不锈钢材料范文
时间：2023-03-30 12:02:17
导语：如何才能写好一篇不锈钢材料，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：不锈钢切削加工、刀具参数、切削用量、冷却、技巧
1.不锈钢材料的分类和切削特性
不锈钢按化学成分可分为两类：铬不锈钢（含铬量12%、17%和27%等）和铬镍不锈钢（含铬量17%～20%、含镍量8%～11%）。按金相组织可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体+铁素体不锈钢、沉淀硬化不锈钢。前两类的合金元素以铬为主，在淬火―回火或退火、调质状态下使用，综合性能优良，一般切削加工并不困难。后两类的合金元素以铬、镍为主，在淬火后程奥氏体+铁素体状态下使用，切削加工性差。
不锈钢切削的特点：
1.1.不锈钢加工切削力较大，且断屑、排屑困难；
1.2.不锈钢加工的加工硬化严重；
1.3.不锈钢加工刀具磨损严重；
1.4.不锈钢加工时易产生积屑瘤，影响零件表面质量；
1.5.不锈钢加工时零件的尺寸精度不易控制；
1.6.不锈钢铸件和锻件毛坯有硬度较高氧化皮，给车削加工带来困难。
2.合理选用加工刀具
合理选择加工刀具是进行不锈钢加工的重要先决条件。不锈钢加工刀具必须具有较高的强度、硬度、韧性、耐热性、耐磨性且应该不易与不锈钢发生黏附。
常用于车削不锈钢的刀具材料有硬质合金和高速钢两大类。形状复杂的刀具主要采用高速钢材料。对于较简单的刀具，刀具材料应选用强度高、耐磨性好、导热性好的硬质合金。常用的硬质合金材料中，YG6和YG8用于粗车、半精车及切断，其切削速度V0=50～70m/min，若充分冷却，可以提高刀具寿命；YT5、YT15和YG6X用于半精车和精车，其切削速度V0=120～150m/min，挡车削薄壁零件时，为减少热变形，要充分冷却；但在加工奥氏体不锈钢时（如1Gr18Ni9Ti），不宜选用YT类硬质合金，由于不锈钢中的Ti和YT类硬质合金中的Ti产生亲合作用，切屑容易把硬质合金中的Ti带走，促使刀具磨损加剧。YW1和YW2可用于粗车和精车，切削速度可提高10%～20%，且刀具寿命较高。采用新牌号硬质合金，如：813、758、767、640、712、798、YM051、YM052、YM10、YS2T、YD15等，切削不锈钢可获得较好的效果。如用813牌号硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢效果很好，因为813合金既具有较高的硬度（大于等于HRA91）、强度（b=1570Mpa），又具有良好的高温韧性、抗氧化性、抗粘合性，其组织致密，耐磨性好。高速钢W12Gr4V4Mo和W2Mo9Gr4VCo8用于具有较高精度螺纹、成形面及沟槽等的精车，其切削速度V0=25m/min，在车削时，使用切削液进行冷却，以减小零件表面粗糙度值和刀具磨损；W18Cr4V用于车削螺纹、成形面、沟槽及切断等，其切削速度V0=20m/min。
3.合理选择刀具几何角度
刀具切削部分几何角度，直接影响着不锈钢工件进行切削加工时的切削力、被加工表面的表面粗糙度、生产率、刀具的寿命、加工硬化等诸多方面。合理选择刀具几何角度不仅可以提高工件的加工质量和加工效率，还可以显著降低加工成本（如降低刀具的更换频率和废品率等）。
3.1.前角γ0
进行不锈钢切削时，应该在不降低刀具强度的前提下，适当提高前角。刀具前角的适当提高会降低刀具的塑性变形能力、切削热及切削力，加工硬化趋势也会随之减轻，相应地，刀具耐用度会显著提高（前角大致为12 o ～20o）。因此，硬质合金车刀车削不锈钢材料时，若为轧制锻坯，则可取γ0=12 o ～20o，若工件为铸件γ0=10 o ～15o；奥氏体和奥氏体+铁素体不锈钢，前角应取较小值，对未经调质处理或调质后硬度较低的不锈钢，可取较大前角，直径小或薄壁工件，宜采取较大的前角。
3.2.后角α0
车刀的后角亦应稍大。不锈钢韧性大，已加工表面回弹量大，若刀具后角过小，则刀具后面和已加工表面摩擦严重，既增大切削力、切削热，又影响加工表面质量，同时，使刀具寿命降低。一般取α0=6 o ～12 o。
3.3.主偏角κ
主偏角选取应适当。主偏角小，切削刃工作长度增加，刀尖角增大，散热性好，刀具寿命相对提高，但在工艺系统刚性不足时，切削时容易产生振动，用硬质合金车刀加工不锈钢，一般情况下主偏角粗车时为60 o ～75 o，精车时为90 o。
3.4.刃倾角λ
刃倾角的选择应适当。刃倾角影响排屑的形成、排屑的方向以及刀头强度。由于已采用较大的前角，刀尖强度会有所削弱。为增强刀尖强度又不使背向分力增加过大，通常取λ=0 o ～-5 o，在车削冲击性不锈钢时，可取λ=-5 o ～-15 o。
3.5.排屑槽圆弧半径R
由于切削不锈钢时不易断屑，如果排屑不好，铁屑飞溅易伤人和损坏工件已加工表面。因此，在前刀面上磨出的排屑槽一般要求直线段与R联接或取全圆弧槽型，并延主刀刃呈外斜式斜角，促使切屑易于卷曲，便于排屑或断屑。圆弧半径一般取2～7mm，槽宽3～6.5mm，槽深0.5～1.3mm。一般情况下，粗车时，ap、f大时，应宽而浅；精车时，ap、f小时，应窄而深。
3.6.负倒棱
刃磨负倒棱的目的在于提高切削刃强度，并将切削热量分散到前面和后面，以减轻切削刃磨损，提高刀具寿命。其大小应根据被切削材料的强度、硬度，刀具材料的抗弯强度、进给量大小决定。倒棱宽度和负角均不宜过大。一般当工件材料强度和硬度越高，刀具材料抗弯强度越低，进给量越大时，倒棱的宽度和负角值应越大。当背吃刀量ap
3.7.切削的刃磨要点
切削刃要锋利，刃口不许有锯齿形；车刀前面、后面及倒棱面的表面粗糙度值Ra
4.合理选择切削用量
切削用量对加工不锈钢时的加工硬化、切削力、切削热等有很大影响，特别是对刀具耐用度的影响较大。选择的切削用量合理与否，将直接影响切削效果。
4.1.切削速度ν
切削速度过高，切削温度就会大幅提高，刀具磨损加快，耐用度则大幅下降；但若过低，又容易产生积屑瘤，既影响刀具耐用度，也降低工件表面质量。一般按车削普通碳素钢的40%～60%（粗车ν=50～70m/min，精车ν=120～150m/min）。
4.2.切削深度ap
粗加工时余量较大，应选用较大的切深，可减少走刀次数，同时避免刀尖与毛坯表皮接触，减轻刀具磨损，可选ap=2～7mm。精车加工可选用较小的切削深度，还要避开硬化层，一般采用ap=0.2～0.8mm。
4.3.进给量f
进给量的增大不仅受到机床动力的限制，而且切削残留高度和积屑瘤高度都随进给量的增加而增大，因此，进给量不能过大。粗车进给量f=0.2～0.8mm /r，精车进给量为f=0.1～0.3mm/r，并且注意切削刃不能在切削表面停留。
5.不锈钢切削加工时切削液的选择和加工技巧
由于不锈钢切削加工性差，对切削液的冷却、、渗透及清洗性能有更高的要求，一般采用兑水比例为1：15的乳化液。
5.1.生产实践中，为了加大切屑变形，提高刀尖强度与散热能力，通常采用双刃倾角车刀。这样，既取得良好的断屑效果，也加宽了断屑范围。第一刃倾角λ1≥0o，第二刃倾角在接近刀尖部位，λ2= -20o，第二刃倾角的刃长为ap/3，当双刃倾角车刀（见图一）的前角Y=20o，后角α=6 o ～8 o，主偏角κ=90 o或75 o，倒棱前角-10o，刀尖半径R=0.15～0.2mm时，在V=80～100mm/min，f=0.2～0.3mm/r，ap=4～15mm的条件切削，断屑效果良好，刀具耐用度高。
5.2.不锈钢加工时应适当增大底孔直径。在不锈钢上攻丝比在普通钢材上攻丝困难的多。经常出现由于扭矩大，丝锥被“咬死”在螺纹孔中、崩齿或折断，螺纹表面不光，沟纹、尺寸超差，乱扣和丝锥磨损严重等现象，为解决以上问题，可将螺纹底孔适当增大。
5.3.在不锈钢切削加工过程中，使用一些日常用品进行冷却，能取得很好的效果。如果在车削内外圆、车螺纹、攻丝时，使用食用油、猪油进行冷却，不但能取得良好的表面光洁度，而且能使刀具、丝锥的使用寿命提高25%～30%。
6.结语
通过上述分析，不锈钢材料的切削加工应综合考虑到刀具的材料、切削用量、冷却等方面，还应注意一些针对不锈钢材料的切削加工技巧，才能保证不锈钢加工的质量。
参考文献：
[1] 《车工》1996年 中国铁道出版社
[2] 《车工》1990年 中国工人出版社
篇2
[关键词]不锈钢 细长轴 加工新工艺
一、不锈钢(1Cr18Ni9Ti)与45钢性能对照表(表1)
表1
要表现在以下几个方面:
1.不锈钢(1Cr18Ni9Ti)塑性大。不锈钢(1Cr18Ni9Ti)塑性大,其伸长率超过45钢2倍以上,切削时塑性变形大,加上加工硬化大,剪切滑移区金属材料的剪切应力增大,故总的切削力增大。
2.不锈钢(1Cr18Ni9Ti)切削温度高,刀具易磨损。切削不锈钢时,切削温度比切削45钢高200-300度。其主要原因:一是切削力大,消耗功率多。二是不锈钢的导热差,其热导率只有45钢的1/3,由切削带走的热量很少,切削热导很慢,使切削区和刀面上的温度很高,加之不锈钢材料中的高硬度碳化物(TiC)形成的硬度点对刀面的磨损以及加工硬化等原因,使刀具极易磨损。
3.容易粘刀和形成积屑瘤。因为不绣钢的塑性高,粘附性强,极易形成积屑瘤,严重影响已加工表面质量,难以得到光洁表面。
4.切屑不卷曲和折断。由于不绣钢的塑性高,韧性且高温度强度大,切时切屑不易折断。对工人有安全隐患,故解决断屑和排屑是切削不锈钢的难题之一。
5.不锈钢的线膨胀系数大。不锈钢的线膨胀系数大(约为45钢的1.5倍),加工时热膨胀和热变形对工件加工精度的影响。
二、不锈钢细长轴的工艺特点分析
1.不锈钢细长轴刚性差,变形严重。细长轴刚性差,在切削过程中,工件受切削力、自重、离心力和切削热的作用下,工件会变形,严重影响加工精度,工件容易报废。并且由于行程长,刀具磨损快,表面质量难以控制。
2.综上所述,只要降低切削力,增加工件刚性,严重控制刀具磨损,降低切削热,解决工件受热变形,工件刚性变形,工件表面粗糙度升高等问题,就可以保证不锈钢细长轴加工精度。
三、加工不锈钢细长轴的新工艺
1.刀具材料
不锈钢细长轴塑性大,表面加工硬化严重,加工时切削力大,加工切削温度大,刀具易磨损。刀具材料应选择热硬性高、耐磨性高、抗热振动好的材料。粗加工:选用下列硬质合金牌号:YS2、YG8N、YG640、YG530、YG8A等。因为它们耐磨性、抗振性、抗冲击性、抗热振性好材料。精加工:选用YN10、YM10、YN05等。而YN10、YM10具有极好耐高温性和抗粘结性能,特别适合表面粗糙度小的不锈钢细长轴的加工,而YN05的硬度、耐磨性是硬质合金中最高的,耐磨性接近陶瓷。
2.刀具几何参数
(1)前角和前刀面的选择。不锈钢塑性高,加工硬化严重,宜选取300-350大前角和较小负倒棱,在保证刀刃前强度的前提下又使刀刃锋利,降低切削力,减少工件加工硬化和变形。(2)主偏角、刃倾角、刀尖圆弧半径的的选择。加工不锈钢细长轴径向力小的特点,宜选用930主偏角,100-150的刃倾角和较小刀尖圆弧半径。(3)后角和副偏角的选择。因为减小加工硬化,减小刀具与工件的摩擦,延长刀具使用寿命,粗加工宜选取较大的后角和副偏角,精加工因为提高工件表面质量,减少切削振动,宜选用较小后角和副偏角。(4)断屑槽的选择。为保证切削时良好断屑,采用先进的机夹双层刀片断屑台来断屑。刀具不需要磨断屑槽,就解决因磨断屑槽而降低刀具强度的问题,同时又充分利用刀具,减少刀具刃磨辅助工时,提高刀具利用率。断屑台位置可调整,排屑流畅,断屑台形状呈C形。(5)粗车刀几何角度。主偏角750副偏角100-200前角200-250,后角60-80刃倾角10-40刀尖圆弧半径0.3mm-0.5mm,负倒棱0.2mm-0.4mm。该刀具特点:前角较大,切削轻快,切削力小,减少加工硬化。较大的主偏角和刀尖圆弧半径相结和,减少径向切削力,防止工件弯曲。负倒棱与小刃倾角,可提高刀尖强度。(6)精车刀几何角度。主偏角900-930;副偏角40-60;前角250-300;后角40-60;刃倾角100-150。较小刀尖圆0.1mm-0.2mm;负倒棱0.05mm-0.15mm。后刀面磨出为0度的抗振阻力刃带。该刀具特点:大前角和小负倒棱香配合,刀刃锋利,减少工件塑性变形,大主偏角消除了径向切削力对工件的影响,较小副偏角和修光刃约为0.5mm-1mm,保证已加工表面质量。
3.切削用量
粗车时:切削速度15-20m/min,进给量0.3-0.6mm/r,背吃刀量1-2mm,粗车时,切削力大,切削热高,宜选取较底切削速度,保证刀具耐用度,减小磨损,采用中等进给量和较大进给量,提高生产效率。
精车时:切削速度60-80m/min,进给量0.1-0.2mm/r,背吃刀量0.3mm,精车时,选取较大切削速度,克服积屑瘤的生成,保证加工表面质量,进给量不宜小于0.1mm/r,否则会加快刀具磨损,背吃刀量应大于加工硬化层,否则会切不进,也会加快刀具磨损。
4.其它辅助措施
(1)采用长方形加宽度三爪跟刀架(宽度是普通跟刀架2-3倍),使工件刚性增加数倍。(2)采用采用左偏刀,切削时反向走刀,使工件受轴向拉力,可有效防止工件弯曲变形。(3)采用先进活络夹紧装置消除工件因受热膨胀所引起的弯曲变形。用该装置锁紧工件后结合左偏刀,使工件产生轴向拉力,当工件受热弯曲变形时,以消除工件的热弯曲变形。(4)切削液采用极压乳化液。(5)刀面均用油石修磨,降低刀面表面粗糙度。
四、结论
1.采用先进的双层机夹和断屑台的刀具,合理的刀具几何参数有效解决不锈钢材料切削中断屑和排屑困难,减少切削力,提高表面质量,大大降低刀具磨损。
2.采用先进的活络夹紧装置和左切刀能解决细长轴因弯曲变形形成“鼓形工件”等问题。
参考文献:
[1]实用金属切削刀具.机械工业出版社 .
篇3
一、功能性不锈钢
从20世纪60年代开始，世界各国新科学技术和制造水平得到了迅速发展，导致了对不锈钢的需求增多，对不锈钢的品种要求更高，对质量也提出了一系列新的要求。伴随着生产技术的发展，不锈钢生产企业根据市场的需求在产品上不断推陈出新，一大批具有特殊用途和特殊功能的不锈钢品种陆续涌现。（1）含N不锈钢在不锈钢中添加一定比例的N元素，可以大幅度提高不锈钢的性能。添加N元素之后可以增强奥氏体的稳定性，在其他性能不受影响的基础上大幅提高钢的强度和硬度，减少了不锈钢中昂贵特殊元素的使用量，从而降低了生产成本。N元素可以跟不锈钢中的一些添加元素相互作用，发生化学反应，形成一定数量的N化物，在一定程度上增强了不锈钢的强度。通常来说，一种不锈钢如果对点腐蚀有良好的抵抗作用，那么对缝隙也会有极强的抗腐蚀能力。增加一定量的N可以弥补不锈钢中稀有元素不足造成的抗腐蚀性能下降的问题，N含量高的不锈钢一般很少发生均匀腐蚀问题，同时局部腐蚀的现象也逐渐减少。进入21世纪，氩氧精炼等一系列的精炼技术得到了快速发展，也得到了大范围的推广和应用，伴随着技术的发展，可以精确地对不锈钢中的N含量进行控制，通过控制N元素加入量的多少来增强不锈钢的强度。通过对不锈钢的成分进行调节，运用一系列先进的精炼技术等环节，可以更加合理控制不锈钢中N元素的含量，研制出性能优异的不锈钢材料。例如，现阶段在高锰不锈钢中的N含量最高，可以达到1.3%，主要采用AOD（argonoxygendecarburization，AOD，氩氧脱碳法）冶炼方法实现；将普通不锈钢中的N元素的含量提高到2.3%，主要采用加压等效串联电阻（ESR）方法实现。（2）医用无镍（Ni）奥氏体不锈钢在医疗器械领域，手术植入时往往需要一些特殊的不锈钢材料。目前，医疗器械领域需要的不锈钢种类主要有铬/Ni奥氏体不锈钢，此类不锈钢有比较好的生物相容性，但成本较高。因为大多数的不锈钢需要含有16%～19%的Ni才能使用。因此，也可以说Ni元素是奥氏体不锈钢中一种不可或缺和极其重要的元素。但是，含Ni的不锈钢有严重的危害性，在一定程度上具有致癌的危险。这类材料如果在人体内长期使用，不锈钢的保护层会逐渐被破坏，其中的Ni离子会不断被释放出来，当Ni离子发生富集现象时，就会对细胞造成破坏，或引发细胞发炎等问题。近期，中国科学院金属研究所制出新型的无Ni奥氏体不锈钢，主要原理是：在不锈钢中加入一定数量的N和锰元素，这样就可以使不锈钢保持简单的结构。在生产工艺上，应用真空的感应熔炼设备，可以有效控制氮化物的形成，冶炼出来的无Ni高N不锈钢质量较高。（3）抗菌不锈钢在现代社会中，人们不仅满足于温饱问题，而且更加重视身体的健康问题和环境问题，这也在一定程度上对抗菌材料的研发起到了推动作用。这方面，日本走在了世界的前列。1990年以来，日本的多家公司研制出了新型的抗菌不锈钢产品，主要含有铜（Cu）、钼（Mo）元素。通过在抗菌不锈钢中添加0.66%～1.5%的Cu，采用先进工艺，使Cu元素析出到产品表面以达到抗菌的目的。在此基础上，不仅开发了高级厨房用具等一系列产品，还满足了其他产品对于抗菌性能的要求。例如，在抗菌不锈钢中加入适量的银元素使之具有比较好的抗菌效果，尤其是对大肠杆菌有良好的效果，即使使用一段时间后的产品表面受到磨损，其抗菌效果仍然不会发生变化。
二、国内外高品质不锈钢的发展现状
高品质不锈钢不仅对一个国家重型装备制造业的发展起到了至关重要的作用，也是促进一个国家重点工程建设的重要材料，是一种技术含量比较高的钢铁产品。目前，我国的钢铁产量居于世界首位，是钢铁生产大国，但距离“钢铁强国”的目标还有很长的路要走。我国生产的低品质钢铁数量较大，高品质钢的产量远不能跟发达国家相比较。发展高性能的特钢产品对于提高现代国防安全，建设高速铁路以及研制先进、新型武器装备有着不可替代的作用。特别是在当今我国装备制造业产业升级的过程中，高品质不锈钢的需求会越来越大。1.国际高品质不锈钢产业发展现状目前，全球高品质不锈钢的年产量约9500万t，约占不锈钢总量的9%左右。世界高品质不锈钢生产国主要是西欧、美国、日本等发达国家和地区，其高品质不锈钢年产量约占世界总产量的75%。在生产高品质不锈钢的国家中，瑞典的产量最高，约占一半左右，其次为德国占25%，日本占18%，意大利占16%，韩国占11%，中国仅占3%。一些国家在某个领域的特殊钢品种占据领先地位，高品质不锈钢研制水平比较高的国家是瑞典和德国。例如，瑞典的高品质不锈钢在世界不锈钢产量中的比例最高，瑞典生产的轴承钢、工模具钢在国际上占据着重要的地位；另外，法国的不锈钢以及美国的高温合金的研制处于世界领先水平。2.国内高品质不锈钢产业发展现状从20世纪50年代至今，我国高品质不锈钢行业取得了许多成果，尤其在改革开放之后，取得了不菲的成绩。现阶段，我国高品质不锈钢行业发展得比较完备，技术也比较先进。我国从事高品质不锈钢研发和生产的企业主要有3类，即国有企业、民营企业、中小型企业。其中，国营的东北钢铁集团和宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司是我国实力雄厚的高品质不锈钢生产企业，具有技术和资金优势，已经基本形成产业链；民营的中信钢铁有限公司的市场主要面向中低层不锈钢用户，同时以自身的资金为后盾来提高公司的经济效益。通常来说，国营企业的优势在于不锈钢产品深加工领域，民营企业的优势在于低成本竞争。现阶段，我国高品质不锈钢行业有了长足的发展，但是还落后于发达国家。具体表现为，高品质不锈钢毛坯的质量达不到要求，导致了严重的浪费，钢材的性能较差。目前，世界上高品质不锈钢的生产流程主要是转炉冶炼，必须要充分利用国内现有装备，同时进行适当改造，加强对产品质量的控制，发展先进的高品质不锈钢产品，增强产品在国际上的竞争力。
三、高品质不锈钢材料的发展趋势
为满足社会经济发展的需要，国内外的一些研究人员对不锈钢材料进行了细致而卓有成就的研究，未来高品质不锈钢的发展趋势具体表现为以下的几个方面：第一，纯净化和细晶化的不锈钢。机械制造行业对金属材料纯净化的要求不断提高，结合先进的工艺，生产出纯净的不锈钢产品。另外，还可以对材料的晶粒进行细化，对材料的结构进行细致的改造，获得材料的一些特殊性能，进而扩大不锈钢材料的使用范围。第二，高强度的不锈钢。未来会向大型零部件制造的方向发展，这就要求企业必须要提高不锈钢材料的强度。通过先进的工艺，提高材料的纯度，结合先进的冶炼技术，提高产品的强韧性、耐蚀性。第三，高耐腐蚀性的不锈钢。通常来说，大部分化工原料都有很强的腐蚀性，发展耐腐蚀不锈钢是未来金属发展的趋势。根据一些特殊行业要求进行研制，使耐腐蚀性的不锈钢适合化学、海水淡化等行业的要求。第四，耐热和抗氧化不锈钢材料。随着我们对宇宙的不断探索，导致了航空航天业的长足发展。但是，这也对不锈钢材料提出了新的要求，发展航天航空需要使用大量的耐高温、高热的材料。发展耐高温不锈钢材料也是未来的一种发展趋势。
四、结语
篇4
关键词 不锈钢；焊接工艺；组织结构
中图分类号TG404 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）96-0161-02
2205是目前应用范围比较广泛的不锈钢材，其具有良好的力学性能和抗腐蚀性能，广泛应用于石油运输、航洋勘探、化学化工、电力发电等领域。焊接作为重要的钢材加工工艺，其对2205不锈钢焊接技术的发展具有十分重要的作用。从2205不锈钢焊接技术的发展速度来看，阻碍不锈钢在焊接工艺发展的主要问题是热影响问题。
在不锈钢焊接过程中，焊接区域处于快速冷却的非平衡状态，冷却后残留过多的铁元素，使得焊接接头的腐蚀倾向比较研究，容易出现裂缝。
在2205不锈钢焊接过程中，合理的焊接工艺可以降低热循环对接头力学性能和组织结构的影响，提高2205不锈钢接头的强度和耐腐蚀性。
因此，本文主要针对2205不锈钢的性能、特点，采用不同的焊接工艺，对不锈钢焊接接头的组织结构和性能进行研究，提高不锈钢焊接的实际应用性。
1实验材料和焊接工艺
1.1实验材料
本文选用瑞典生产的SAF2205不锈钢，运用E2209焊条和ER2209焊丝。2205不锈钢在常温下的力学性能：原材料为瑞典的阿维斯坦公司生产的SAF2205 不锈钢材料、焊条为E2209、焊丝为ER2209。
在常温状态下，2205不锈钢的力学性能： 屈服强度 > 550MPa， 抗拉强度>750MPa， 维氏硬度HV> 220。本文选择材料是力学性能如下： 抗拉强度= 860MPa， HV= 280[2]。
1.2焊接工艺
材料加工成300mm× 150mm×6mm， 300mm ×150mm× 8mm两种，并采用IXT-400ST G 型逆变式手弧焊机进行不2205不锈钢接头焊接。厚度为8mm的材料进行手工电弧焊，厚度为6mm的材料进行钨极气体保护焊[3]。
在对2205不锈钢材料进行焊接前，采用丙酮等液体对2205不锈钢材料进行清洗。采用多层多道焊接，保证接头焊透，减少热循环对焊头的影响。
在对每层进行焊接的时，可以对上层焊道进行热处理，使得焊头热区域中的铁元素向奥氏体转变。焊层的稳定应该控制在150摄氏度以下，避免出现脆性相的析出，减少焊接时脆性温度区间的停留时间。
从2205不锈钢焊接工艺的参数中，可以发现 GTAW 和GTAW*的焊接热输入量相差不大，可以有效降低两种焊接方法因为热输入量所带来的影响。
2结果及分析
2.1拉伸实验
从2205不锈钢焊接接头中取出试样对象，并依据TB4708-2000的标准对其进行拉伸试验。每种测试试样多要进行5种以上的拉伸试验，其中 GT AW， GT AW* ， SMAW焊接工艺的抗拉伸强度为标838.4， 884.7，824.7MPa。从焊接接头断裂位置来看，断裂位置集中在热影响区、母材区和焊接缝区。由此可知，2205不锈钢具有很强的力学性能，这主要归咎于其特殊的化学成分和合理的元素比例。
相对于其他钢材来说，2205不锈钢具有良好的导热性，抗热膨胀性，所以其不会产生过大的残余应力，有效防止热裂纹的出现。焊接接头残余应力受焊接线能量变化的影响不大，同时多层焊接又可以减少接头的残余应力。
当铁元素的体积分数小于1/2，接头焊缝可以避免氢元素导致裂纹。当焊接接头中的铁素体积分数大于1/2，那么铁元素体积与氢致裂纹之间呈现正相关。
当氮的质量超过0.2% 时，在氮元素间隙固溶的作用下奥氏体的强度大于铁素体。氮元素的间隙固溶作用分布于奥氏体内， 可以有效地提高焊接接头的强度，弥补不锈钢因为碳含量低而造成强度不够的不足。
当氮含量每增加0.1%，不锈钢材料的屈服度就可以提高10MPa。在焊接过程中增加氮气，可以保持两相的平衡，提高2205不锈钢焊接接头出的力学性能。由于接头受到多次热循环的影响，容易出现铁元素晶体颗粒，影响焊接接头的力学性能。
2.2显微硬度测定
按照HVS-50型数显维氏硬度计对2205不锈钢焊接接头进行硬度测量，其测量条件为100g负荷，测量时间为16s。测量方法：对母材区域、热影响区、焊缝金属区进行分别测量，每次测量3次，计算总次数的平均值。
测量结果显示：氮在金属中起到了碳元素的用， 两者的有效结合可以避免出现低碳导致的接头软化， 又不能出现碳元素过渡导致的接头耐腐蚀性差。
通过能谱分析测得GT AW 焊接接头中所含氮的质量为1. 83% ， 这主要归咎于混合气体保护可以提高接头的硬度。保护气体中含有一定的氮气，增加了保护其中氮气的分压，防止氮元素析出。同时，焊接过程中产生的熔池中存在电离的氮气，使得焊接接头可以吸收部分氮元素。通过电离方式可以获得0.1%氮元素。通过拉伸结果显示， GT AW 接头低于GT AW* 接头的抗拉强度，但其硬度却高于GT AW* 接头，这主要归咎于氮元素对接头的强化作用。
3结论
1）不锈钢在焊接过程中，采用混合气体（氩气+氮气），并利用纯氩保护钨极氩弧焊的焊接工艺，减少热循环对2205焊接接头的影响，使得2205不锈钢焊接接头处出现保奥氏体和铁素体双相金属。通过对2205不锈钢焊接接头进行力学性能测试，发现GT AW和GT AW*焊接工艺可以提高焊接接头的抗拉强度。通过对2005不锈钢焊接接头进行电子扫描，可以发展采用混合气体保护焊接工艺，可以焊接接头具有韧性断裂的特性；
2）通过混合气体保护氩弧焊，即 氩气+氮气保护氩弧焊，可以使得不锈钢焊接接头具有合理的相比例，焊接缝隙金属中的奥氏体相与母材中的奥氏体差别不大。焊接过程中比较难控制的热影响区中的奥氏体的含量为44.5%，并均匀地分布于不锈钢的铁素体中，其中晶体颗粒的大小与母材类似，所以不锈钢接头性能有很大提高；
3）尽管GTAW不锈铁接头与GT AW*不锈钢接头在抗拉强度方面类似，但是在硬度指标， 抗弯强度， 冲击韧性方面，前者都优于后者。
参考文献
[1]邢卓.双相不锈钢2205的焊接[J].管道技术与设备，2006（1）：28-30.
篇5
关键词 氢氧化钠溶液；碱脆；碳钢和低合金钢；铬镍不锈钢
中图分类号O6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）44-0118-02
钢材在常温较稀的氢氧化钠溶液中，表面出现坚牢的保护膜，所以在工业生产和贮运低浓度常温氢氧化钠溶液时，用途很广泛。随着浓度和温度的升高，钢铁的腐蚀迅速增加，温度越高，腐蚀越严重，承受应力的部件就容易发生应力腐蚀破裂―碱脆。
碱脆，又称苛性脆化，是金属材料在碱性溶液中，由于拉应力和腐蚀介质的联合作用而产生的开裂。钢的碱脆，一般要同时具备3个条件：一是较高浓度的氢氧化钠溶液；二是较高的温度，碱脆的温度范围较宽，但最容易引起碱脆的温度是在溶液的沸点附近；三是拉伸应力，可以是外载荷引起的应力，也可以是残余应力等，或者是几者的联合作用。设备要避免碱脆，除了应合理设计零件和构件，减少应力集中外，同时要改善腐蚀环境，还应考虑合理选材，避免使用对应力腐蚀敏感的材料。
在各种金属材料中，普通碳钢和低合金钢材料来源广泛，应用较多。不锈钢材料可用在中、低浓度的氢氧化钠溶液中，但不耐高浓度高温碱液。
碳钢和低合金钢对常温低浓度的烧碱液有良好的耐蚀性，但随浓度和温度的升高，腐蚀速率也在增大，并在拉应力的作用下可能发生碱脆，应用上存在一定限制和范围。如HG20581-1998中规定，碳钢和低合金钢焊制化工容器，如焊后或冷加工后，不进行消除应力热处理，则在氢氧化钠溶液中的使用温度不得大于附表1的温度。当氢氧化钠溶液在其与烃类的混合问中体积≥5%时，也应根据氢氧化钠溶液的浓度符合该表的要求，氢氧化钠溶液浓度≤1%或氢氧化钠溶液在其与烃类的混合物中体积5%时，不受限制。由表1可见，在一定范围内，碳钢和低合金钢可直接使用而不必进行消应力热处理，随着浓度的增加，它所对应的适用温度的有所下降。（附表1）
A区：碳钢 不必作应力消除；
B区：碳钢 焊缝及弯头应作应力消除
C区：在此区域内应考虑用镍合金或不锈钢；
B区及C区域：镍合金适用于阀门
然而，有关资料表明，碳钢或低合金钢材料即使在消除应力热处理后，它们在较高浓度和温度的氢氧化钠溶液中使用还是存在限制。附图1为烧碱溶液中碳钢的腐蚀性能图。在图A区域中，碳钢腐蚀速度低，且不发生碱脆；在B区域中，碳钢腐蚀速度低，但会发生碱脆，焊接或冷加工后应消除应力热处理；而在C区域中，碳钢的腐蚀速度大，且碱脆倾向更大，不宜使用，应采用镍或不锈钢。此图再次说明，对应于较低温度和浓度下，碳钢可直接使用，不需进行消应力热处理；随着溶液温度的升高，碳钢需要进行消除应力热处理才可适用，这个结论也是与表1相一致的；当浓度和温度进一步升高后，碳钢消应力热处理还是不能解决问题，而应重新考虑选择材料才合理，进而应采用镍合金或不锈钢材料。同时，可以看出在一定浓度范围内，随着碱液浓度的升高，材料在跨越A、B不同区域时对应温度的有所下降。（附图1）
不锈钢材料有较好的抗氢氧化钠溶液的碱脆能力，然而选用它后也并不是完全可以避免碱脆。奥氏体不锈钢材料在常温氧化性环境中容易钝化，使表面产生一层以氧化铬为主、保护性很强的薄膜，其腐蚀率极低。当环境温度增高或环境的氧化能力减低时，将由钝态变为活态，腐蚀性显著增大。此时，在氢氧化钠溶液中，受拉应力的部分也可能发生碱脆。附图2为铬镍不锈钢在氢氧化钠溶液中的腐蚀性能图，剖面线区域为可能发生碱脆的区域。由可见，当溶液温度超过一定值时，高温下的碱液也能造成不锈钢的应力腐蚀破裂。（附图2）
通过以上介绍可以知道，对于接触氢氧化钠溶液的碳钢或低合金钢材料，应根据其所接触介质的浓度和温度的情况，来决定是否需要进行焊后或冷加工后消应力热处理；当介质温度较高浓度较大时，碳钢或低合金钢材料将不能适用，这时需要选用镍合金或不锈钢材料。也就是说，在考虑设备选材时，应结合氢氧化钠溶液的浓度和温度来进行综合考虑。
实际生产中，也有一些现场使用的设备，在正常的工作条件下，氢氧化钠溶液的温度较高，但碱液的浓度较低，不容易进入图示碱脆的区域。但如果设备上存在可造成碱液浓缩的结构或部位，并在拉应力作用的情况下，就有可能使浓缩的部位满足产生碱脆的条件。对设备的这些情况应引起注意。
鉴于氢氧化钠溶液对钢材可能产生碱脆的性质，在对此类设备进行压力容器的定期检验时，除了考虑均匀腐蚀等因素对设备进行宏观检查、进行壁厚测定外，还应根据设备的运行特性和设备状况考虑是否要对内表面焊缝和容易造成介质浓缩的部位进行磁粉或渗透检测，并进而结合硬度检测、金相等对发现的缺陷性质进行判定，必要时考虑是否缩短检验周期。
参考文献
[1]化工工艺设计手册[M].2版.化学工业出版社，1996，1.
[2]腐蚀数据与选材手册[M].化学工业出版社，1995，10.
[3]腐蚀与防护手册[M].化学工业出版社，1991，10.
篇6
关键词：大型核电零件，复杂形状，不锈钢管道件，整体加工
民用核电站已经越来越广泛的应用到日常生活领域，但由于核电项目的安全重要性，要求核电零件在生产制造过程中一定要保证其工作使用的安全性，因此在生产加工过程中就要求必须有成熟的加工生产经验，在确保零件使用安全性的同时也要保证成本昂贵的毛坯的100%利用率。此核电站大型不锈钢管道件是用于核电站上的大型核心管件，均为大直径的整体不锈钢锻件，结构复杂、材料特殊，而且零件的可加工性差且加工精度要求高。在特有的加工方法和设备条件的下改进优化加工技术、切削参数及刀具参数，利用现有3轴联动数控机床对于此类超大、特型难加工零件的整体加工，从工艺方法上采取措施，保证零件的加工几何精度、表面粗糙度、形状及位置精度等各项技术指标达到设计要求和使用性能要求。
1. 刀具参数选择
加工该大型不锈钢管道件，应用玉米铣刀和球面铣刀，玉米铣刀刀片选用的是高铝氮合金（SM35N P系列带涂层刀片）；R62、R56球面铣刀刀片选用的是高铝氮合金（SM30N无涂层刀片），这类刀片都属加工不锈钢材质的专用刀片。在加工过程中，使用的刀具必须锋利且必须一直检测刀具的状况，及时更换刀片，避免因刀具切削性能差而影响零件表面精度。
2. 切削液选择
由于此零件为特殊的不锈钢材质，为了降低机械加工过程中刀具和工件的热量，避免因刀具切削性能差而导致表面冷加工的冷作硬化现象，必须使用专用切削液，即切削液不能含有CL （氯）和S（硫），采用植物油基冷却液，不得采用矿物油冷却液。
3. 划线检查
主管：以主管两端的外圆为基准，划两端面的圆心，并将主管两端圆心调整到同一水平面上，同时将主视图左侧支管按毛坯面进行调整；左支管：两端面的圆心为基准，再将左支管端面调整水平，检查支管圆心尺寸，与两端圆心的水平面向上移动33mm（为毛坯圆心）向右侧移动13mm；45°支管：以两端面的圆心为基准，再将左支管端面调整水平，检查支管圆心尺寸，该支管圆心向左平行移动13mm，向右偏离20mm。
4. 定位装卡及摆放
此零件为特殊的不锈钢材质，故使用专用卡具、吊具和垫块等工装的直接接触面不得使用碳钢材料制作，接触面应为奥氏体不锈钢材料，与工件接触表面应清洁无油污，工件在摆放时需放置在木制托盘上，必须使用专件专用尼龙吊索吊运，防止吊索上沾染铁屑，工件加工完成后在运输过程中要用无污染的塑料布密封。工件装卡在专用V型垫铁工装过程中，与不锈钢板面接触，避免碰触到V型垫铁的其它部位，工件定位后用专用卡箍将工件定位卡紧。注意压紧力适当，防止工件变形，且卡箍在与工件卡紧过程中只能与不锈钢板面接触，避免碰触到卡箍的其它部位。
5. 利用高精密机床实际加工
此工件为大直径的整体不锈钢锻件，形状结构复杂，重量较大且加工尺寸及表面精度要求严格，故需要在高精密机床完成加工制造，以保证工件产品的质量。在管道制造过程中，必须严格按照图纸要求，控制倒角、倒圆等接头尺寸，先利用17米数控龙门铣床精确加工出左支管端面基准面及外圆基准，两端端面基准面，45°支管基准面及圆心基准，作为后序工序的装卡找正基准；其后利用数控φ200镗床装夹玉米铣刀及球面铣刀分别进行相应位置的加工，在加工左支管的相贯线时，发现靠近弯管的一侧比另一侧要高出25mm，根据实际工件情况进行调整数控程序，与工件相贯线相吻合，另刀具损坏都在余量较大区域；在加工45°支管时的装卡方法为：较长端中心线保持水平，将工件加方箱垫起，较长端以中心线旋转角度，使45°支管端面正对床头，打表以基准面找正，保证误差小于0.05mm。在加工45°支管相贯线时，发现靠近弯管的一侧比另一侧要高出25mm，根据实际工件情况进行调整数控程序，与工件相关线相吻合，在加工过程中，下端相贯线已加工到量，而上端的相贯线还剩下22mm左右未加工，根据此情况，编制了仅加工上端相贯线的程序，用此程序加工上端的相贯线达图。在加工到相贯线圆角位置时，可增加刀补将工件相贯线位置的毛坯进行粗加工，让刀具的圆头的切削面积小于50%，再减小刀补进行精加工，从而可以减少刀具的磨损率，加快走刀速度。在机加工最后2mm的每次进刀切削时候，，每刀进刀金属切削量不得超过0.25mm，来确保加工精度必须检查表面硬度，避免过渡的冷加工（冷作硬化），并做相关纪录，冷作硬化层不得超过0.025mm。镗孔等机加工中应避免由于过度加工而导致的内应力以及变形量过大机加工每次进刀切削后，其表面必须进行检验，并且不能因为过热而导致脱色或变色，在操作过程中必须配备适当的校准过的工具，以备尺寸检验。
6. 探伤检查
对此管道应进行常规的目视、化学成分检测及拉伸等力学性能试验。同时对管道进行100%超声波探伤和100%磁粉检测或进行100%X射线检测，确保此核电站大型不锈钢管道件无裂纹残缺等缺陷，保证产品的质量达到使用要求。
7.结语：通过理论模拟实验，联系实际加工制造，在整体加工的工艺方法上采取措施，运用先进工艺加工方法保证零件各项技术指标达到设计要求和使用性能要求。随着科技和经济的不断发展，核电站在我国广泛的应用，研究并掌握核电站大型特殊材料不锈钢的零件的加工工艺方法有着深远的意义。
参考文献：
[1]陈志.机械加工工艺对零部件表面完整性的影响分析.化学工程与装备，2011，12.
[2]常汉青.主轴和箱体类零件的机械加工工艺分析.科技信息，2011，19.
篇7
关键词：全寿命周期 总费用 降低成本
中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-01
改革开放以来，建筑电气安装工程中的材料设备安装方法有了巨大的变化，但是人们往往片面注重安装的费用，不注重维修及保养等全寿命周期内的总费用，施工单位、建设单位、使用者受到各自的利益驱使，使施工方法、材料选择存在片面性。
电气安装工程总投资与电气安装工程的全寿命费用不同。电气安装工程总投资指所有安装工程的全部费用；而全寿命费用包括电气安装工程建设、运营和报废等各阶段的全部费用。电气安装工程全寿命费用包括电气安装工程投资、电气安装工程交付使用后的经常性开支费用（含经营费用、日常维护修理费用、使用期内大修理和局部更新费用等）及使用期满后的报废拆除费
用等。
笔者认为对建筑电气安装工程的改进可以从以下角度入手。
（1）通过改进施工材料以方便后期的维修，降低维修费用及使用成本。例如：电子式日光的灯脚和电感式日光灯的镇流器经常损坏，损坏后对他们的更换比较麻烦，需要电工操作完成。如果改进日光灯的设计方法，将日光灯灯脚、整流器均改为插接式，通过简易插接件与日光灯架作电气连接，既可以方便维修，还可以在电子式日光灯的灯脚损坏时更换损坏的单边的灯脚，降低维修成本，节省材料。
（2）引入财务评价方式对施工材料进行可行性分析，以施工规范及设计规范形式强制性淘汰使用寿命短的材料。
比如：室外的接地网络普遍采用镀锌扁钢作接地材料，使用到二十年左右就无法确保接地的安全性，但由于该类工程埋在地下较为隐蔽无法及时发现容易造成隐患。我认为，改用不锈钢材料虽然增加了一些造价，但使用安全性基本可以保证，使用寿命命可以大大延长。从财务评价的角度分析，改用不锈钢材料仅仅增加了材料费用，使用寿命可以视为与建筑物相同。而定期更换镀锌扁钢接地极既需要将室外接地工程乃至地上覆盖物开挖及恢复全部计入工程费用，费用相当可观。
采用现金流量分析的方法，按一栋使用寿命70年的建筑来分析，按20年和40年分两次更换镀锌扁钢计算，利率按4%计算，根据已知终值求现值公式：现值的公式P=F（1+i）-n（其中F为终值，I为利率，n为年数）。
比较保守的估算一下：假定某小区住宅楼安装不锈钢扁钢的费用为5000元，直到该楼拆除都不需要更换；而第一次安装镀锌扁钢的费用设为2000元，每次更换镀锌扁钢费用为8000元（含土方开挖及地上设施修复），则将第一次更换镀锌扁钢的费用折算为现值P1，P1=8000（1+0.04）-20=3651.1元，同理第一次更换镀锌扁钢的费用折算为现值P2，P2=8000（1+0.04）-40=1666.31元，则全寿命费用为2000+P1+P2=7317.4元。可以看出，如将镀锌扁钢改用不锈钢材料，在全寿命周期内的总费用减少2317.4元。
相比之下，室外安装的接地镀锌扁钢改用不锈钢材料经济效益明显，同时又提高了安全性，社会效益也很明显。如果考虑物价上涨及人工工资提高等因素，经济效益会更加明显。
由于现有施工及设计规范有一定的滞后，未对此类技术强制淘汰，这是此类问题的根本原因。在这个问题上，建设单位往往只重视前期投入，受到利益驱使，使这种更优良的施工方法无法实施。
综上所述，笔者认为建筑电气安装工程中非技术性的简单实用的创新应着眼于综合费用分析，考虑维修费用、使用费用及资源因素等对施工方法进行充分的改进以适应新形势发展。
参考文献
[1] 注册咨询工程师（投资）考试教材编写委员会.现代咨询方法与实务[M].北京：计划出版社，2003.
[2] 林琼，黄樱，蔡萍莉.办公楼电气设计[J].山西建筑，2007，33（14）：172-173.
[3] 莫慧.浅谈办公楼的电气设计[J].山西建筑，2008，34（29）.
篇8
分析 配比试验强度的基础上，通过某工程实例，证实钢纤维混凝土实际
应用 于旧混凝土路面修补工程的可行性。钢纤维混凝土是一种性能优良
的新型复合材料。与普通混凝土相比，其抗拉、抗弯、抗裂及耐磨、耐
冲击、耐疲劳、韧性等性能都有显著提高，它不仅可使面层减薄，缩缝
间距加大，改善路面的使用性能，延长路面使用寿命，而且还可节省工
程造价，缩短施工工期。
关键词：钢纤维混凝土；普通混凝土；旧混凝土路面；修补工程；应用
随着国民 经济 建设和公路 交通 事业的飞速 发展 ，城市道路和国道干
线公路上的车辆荷载及密度越来越大，行驶速度越来越快，致使路面的
损坏也日趋严重起来。特别是对损坏的水泥混凝土路面而言，它不仅翻
修投资大，且施工周期较长，严重
影响 交通畅通及行车安全。如用普通水泥混凝土修复路面虽有强度高，
板块性好，有一定的抗磨性及承受气象作用的耐久性好等特点，但它的
最大缺陷是脆性大、易开裂、抗温性差，路面板块容易受弯折而产生断
裂，所以就要求路面面板应有足够的抗弯、抗拉强度和厚度。用钢纤维
混凝土修筑路面，就是意将钢纤维均匀地分散于基体混凝土中（与混凝
土一起搅拌），并通过分散的钢纤维，减小因荷载在基体混凝土引起的
细裂缝端部的应力集中，从而控制混凝土裂缝的扩展，提高整个复合材
料的抗裂性。wwW.lw881.com同时由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界面粘结
力，因而可将外力传到抗拉强度大、延伸率高的纤维上面，使钢纤维混
凝土作为一个均匀的整体抵抗外力的作用，显著提高了混凝土原有的抗
拉、抗弯强度和断裂延伸率。特别是提高了混凝土的韧性和抗冲击性。
实践证明，采用钢纤维混凝土这一新型高强复合材料对路面修理，既可
提高路面的抗裂性、抗弯曲、耐冲击和耐疲劳性，而且可改善路面的使
用性能，延长使用寿命从而减少老路开挖，对节省工程造价等具有重要
的经济效益和 社会 效益；为提高道路补强与改造提供了良好的途径。
1 基本要求
1．1 钢纤维混凝土材料
钢纤维混凝土就是在一般普通混凝土中掺配一定数量的短而细的钢纤维
所组成的一种新型高强复合材料。由于钢纤维阻滞基体混凝土裂缝的产
生，不但具有普通混凝土的优良性能，而且具有良好的抗折、抗冲击、
抗疲劳以及收缩率小、韧性好、耐磨耗能力强等特性。可使路面厚度减
薄50％以上，缩缝间距可增至15m～30m，不用设胀缝和纵缝。钢纤维混
凝土用钢纤维类型有圆直型、熔抽型和剪切型钢纤维。其长度分为各种
不同规格，最佳长径比为40～70，截面直径在0．4mm～0．7mm范围内，
抗拉强度不低于380mpa。在施工时钢纤维在混凝土中的掺入量为1．0％
～2．0％（体积比），但最大掺量不宜超过2．0％。水泥采用425＃～
525＃普通硅酸盐水泥，以保证混合料具有较高的强度和耐磨性能。钢
纤维混凝土用的粗骨料最大粒径为钢纤维长度的2?3。不宜大于20mm。
细集料采用中粗砂，平均粒径0．35mm～0．45mm，松装密度1．37g/cm3。
砂率采用45％～50％。
1．2 钢纤维混凝土配合比
钢纤维混凝土混合料配合比的要求首先应使路面厚度减薄，其次是保证
钢纤维混凝土有较高的抗弯强度，以满足结构设计对强度等级的要求即抗压强度与
抗折强度，以及施工的和易性。钢纤维混凝土配合比设计基本按以下步骤进行。
（1）根据强度设计值以及施工配制强度提高系数，确定试配抗压
强度与抗折强度；钢纤维混凝土抗折强度设计值的确定：
fftm＝ftm（1＋atmpflf/df）
式中 fftm———钢纤维混凝土抗折强度设计值；
ftm———与钢纤维混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度
的素混凝土的抗折强度设计值；
atm———钢纤维对抗折强度的影响系数（试验确定）；
pf———钢纤维体积率，％；
lf/df———钢纤维长径比，当ftm＜6．0n/mm2时，可按表1采用。
（2）根据试配抗压强度 计算 水灰比；
（3）根据试配抗压强度，确定钢纤维体积率，一般浇筑成型的结构范围在0．5％～2．0％之间；
（4）按照施工要求的稠度确定单位体积用水量，参照表2；
（5）确定砂率，见表3；
（6） 计算 混合材料用量，确定试配配合比；
（7）按照试配配合比进行拌合物性能试验，调整单位体积用水量和砂率，确定强度试验用基准配合比；
（8）根据强度试验结果调整水灰比和钢纤维体积率，确定施工配合比。
试验结果表明，在经验和计算的基础上确定水泥用量、砂率及水灰
比，并根据不同配比时的钢纤维混凝土强度进行试验（见表4），当水
泥用量在380kg?m3～400kg?m3时强度较高，但此时砂率较小，
砂石中有分离现象。因此将砂率调到0．48，如此强度虽有降低，但其
余性能却可得到改善。为此，调整最佳配比即水泥∶黄砂∶碎石∶水＝
1∶2．16∶2．34∶0．48。1．3 钢纤维混凝土拌和
为防止钢纤维混凝土在搅拌时纤维结团，在施工时每拌一次的搅拌
量不宜大于搅拌机额定搅拌量的80％。采用滚动式搅拌机拌和，在搅拌
混凝土过程中必须保证钢纤维均匀分布。为保证混凝土混合料的搅拌质
量，采用先干后湿的拌和工艺。投料顺序及搅拌时间为：粗集料钢纤
维（干拌1min）细集料水泥（干拌1min），其中钢纤维在拌和时分
三次加入拌和机中，边拌边加入钢纤维，再倒入黄砂、水泥，待全部料
投入后重拌2min～3min，最后加足水湿拌1min。总搅拌时间不超过6mi
n，超搅拌会引起湿纤维结团。按此程序拌出的混合料均匀。尚若在拌
和中，先加水泥和粗、细集料，后加钢纤维则容易结成团。而且纤维团
越滚越紧，难以分开，一旦发现有纤维结团，就必须剔除掉，以防止因
此而 影响 混凝土的质量。
1．4 钢纤维混凝土浇捣
钢纤维混凝土浇捣与普通混凝土一样，浇筑和振捣是施工中的重要环节
，直接影响钢纤维混凝土的整体性和致密性。不同之处就是其流动性较
差，在边角处容易产生蜂窝，因此，边角部分可先用捣棒捣实。板角采
用插入式振动器振捣，然后用夯梁板来回整平。在混凝土面层抹平过程
中，因钢纤维直径较粗而易冒出路面，影响到行车安全，故在施工时需
注意清除。
2 工程实例
某二级公路水泥混凝土路面修补工程段全长112m，宽2×3m，修补前路
面板呈破碎、断裂状，原为一般普通混凝土浇筑，部分板底基层下沉。
现用钢纤维混凝土修补路面，基层补强采用c15素混凝土浇筑，旧混凝
土路面平均凿除深度25cm（包括基层松动部分），拟采用12cm厚、c30
钢纤维混凝土浇筑路面。
2．1 施工材料
2．1．1 原材料
水泥：425＃普通硅酸盐水泥；
细集料：用中粗砂，平均粒径0．35mm～0．48mm，含泥量＜2％；
粗集料：碎石5mm～20mm，含泥量＜1％，质地坚硬；
钢纤维：选用长度30mm、当量直径0．60mm由浙江某厂生产的低碳结构
钢剪切扭曲型，型号dn－30，其强度380mpa以上。该产品性能稳定，使
用效果良好。
2．1．2 配合比
钢纤维混凝土配合比设计按照抗折强度和抗压强度双控标准要求及施工
的工作度采用以抗折强度为主要指标进行设计。设计抗折强度6．5mpa
、抗压强度35mpa。经试验室进行几种配比方案确定：水泥∶黄砂∶碎
石∶钢纤维∶水并强度试验，结果见表5。
2．2 施工工艺
2．2．1 基层处理及路面浇筑
在钢纤维混凝土浇筑前，为提高水泥混凝土面层下基层和垫层的刚度，
做好对旧混凝土板及板底基层
的处理工作，即在破损板及板底脱空破裂的旧混凝土板块凿除后，对部
分板底基层进行补强处理。凿除旧混凝土板时，凿除深度必须满足原路
面设计要求，再将原基层松动部分全部清除。被清除后的基坑及深度一
律用c15贫混凝土进行处理。待混凝土半干状态时即可浇筑路面。按要
求先用c15普通混凝土浇筑至路面面层厚度12cm时，经底面层整平处理
后再用钢纤维混凝土浇筑。
2．2．2 钢纤维混凝土搅拌
钢纤维混凝土搅拌采用滚筒式搅拌机。为使钢纤维在混凝土中分散均匀
，采用二次投料三次搅拌法，即先将石子和钢纤维干拌1min，加入砂子
、水泥再干拌1min，最后注水湿拌1．5min左右，总搅拌时间控制在6m
in内，搅拌时间过长会形成湿纤维团。且每次的搅拌量宜在搅拌机公称
容量的1?3以下。
2．2．3 运输与浇筑
混凝土运输采用自卸运输车，运至施工地点进行浇筑时的卸料高度不得
超过1．5m，以防混凝土离析。钢纤维混凝土采用人工摊铺，用人工将
其大致摊铺整平，摊铺后用平板振动器振捣，振捣的持续时间以混凝土
停止下沉，不再冒气泡并泛出水泥浆为准，且不宜过振。振捣时辅以人
工找平，混凝土整平采用振动梁振捣拖平，再用钢滚筒依次滚压进一步
整平，整平的表面不得裸露钢纤维。在做面时需分两次进行，即先找平
抹平，待混凝土表面无泌水时，再做第二次抹平，抹平后沿模板方向拉
毛，拉毛深度1mm～2mm。拉毛时避免带出钢纤维，如采用滚式压纹器进
行处理则效果更佳。
2．2．4 养护与切缝
钢纤维混凝土设有多种切缝。胀缝与路中心线垂直，缝壁必须垂直，缝
隙宽度必须一致，缝中不得有连浆现象，缝隙内应及时浇灌填缝料，当
混凝土达到强度25％～30％时，采用切缝机进行缩缝切割，切缝深度3
cm，缩缝设置16m?道。施工缝位置宜与胀缝或缩缝设计位置吻合，施
工缝与路中心线垂直，不设置传力杆。对胀缝、缩缝均采用10＃石油沥
青，灌式填缝。
混凝土做面完毕后，及时采用湿法养护，终凝后及时覆盖草袋，并每天
均匀浇水，保持潮湿状态，养护10d～15d。与此同时做好封闭 交通 ，待
强度测试达到规定要求后即可开放交通。
2．3 施工质量控制
钢纤维混凝土的质量除对原材料、配合比以及施工过程的主要环节进行
控制外，还重点对钢纤维混凝土的搅拌、钢纤维的投入以及混凝土振捣
的控制，同时按规定对每天所浇筑混凝土的28d抗折、断块抗压强度进
行检验，均达到了设计要求，使平整度、坍
落度、主要技术指标得到有效控制。
3 经济 与 社会 效益
从经济和社会效益 分析 ，钢纤维混凝土路面与普通水泥混凝土路面相比
，其特点：①面层厚度可减薄至1/2以上，使施工工期缩短，因此节约
原材料及减少工程量后所带来的一切费用；②路面使用寿命延长因此而
节省的费用；③减少缩缝带来的材料、人工等所节省的费用；5节省养
护、减少时间延误及维修费用；除此以外，还有路面质量好，接缝少，
延长车辆使用寿命等费用。综合分析，对于旧混凝土路面，若采用钢纤
维混凝土进行罩面修复，则一次性投资的费用比挖掉重建混凝土路面要
节省许多。同样，从一次性投资、使用年限、维修费用、资金的时间价
值来全面评价钢纤维混凝土路面工程的经济效益，与新铺沥青混凝土路
面评价综合效益，钢纤维混凝土路面虽一次性投资较前者高，但从其维
修费用、使用年限的不同考虑，以及和资金的时间效益，用年成本法计
算其等值年金，结果表明钢纤维混凝土路面每年支出的费用比沥青混凝
土路面要低35％。采用钢纤维混凝土修补法，不但可使钢纤维混凝土的
质量及其增强效果得到保证，而且还可提前开放交通，具有显著的经济
效益和社会效益。
4 结语
钢纤维混凝土自 发展 以来，已在公路路面、桥面、机场跑道等工程中得
到广泛 应用 ，同时也取得了一定的经济效益和社会效益。它除了具有良
好的抗弯强度外，而且还具有优异的抗冲击、抗开裂性能。在对钢纤维
混凝土进行的冲击荷载等试验 研究 中表明：掺以体积率为1％～2％的钢
纤维增强混凝土与基体比较，其抗冲击强度可提高10倍～20倍，弯曲韧
性可提高20倍左右，抗弯强度可提高1倍～6倍，抗拉强度可提高2倍左
右，疲劳强度提高50％，抗裂强度可提高2倍，抗压强度可提高10％～
30％。由此可见，钢纤维混凝土的抗裂性与抗冲击是非常优异的。此外
，用钢纤维混凝土修筑旧混凝土路面还能达到早期强度高，提前通车的
目的。
参考 文献
［1］卢亦焱．钢纤维混凝土材料及其在路面工程中的应用．公路，1999，4
篇9
一、 阅读解题过程，总结解题思路和方法
例1 阅读：解方程组x2－3xy+2y2=0 ①x2+y2=10 ②.
解 （第一步）由①，得?摇（x－y）（x－2y）=0，
x－y=0或x－2y=0.
（第二步）因此，原方程组可化为两个方程组：
x－y=0x2+y2=10； x－2y=0x2+y2=10.
分别解这两个方程组，得原方程组的解为
x1=y1=； x2=-y2=-；
x3=2y3=2； x4=-2y4=-2.
填空：第一步中，运用 法将方程①化为两个二元一次方程，达到了 的目的.由第一步到第二步，将原方程组化为两个由一个二元一次方程和一个一元二次方程组成的方程组，体现了 的数学思想.第二步中，两个方程组都是运用了 法，达到了 目的，从而使方程组得以求解.
分析 本题主要是根据给定的特例阅读理解其中的解题过程，理解方程组解法中体现的数学思想，然后总结解题方法.紧扣教材内容，学生易想、易总结.
略解：从左至右依次填入：因式分解；降次；转化；代入；消元.
点评：解决这类问题，在阅读解题过程中，根据题目中给定的条件，结合解答过程中使用的方法，加以概括归纳，总结解题的思路，从而将研究问题的方法一般化，进行推广应用，达到学以致用.这类问题能考查学生获取信息后的抽象概括能力.
二、 阅读新知识，研究新问题
例2 问题情境
已知矩形的面积为a（a为常数，a＞0），当该矩形的长为多少时，它的周长最小？最小值是多少？
数学模型
设该矩形的长为x，周长为y，则y与x的函数关系式为y=2（x+）（x＞0）．
探索研究
（1） 我们可以借鉴以前研究函数的经验，先探索函数y=x+（x＞0）的图象性质．
① 填写下表，画出函数的图象：
② 观察图象，写出该函数两条不同类型的性质；
③ 在求二次函数y=ax2＋bx＋c（a≠0）的最大（小）值时，除了通过观察图象，还可以通过配方得到．请你通过配方求函数y=x+（x＞0）的最小值．
解决问题
（2） 用上述方法解决“问题情境”中的问题，直接写出答案．
分析 本题构思巧妙，利用类比将所需研究的函数问题通过具体的函数分析研究方法加以推广.在对给定函数分析后再进行类比研究新函数，探索研究问题③的解决利用①、②的方法.
略解：（1） ① ，，，2，，，．
函数y=x+（x>0）的图象如图．
② 本题答案不唯一，下列解法供参考．
当00）的最小值为2．
③ y=x+
=（）+（）
=（）+（）－2•+2•
=（－）+2
当－=0，即x=1时，函数y=x+（x>0）的最小值为2．
（2） 当该矩形的长为时，它的周长最小，最小值为4．
点评：这是一道典型的探究性试题，仅靠平时对概念、结论的简单记忆和接受是无论如何也解答不出来的.解决这类问题更重要的是从阅读题目中提供的有关信息开始，通过自主探究和动手实践，归纳或猜想出一般的结论，通过建模，加强知识的灵活运用.这类问题对学生建模能力，决策判断能力的培养起到很大作用.
三、 阅读特殊范例，推出一般结论
例3 用长度一定的不锈钢材料设计成外观为矩形的框架（如图123中的一种）．
设竖档AB=x米，请根据以上图案回答下列问题：（题中的不锈钢材料总长度均指各图中所有黑线的长度和，所有横档和竖档分别与AD、AB平行）
（1） 在图1中，如果不锈钢材料总长度为12米，当x为多少时，矩形框架ABCD的面积为3平方米？
（2） 在图2中，如果不锈钢材料总长度为12米，当x为多少时，矩形框架ABCD的面积S最大？最大面积是多少？
（3） 在图3中，如果不锈钢材料总长度为a米，共有n条竖档，那么当x为多少时，矩形框架ABCD的面积S最大？最大面积是多少？
分析 本题要求学生先从特殊题例入手阅读本题，然后在理解上述解法的基础之上解决一般问题.从特殊推广到一般.融合方程与函数的基本知识，学生在阅读理解的基础之上进行方法的归纳与总结，然后再加以应用.
略解：（1）当不锈钢材料总长度为12米，共有3条竖档时，BC= = 4-x，
x（4-x）=3．解得，x=1或3．
（2） 当不锈钢材料总长度为12米，共有4条竖档时，BC=，矩形框架ABCD的面积S=x•=-x+4x．当x=-=时，S=3．
当x=时时，矩形框架ABCD的面积S最大，最大面积为3平方米．
（3） 当不锈钢材料总长度为a米，共有n条竖档时，BC=，矩形框架ABCD的面积S=x•=-x2+x．当x=-=时，S=
当x=时，矩形框架ABCD的面积S最大，最大面积为平方米
点评：这类题特点鲜明,内容丰富,超越常规,源于课本又高于课本,不仅考查学生的阅读能力,而且综合考查学生的信息处理能力、知识迁移能力,对学生的数学意识、数学思维能力和创新意识有较高要求.要求学生在研读所给内容后，创造性地加以应用，可以较好地考查考生的创新意识和创新能力，强化学生的数学应用意识，优化学生的思维品质，提高学生的数学思维能力，培养学生的个性品质具有重要意义.
总之，阅读能力是学习数学的一个十分重要而又容易被忽略的技能，数学新知识的学习离不开阅读.阅读理解这类试题要求学生能透彻理解所给知识内容，从阅读中理解，在理解中提炼.阅读理解题的基本模式是“材料―问题”.解决这类问题时要善于总结解题规律，准确运用自己发现的规律和方法，体现自己对数学知识的理解水平、数学方法的运用水平及分析推理能力和知识的迁移能力等.因此，在复习中更应透彻理解所学内容，搞清楚知识的来龙去脉，不仅要学会数学知识，更要掌握在研究知识的过程中掌握数学思想和方法，这对促进学生的数学思维发展意义深远.
练 习
1. 先阅读理解下列例题，再按要求完成作业.
例题：解一元二次不等式6x2－x－2>0
解：把6x2－x－2分解因式得：6x2－x－2=（3x－2）（2x+1）
又6x2－x－2>0，所以（3x－2）（2x+1）>0,由有理数的乘法法则“两数相乘，同号得正”有
（1） 3x－2>02x+1>0 或（2） 3x－2
解不等式组（1）得x>,解不等式组得x
所以（3x－2）（2x+1）>0的解集为x>或x
因此一元二次不等式6x2－x－2>0的解集为x>或x
作业题：（1）.求分式不等式
（2） 通过阅读例题和做作业题1，你学会了什么知识和方法？
2. 如图，正方形ABCD和正方形EFGH的边长分别为2和，对角线BD、FH都在直线l上，O1O2分别是正方形的中心，线段O1O2的长叫做两个正方形的中心距．当中心O在直线 l上平移时，正方形 EFGH也随之平移，在平移时正方形EFGH的形状、大小没有改变．
（1） 计算：O1D= ，O2F= ；
（2） 当中心O2在直线l上平移到两个正方形只有一个公共点时，中心距O1O2= .
（3） 随着中心O2在直线l上的平移，两个正方形的公共点的个数还有哪些变化？并求出相对应的中心距的值或取值范围．（不必写出计算过程）
3. 请阅读下列材料：
问题：如图（1），一圆柱的底面半径为5dm，BC是底面直径，求一只蚂蚁从A点出发沿圆柱表面爬行到点C的最短路线.小明设计了两条路线：
路线1：侧面展开图中的线段AC.如下图（2）所示：
设路线1的长度为l1，则l12=AC2=AB2+AC2=52+（5π）2=25+25π2
路线2：高线AB + 底面直径BC.如上图（1）所示：
设路线2的长度为l2，则l22=（AB+AC）2=（5+10）2=225
?摇l12-l22=25+25π-225=25π2-200=25（π2-8）＞0
l12＞l22 l1＞l2
所以要选择路线2较短.
（1） 小明对上述结论有些疑惑，于是他把条件改成：“圆柱的底面半径为1dm，高AB为5dm”继续按前面的路线进行计算.请你帮小明完成下面的计算：
路线1：?摇l12=AC2= ；
路线2：?摇l12=（AB+AC）2= .
?摇l12 l22 l1 l2?摇（ 填>或
所以应选择路线 （填1或2）较短.
（2） 请你帮小明继续研究:在一般情况下,当圆柱的底面半径为r,高为h时，应如何选择上面的两条路线才能使蚂蚁从点A出发沿圆柱表面爬行到C点的路线最短.
参考答案
1. （1）-5
2. ：（1） OD=2；OF=1．（2） OO=3．（3） 两个正方形的边长有两个公共点时，1＜OO＜3；无数个公共点时，OO=1；1个公共点时，OO=3；无公共点时，OO＞3或0≤OO＜1.
3. （1） 25+π；49；
篇10
【关键词】 奥氏体无镍不锈钢;生物相容性;溶血试验;溶血
AbstractObjective：To preliminarily evaluate the biocompatibility of austenitic nickelfree stainless steel with in haemolysis test.Methods：First austenitic nickelfree stainless steel was made into wafers of 5 mm diameter and 1mm thickness.Then the material was put separately in the cuvette with 10 ml physiological saline solution as the test group，while those in the cuvette with 10 ml distilled water or 10 ml physiological solution were taken as the positive control group and the negative control group.The human blood(0.2ml) was added into each cuvette.Haemolysis rate was measured according to the formula of (the absorbance value of austenitic nickelfree stainless steelthe absorbance value of negative control group)/( the absorbance value of positive control groupthe absorbance value of austenitic nickelfree stainless steel).Results：haemolysis rate of the austenitic nickelfree stainless steel was 3(831%，which was lower than 5%.Conclusion：the austenitic nickelfree stainless steel will not induce acute haemolysis.
Key wordsaustenitic nickelfree stainless steel;biocompatibiliby haemolysis
口腔临床的修复治疗与材料学密不可分。近年来随着材料学的发展，各种新兴的材料不断产生，给口腔临床医学带来巨大的变革。目前广泛应用在临床的医用不锈钢为316L含镍为10%～15%[1]。由于镍离子是一种潜在的致敏因子，镍离子在生物体内植入物附近的富集可能诱发毒性效应，发生细胞破坏和炎症反应，对生物体有致畸致癌的危害性[2]。西方许多国家针对镍的危害早已制定和颁布相关文件和标准来限制生物医用金属中镍的含量。鉴于含镍不锈钢可能对人体健康造成的危害，近年来一些研究者[3]提出把高氮含量的CrMnN系列无镍不锈钢应用于生物医学，他们指出这种不锈钢具有良好的强韧性组合，良好的抗腐蚀能力，最重要的是钢中不含镍元素，从而可避免镍元素在人体内析出造成的致敏性及其他组织反应。
本试验采用的BIOSSN4含氮无镍奥氏体不锈钢[4]是中科院金属研究所发展的一种医用不锈钢材料，其特点是完全去掉了钢中的镍元素，采用氮和锰元素来形成和稳定奥氏体结构[1]，具有优良的强韧性配合，良好的耐蚀性。本课题主要研究此材料的生物安全性，为临床应用前的测试提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验材料 BIOSSN4含氮无镍奥氏体不锈钢(中科院沈阳金属研究所研制并提供)。阴性对照：生理盐水;阳性对照：蒸馏水。主要试剂：2%草酸钾生理盐水溶液。
1.1.2 实验仪器 天平、试管、量筒、微量加样器、吸管;恒温水浴箱;离心机;7230分光光度计。
1.1.3 实验对象 随机选取的志愿者的静脉血(志愿者为临床随机选取自愿参与试验的符合医学伦理要求的健康成年人)。
1.2 方法
1.2.1 金属试件制备 制作半径5 mm、厚1 mm的圆柱型蜡片(面积1 088cm2)，铸造形成圆柱型奥氏体无镍不锈钢金属片，打磨抛光后95%酒精超声清洗15 min;去离子水冲洗数遍(至少3遍)后置干玻璃小瓶中，将金属片于121℃高压灭菌后待用[5]。
1.2.2 溶血试验 分别取不同志愿者静脉血20ml加2%草酸钾生理盐水溶液1ml制成新鲜抗凝血，再取8ml抗凝血加10ml生理盐水稀释。取消毒后待测样品，加入10ml生理盐水，放入37℃水浴预热30min，再取0.2ml稀释的抗凝血加入试管中缓慢混合，在37℃水浴中保温60min。取蒸馏水10 ml作为阳性对照，放入37℃水浴预热30min，再加0.2ml稀释的抗凝血混匀后置37℃水浴60min。另取生理盐水10ml作为阴性对照，放入37℃水浴预热30min，再加0.2ml稀释的抗凝血混匀后置37℃水浴60min。各试管离心5min(750 g)，吸取上清液移入比色皿内，用7230分光光度计在波长545 nm处测定各管吸光度。按下式计算溶血率：溶血率=(样品吸光度-阴性吸光度)/(阳性吸光度-阴性吸光度[6]，试验重复3次，每次取不同志愿者血，以避免个体差异。
2 结果
各组吸光度值及材料溶血百分率见表1。表1 各组吸光度值及材料溶血百分率奥氏体无镍不锈钢试件的溶血率为3.831%，小于5%。离心后试管中红细胞下沉，上清液变清无红色，吸取少量含红细胞的下层液进行显微镜下观察，未发现红细胞破裂现象，参照ISO/TR7405-1984(E)规定。溶血试验合格[7]。可以认为含氮奥氏体无镍不锈钢材料不会引起急性溶血。
3 讨论
医用金属合金在口腔临床中应用广泛，由于其应用于人体，而人体环境是一个复杂的生理介质，因此医用金属材料在人体内不可避免存在腐蚀或磨蚀现象。如果磨损、腐蚀造成的金属离子溶出对人体组织有毒害作用，就能危害人体的健康。其中最具代表性的是镍离子。由于镍可形成稳定的奥氏体使钢具有良好的强韧性及易加工的性能，因此目前含镍的不锈钢(如316L)已广泛用于医疗。但镍是一种潜在的致敏因子，最常见的损害是镍接触性皮炎[8]。其次，体外研究表明[9]镍能减弱DNA、RNA多聚酶的活性，减少DNA复制。还有Ni2+可以消弱机体防御系统的功能，增强细胞对癌的易感性[10]。因此鉴于含镍医用金属材料可能对人体造成危害，专家建议最好的办法就是严格禁止或限制各种直接接触人体的金属材料中镍的含量。为了适应医学发展的要求，解决医用金属材料安全性可靠性问题，必须开发和改进新的技术和材料。目前医用钛合金具有良好的耐蚀性和生物相容性，但价格昂贵加工困难，因此研究开发高耐蚀性、高强韧性的医用无镍不锈钢具有很大的前景。
奥氏体无镍不锈钢作为新型的医用不锈钢材料，以氮元素替代镍非常强烈的形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体相区的元素，有效地保证了不锈钢的单一奥氏体组织的稳定性，而且又具有较高的强度和韧度，这为无镍不锈钢具有优良的综合性能准备了基本条件。但是奥氏体无镍不锈钢作为新兴的材料能否应用于临床，则需要进行生物相容性评价。
生物相容性是指材料在宿主的特定环境和部位与宿主直接或间接接触时所产生相互反应的能力，是材料在生物体内处于静动态变化过程中，能耐受宿主各系统作用而保持相对稳定，不被排斥和破坏的生物学性质[11]。对于材料的生物学性能的评价方法较多，国际标准化组织公布的医疗器械生物学评价试验指南(ISO标准，1997)中基本评价的生物学试验包括细胞毒性、致敏、刺激或皮内反应，全身急性毒性、遗传毒性、植入、血液相容性等。此外，尚有补充评价的生物学试验，目前评价标准已经深入到细胞水平和分子水平。在生物材料的毒性及对细胞影响方面，认为体外实验较体内植入更为敏感[12]。但是无论何种方法的试验最终可靠的结论还是由长期的临床观察得到，为了保证临床试用的安全和在新材料研制中对材料进行筛选，防止浪费时间和金钱，则必须在临床试用前进行初期筛选试验[13]。
溶血试验作为初期筛选试验是体外细胞毒性实验的一个重要补充[14]，也是评价材料体外急性溶血活性，鉴定血液相容性的最基本方法之一，能敏感的反映式样对红细胞的影响。材料和血液接触时，其溶血成分的存在可导致红细胞破坏，血红蛋白释放，从而使游离血浆血红蛋白增加，产生对机体的毒副作用[15]。一般来讲，具有毒性物质材料所造成的溶血反应程度较其在细胞培养中所产生的毒性反应程度大，当在溶血试验中测得有溶血活动时，可提示材料有毒性[16]。
有实验者在做溶血试验时多以家兔血为实验对象，由于待测试件最终要应用于人体，因此仅采用家兔血进行实验，其结果只能间接的评价实验试件的生物学相容性，缺乏直接证据。胡涛等[17]以及秦海林等[18]曾经应用人外周静脉血进行溶血试验，其标准以及试验结果与应用兔血实验一致。本试验直接采用了人血进行试验，其实验结果更具有说服力。
本试验初步证明无镍奥氏体不锈钢去除了具有毒性和致敏性的镍元素，又具有良好的生物学相容性，因而其具有巨大的优势和美好前景。无镍奥氏体不锈钢完全可替代目前的含镍医用不锈钢，广泛应用在医疗器械，外科植入物及口腔科各种修复材料中，同时还可以应用在食品餐饮，首饰以及其它与人体经常接触的不锈钢产品方面。通过本试验的研究奥氏体无镍不锈钢试件的溶血率为3.831%，小于5%，且阳性对照组吸光度值为1.046在(0.8±0.3)范围内，阴性对照组吸光度值为0.028小于0.03，符合设计要求。根据标准[15]规定溶血率小于5%不会发生溶血，证明奥氏体无镍不锈钢具有良好的血液相容性[19]，可以进行二期试验和使用试验，为临床应用提供科学依据。
参考文献
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