含碳量对轻质Fe-Mn-Al钢电化学腐蚀性能的影响

用电化学动电位极化曲线和阻抗谱对轻质Fe-Mn-Al系钢在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀行为进行了研究,并从微观组织上分析其发生腐蚀的原因。结果表明:经过1 100℃固溶处理的试验钢由奥氏体(A)加铁素体(δ-F)两相组成,随着钢中含碳量的增加,奥氏体含量逐渐增加。电化学腐蚀试验结果表明:当碳的质量分数由0.3%增加至1.0%时,钢的耐蚀性先下降后增加。试验钢的失效形式主要表现为铁素体/奥氏体的相间腐蚀。根据EDS分析结果,在铁素体/奥氏体相界处铝含量的下降可能是导致相间腐蚀的主要原因。

外附轻质墙板的弱轴全螺栓装配式钢框架试验研究

为实现钢框架H型钢柱的弱轴连接,设计了一种悬臂段H型钢梁柱的弱轴顶底L型件连接钢框架,并将保温装饰轻质墙板作为围护结构外挂于钢框架。对1榀单层单跨1∶2缩尺试件进行抗震试验研究,分析结构体系的整体破坏模式、承载力、刚度以及耗能能力的变化,评价外挂轻质墙板体系的整体性能。结果表明:外挂轻质墙板全螺栓装配式弱轴连接钢框架的破坏模式合理,墙板体系稳定,L型件连接节点实现了梁端塑性铰外移。结构滞回曲线饱满,骨架曲线呈S型,正向屈服位移与极限承载力分别为27.08 mm与351.99 kN,负向为19.78 mm和377.43 kN,满足结构延性与承载力需求;试件塑性刚度退化缓慢,最大阻尼比达0.35,整体耗能性能较好。外挂墙板的干挂形式与钢框架的全螺栓连接方法共同提高了建筑装配化效率。

含碳量对轻质Fe-Mn-Al系钢耐蚀性能的影响

设计了碳质量分数分别为0.6%、0.8%和1%的轻质钢系列,研究了含碳量对轻质Fe-Mn-Al系钢耐腐蚀性能的影响。使用电化学分析方法包括极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)对试验钢的腐蚀性能进行对比研究,并采用电化学噪声测试技术测得较稳定试样的点蚀发生情况。结果表明,在极化状态下,随着含碳量的升高,轻质Fe15Mn10Al系钢的钝化膜更易形成,但也更易被击穿,导致腐蚀速率提高。随着含碳量的升高,试验钢的表面热力学稳定性下降,导致其腐蚀速率提高。在质量分数为5%的NaCl溶液中,试验钢主要发生的是点蚀腐蚀失效。

全螺栓装配式钢框架外挂轻质墙板有限元分析

基于一体化轻质保温装饰墙板全螺栓装配式钢框架的抗震性能试验研究,本文采用商业有限元软件ABAQUS对结构进行了精细化非线性有限元分析。研究了结构的滞回性能、结构能力、应力分布以及失效模式等,提出了在柱脚和龙骨间设置加劲肋的改进设计方案,并对诸如顶底L型件水平板和竖向板螺栓数量、加劲肋形式、结构高跨比以及轴压比等关键设计参数进行了拓展分析。结果表明,采用本文有限元建模方法能够精准地模拟试验的滞回性能,极限承载力与试验最大差值为8.86%,模型失效模式及应力分布与试验现象高度吻合;柱脚和龙骨间加劲肋使柱脚内外翼缘协同变形,减小翼缘局部屈曲,避免龙骨连接处焊缝的应力集中,显著提升了结构承载力;通过优化顶底L型件的螺栓数量和加劲肋形式等设计参数,可进一步提升结构能力;实际工程中应合理控制结构高跨比和轴压比,以满足抗震设防要求。

钢边框复合轻质板中岩棉保温装饰一体板的应用研究

为了推动钢结构围护体系的进一步发展,基于岩棉保温装饰一体板吸声性能好、导热系数低等优点,以及钢边框复合轻质板具有足够的抗压强度、保温性能、无空腔和遵循应力释放原则等特点,通过组合岩棉保温装饰一体板与钢边框复合轻质板,形成新型钢结构外墙围护结构,并对其锚固性能、粘结性能、燃烧性能以及整体安全性进行分析。研究结果表明:经过试验得出板材间单点锚固力检测值分别为0.5kN和0.3kN,均满足规范要求;粘结砂浆用量不得小于6kg/m^(2),粘结拉伸强度达到设计标准;复合外墙体系具有较好的耐候性和抗风性能。这表明岩棉保温装饰一体板+钢边框复合轻质板外墙体系可以应用于钢结构建筑中,且具有较好的效果,能够推动钢结构围护体系的进一步发展。

岩棉保温装饰一体板在钢边框复合轻质板中的应用

钢结构装配式模式已经成为现代建筑的主要发展方向,此种结构体系由于质量相对较轻,采取装配式生产模式,能够实现较为灵活的布局、较短的生产周期,同时具有非常好的抗震性能。目前,钢结构在不同规模的住宅建筑中应用都已经相对成熟,但是关于与其相配套的围护体系研究还有所不足,技术水平相对落后。钢边框复合轻质板是近些年来出现并应用的全新板材,由于其整体构造较为简单,具有较高的施工效率、耐候性和热工性能,因此大量应用在不同类型建筑中。本文论述了“岩棉保温装饰一体板+钢边框复合轻质板”的外墙外保温体系,其符合钢结构装配式建筑的相关要求,对于进一步推动钢结构建筑围护体系发展具有参考作用。

Fe-Mn-Al-Nb系轻质低温钢的组织和性能

本工作设计了一种低层错能并具有稳定奥氏体组织的轻质Fe-Mn-Al-Nb系低温钢,经680℃回火2.5 h,其屈服和抗拉强度分别达到了442 MPa和658 MPa,且低温韧性达到了148 J,相比传统Ni系低温钢的低温韧性提高了80~120 J。对低温冲击后的组织进行表征发现,这主要是由于产生了大量纳米孪晶协调变形,极大地提高了实验钢的低温韧性。另外,通过对实验钢回火前后的组织进行表征,发现回火后析出了大量纳米级的NbC,明显提高了Fe-Mn-Al系钢板的屈服强度和抗拉强度,同时对延伸率的影响较小。

水韧温度对衬板用轻质奥氏体钢组织和性能的影响

开发出衬板用新型轻质Fe-Mn(23.8%)-Al(7.1%)-C(1.02%)钢,测试不同水韧温度处理后实验钢的力学性能。利用X射线衍射分析、显微组织及断口形貌观察、析出物能谱分析,研究不同的水韧温度对新型钢种的组织、力学性能、断裂机理的影响。结果表明:实验用钢的密度6.84 g/cm3,与普通高锰钢相比,密度下降约12.3%;在1050℃保温1 h水韧处理后综合性能最佳,其冲击韧性值(V型缺口)ak达到231.3 J/cm2,硬度为205 HB,抗拉强度为809.6 MPa,屈服强度410.9 MPa,断后伸长率为59.6%。断口形貌呈等轴韧窝状,断裂机理为典型微孔聚集型断裂。

岩棉保温装饰一体板在钢边框复合轻质板中的应用研究

探讨一种适用于钢结构装配式住宅的外墙外保温体系的组成、岩棉保温装饰一体板与钢边框复合轻质板的连接方式、外墙外保温体系的系统试验等。该外墙外保温体系具有保温效果好、防火性能优异、体系连接安全、施工效率高等优点,具有广阔的应用前景。

高强度钢作为汽车轻质材料的应用

为适应来自能源、环境与安全方面的新挑战,汽车轻量化是最有效的措施。文章主要介绍了应用在汽车上的轻质新材料———高强度钢的特性、基本分类及其在汽车轻量化设计中的应用和高强度钢相关的一些国际研究项目。

轻质复合墙板在钢结构住宅中的应用

从轻质复合墙板的构造形式,其与钢框架的连接,板缝的处理,饰面的处理等方面论述了轻质复合墙板在钢结构住宅中的应用,阐明了轻质复合墙板既适应工业化生产的要求,又具有轻质节能的优势。

轻质墙板在装配式钢结构住宅的应用研究

随着城市进程的发展,我国现阶段大力发展和推广绿色新型建筑材料,使得建材行业遵循绿色发展、循环发展、低碳环保发展,推进了建材行业的转型升级,以新型建材来支撑现代装配式的建筑产业发展。本篇文章通过对轻质墙板的主要材料特性和其施工特点的介绍,阐述了轻质墙板在装配式钢结构住宅的适用范围,分析了轻质墙板和装配式钢结构住宅主体结构连接节点的施工技术,为轻质墙板在装配式钢结构住宅的具体应用提供借鉴和参考。

钢框架内嵌轻质夹芯外墙板钢板连接试验研究

为了探究不同钢板厚度连接件对轻质复合保温外墙板钢框架结构抗震性能的影响,本文进行了低周往复荷载试验.试验结果表明:钢板连接件刚度是内嵌轻质夹芯复合墙板抗震能力的重要影响因素,决定结构的极限承载力、抗震能力、水平荷载传递能力.连接钢板厚度越大传递到墙板上的水平荷载越大,适宜的钢板厚度是保证内嵌轻质夹芯外墙板-钢框架体系协同工作的关键.研究结果为轻质复合保温外墙板钢框架结构在实际工程中的应用提供理论依据.

钢结构住宅中轻质墙板的隔声性能

钢结构住宅发展前景广阔,室内声环境至关重要,本文通过对影响轻质墙板隔声性能因素的分析,提出了轻质墙板的隔声处理措施。

Fe15Mn0.8C-Al-Si热轧轻质高强钢的组织与性能

对Fe15Mn0.8C-Al-Si热轧试验钢进行1 100℃固溶1 h油冷处理,然后通过金相显微镜、拉伸试验机、X射线衍射仪以及扫描电镜等研究了Fe15Mn0.8C-Al-Si热轧轻质高强钢的组织与性能。结果表明,经过固溶处理后,试验钢的组织由奥氏体(A)和铁素体(δ-F)组成,其中Fe15Mn0.8C8.5Al1.5Si试验钢的奥氏体体积分数最多达到78.9%。三种成分的试验钢在变形过程中均未发生相变,通过层错能的计算结果可推测其变形以位错滑移机制为主。Fe15Mn 0.8C8.5Al1.5Si试验钢的综合力学性能最佳,其断后伸长率达到62.39%,抗拉强度为870.25 MPa,强塑积达到54 294.90 MPa%。Fe15Mn0.8C9.5Al0.5Si、Fe15Mn0.8C8.5Al1.5Si试验钢的断裂方式为韧性断裂,Fe15Mn0.8C7Al3Si试验钢为韧脆混合断裂。

轻质混凝土拼装墙板填充钢框架协同抗震性能试验研究

为了研究墙板与钢框架结构之间的协同抗震性能,对采用不同墙框连接节点的轻质混凝土拼装墙板填充钢框架进行了低周往复荷载试验.通过对比试件的承载力、滞回性能、刚度、耗能以及延性性能,探讨了轻质混凝土拼装墙板及其整体性对结构抗震性能的影响.结果表明:填充墙板钢框架结构的最终破坏形态以墙板挤压开裂,框架梁柱端部翼缘屈曲为主;轻质混凝土拼装墙板与钢框架协同工作,有利于提高结构整体的承载力和变形能力,减轻钢框架在平面内的屈曲破坏;与刚性节点相比,采用柔性节点连接墙板与钢框架对结构的承载力、层间刚度和耗能能力更为有利;增强拼装墙板的整体性,有助于提高结构整体刚度、变形和耗能能力.研究结果可为轻质混凝土拼装墙板填充钢框架结构的抗震设计提供参考.

钢结构表面轻质底层抹灰石膏拉伸粘结强度试验研究

轻质底层抹灰石膏具有良好的防火保温性能,与钢结构复合时,由于钢基层致密不吸水,其与钢基层交接面较难干燥,会导致二者之间粘结强度较低,为此,以夏季杭州地区为例,开展了轻质底层抹灰石膏在钢结构表面含水率下降规律及不同含水率下与钢结构的拉伸粘结强度试验研究。结果显示,轻质底层抹灰石膏经过5~8 d,含水率降低到10%以下,最终稳定在3%~5%;轻质底层抹灰石膏含水率大于20%时拉伸粘结强度较小,含水率在10%~20%时拉伸粘结强度为0.1 MPa左右,含水率小于10%时,拉伸粘结强度平均值在0.3 MPa以上。

一种轻质隔墙板与超重门附加钢框的新型装饰技术

轻质隔墙板在施工和使用过程中,与超重门的连接位置是裂缝出现的常见位置,也是隔墙板施工过程中质量控制的关键部位。通过对轻质隔墙板与超重门钢框连接位置特点进行分析,阐述连接位置裂缝产生的原因,并提出一种新型轻质隔墙板与超重门附加钢框连接的装饰技术,此技术能有效防止施工裂缝的产生。轻质隔墙板通过在中国人民大学教学科研楼等4项工程中的应用实践,最终取得良好的裂缝控制实施效果。

含铬轻质双相钢相变行为的热力学计算

通过相图计算和试验相结合,对含铬轻质钢体系(Fe-Mn-Al-Cr-C)中的一些关键体系的参数进行了评估与完善,初步建立了该五元体系的热力学数据库。并分别采用自建数据库与商用热力学数据库计算了含铬轻质钢的A3温度和熔点。结果发现:相比商用热力学数据库,采用自建数据库计算的A3温度和熔点与试验值更接近。同时,采用自建数据库与商用热力学数据库分别计算了含铬轻质钢试样经不同温度退火后奥氏体含量随温度的变化,发现自建数据库的预测结果与试验值更接近,可为含铬轻质钢成分和工艺的科学设计提供理论参考。