当，如骨折复位不当或钢板对侧皮质缺损时骨折处骨质无法承担连接作用，钢板将承受骨骼上的全部负荷，并成为支点。

骨缺损尽量一期植骨。

②术中钢板放置不当。

钢板未放置在张力侧或者钢板的中心未放置在骨折线上。

还有术中将钢板反复塑形，使钢板机械性能改变，强度下降或者螺钉过少，螺钉的把持力不够。

③骨膜剥离过多，损伤局部血运，影响骨痂生长，手术时间过长或者没有严格遵守无菌操作，导致急慢性感染。

5、金属材质不同，发生电解反应，加速钢板的疲劳或者钢板本身存在质量问题。

钢板断裂的预防1.要掌握好手术指针、适应症、禁忌症，做该做的手术不要做想做的手术。

根据骨折部位，骨折类型，患者年龄，性别，职业，生理心理状况，社会经济能力以及医生的技术水平和医院的设备条件等综合情况，对患者高度负责精神，适当决定，不生搬硬套。

2.做好术前准备:做好术前计划和讨论，对于手术方案要有周密的考虑，对于术中可能发生的情况要有很好的应对措施。

完善术前必要的检查，认真阅读X 线片，CT等检查，选择最好的内固定方式，准备一种或多种内固定材料，对疑难手术要做好科内或院内讨论。

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谢谢！
• 调查显示美国人普遍比国人爱运动，青壮年的康复运动量明显会超过老人和孩子。从《材料力学》，《材料学》来说一定时间内的负荷量超过了钢板的承受量，“任何材料都有疲劳极限，包括，钢材、桥梁、甚或是世间的所有事物都有疲劳极限，人体内植入的钢板也不例外。
• 从《骨科力学》的角度来说，正常人的重力、运动力是由人的腿部骨骼承受的，骨折内固定后患者得重力、运动力都负荷在了钢板上，靠钢板承重。如果骨骼愈合的慢，在骨膜未连接包容断骨之时，钢板就达到了疲劳极限，那么钢板断裂则成必然。。。。。。
钢板断裂原因分析
和静县人民医院骨科王秀达
• 收集腿部钢板断裂的所有资料:结果显示国内断骨再植钢板断裂率4%，而美国的断骨再植钢板断裂率竞高达8%；青壮年明显高于老人和断裂率又会比老
人和孩子高很多？尤其是粉碎性骨折的钢板断裂率更高。。。。。。