工程结构钢在地震载荷下的高应变低周疲劳性能

本文从工程结构钢在地震时受力状况出发,阐述了钢材的高应变低周疲劳性能在抗震设计中的重要性。讨论了静强度、塑性与低周疲劳抗力间的关系和微合金化、焊接、应变时效等因素对低周疲劳性能的影响以及在地震载荷谱下钢材的随机疲劳抗力。对含V抗震钢筋钢22MnSiV在地震载荷下的高应变低周疲劳性能与常用几种工程结构钢作了对比试验。

PD3钢轨钢接触疲劳行为研究

在最大接触应力为１３４１ＭＰａ、滑差率为１０％及油润滑的试验条件下，对在线全长余热淬火、热轧及稀土处理三种状态的ＰＤ３钢轨钢的接触疲劳行为进行了测定。通过对失效试样的分析，对钢轨钢的接触疲劳机制进行了探讨。试验结果表明，在线全长余热淬火工艺大大提高了ＰＤ３钢轨钢的接触疲劳抗力。

焊接对热轧H型钢高应变低周疲劳行为的影响

对热轧H型钢热轧和焊接后的高应变低周疲劳循环应力响应曲线、循环应力-应变关系和应变-寿命关系进行了分析,通过Coffin-Manson公式得到疲劳寿命计算公式,计算出Nf=100周时的循环韧度值σa.Δεt。结果表明,H型钢焊接试样的循环韧度比热轧试样的循环韧度降低38%。热轧试样表现出明显的循环稳定特性,焊接试样表现出循环软化-直接断裂的应力响应特征。焊接试样的断口扫描电镜观察发现,疲劳裂纹在焊接接头的粗晶区表面处萌生,断口瞬断区具有明显的韧窝特征,表明材料焊接后保持较高的韧性。

细晶化和余热处理抗震钢筋的高应变低周疲劳行为分析

基于钢筋混凝土中钢筋在地震交变载荷下的失效模型,采用恒应变控制方式,室温下对细晶化和余热处理两种生产工艺得到的400MPa级抗震钢筋的高应变低周疲劳性能进行了研究。疲劳寿命数据用双参数威布尔统计方程处理后采用Coffin-Manson和Hollomon公式拟合。为了计算地震载荷下钢筋的能量吸收率,建立一个新的预测模型并命名为循环韧度。结果表明,相对于余热处理钢筋,细晶钢筋具有更高的循环韧度、低周疲劳寿命,以及疲劳过渡寿命。余热处理钢筋在±1%应变幅以上加速循环软化,这是由于其表层回火马氏体中二次裂纹在循环载荷下萌生并快速扩展造成的。细晶钢筋循环塑性应变均匀,裂纹开裂几率小,具有较好的高应变低周疲劳性能。

PD3钢轨钢接触疲劳变形组织的TEM观察

在透射电镜下观察接触疲劳失效后不同状态的ＰＤ３ 钢轨钢的变形组织。结果表明，接触疲劳变形组织的主要特点是：珠光体片层间距减小；珠光体团被剪切分割成亚团、先析铁素体内形成位错胞结构；铁素体／渗碳体界面上存在高的位错密度；珠光体中渗碳体片发生变形与断裂。同时对珠光体片层间距与变形组织的关系进行了分析讨论。

PD3钢轨钢接触疲劳裂纹扩展行为研究

从滚动－滑动接触应力场出发，考虑残余应力和裂纹面间的摩擦力，对ＰＤ３钢轨钢提出了一个简单实用的接触疲劳裂纹扩展模型．计算结果表明，裂纹扩展的有效驱动力随残余压应力及裂纹面间摩擦力的增大而减小，实验结果与理论计算结果基本吻合．

HG70钢的焊接性分析

从焊接结合性能和焊接使用性能两方面对HG70钢的焊接性进行了系统地研究。在拘束焊接条件下 ,采用E6 0 1 5 -D1型焊条 ,试验钢板的冷裂纹率为零 ,说明焊接结合性能良好。焊接接头的拉伸、硬度和冲击韧性试验结果表明 ,粗晶区的硬度高而韧性低 ,回火区的强度低 ,细晶区具有良好的综合力学性能。微观组织分析结果表明 ,焊接接头形成了马氏体、粒状贝氏体、粒状组织等多种形态的组织。结合组织特点及其分布 。

非调质状态下HG80钢的组织和性能研究

研究了热轧态、回火态及不同冷却速度下ＨＧ８０钢的显微组织及力学性能，并讨论了ＨＧ８０钢在非调质状态下的强韧化机制。结果表明，ＨＧ８０钢非调质状态下的组织由铁素体基体和孪晶马氏体／残余奥氏体岛状相所组成；热轧态主要是粒状组织，韧性偏低；随轧后冷却速度的提高，粒状贝氏体量增加，组织细化，钢的强韧性改善。

高应变低周疲劳的能量分析方法

从疲劳过程中材料吸收的总应变能和每次循环的应力应变滞后环出发,推出了形如Coffin-Manson公式和Basquin公式的寿命预测表达式。实验验证结果表明,在高应变低寿命区,理论与实测的曲线相吻合。

关于地震设防区建筑结构用钢的几点意见

从地震时结构用钢的失效模式出发,本文系统地提出了用于地震设防区内建筑结构用钢的性能要求。为此测定了现有常用建筑结构钢的抗震性能。并就如何提高工程抗震的可靠性,从合理选材和开发具有高抗震性能的钢材两个方面提出了意见。

工艺状态和应力水平对PD3钢轨钢接触疲劳寿命的影响

对ＰＤ３钢轨钢的接触疲劳寿命与其生产工艺和应力水平之间的关系进行了系统的实验研究和理论分析．结果表明，随 着从热轧－离线感应全长热处理－在线余热全长热处理工艺改进过程的进行， ＰＤ３钢轨钢的接触疲劳寿命逐步提高； ＰＤ３钢 轨钢的接触疲劳寿命与最大接触应力间存在负的幂指数关系；随着相对接触应力的提高，变形机制分别为弹性安定、塑性安定和棘

含钒低合金钢的循环软化和硬化行为研究

本文研究了0.20％C-0.52％Si-1.16％Mn-0.06％V的低合金钢在热轧与950℃淬火200℃,300℃,400℃,500℃和600℃回火的各种组织状态下的高应度低周循环软化和硬化行为。TEM观察结果表明,循环过程中位错数量和组态的变化以及碳化物的重溶导致材料硬化或软化。

锰对钢筋应变时效行为的影响

本文研究了C—Mn-Si钢筋中不同含锰量对应变时效的影响。随着钢中锰含量的增加,应变时效敏感性有所降低。对应变时效敏感性的试验方法也进行了探讨。

应变疲劳循环软化机制的观察、确证及定量估测

通过透射电镜观察和循环应变加时效的试验方法,对淬火回火态的低碳合金钢的循环软化机制进行了研究.

抗震设计中的钢应变时效脆性问题

本文论述了钢的应变时效脆性对有关建筑及工程结构抗震性能的危害，讨论了应变时效机理及防止方法，对常用建筑工程结构钢的应变时效敏感性进行了验验研究，为抗震设计提了有用的依据。

氮含量对SWRH82B盘条组织和性能的影响

为了研究不同含氮量的SWRH82B盘条在组织和性能等方面的差异,利用液压万能试验机对盘条进行拉伸试验,利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察盘条的微观组织、拉伸断口及第二相析出情况。结果表明:增氮使索氏体组织的层片间距更细小;增加1.38×10-4的氮可使盘条的屈服强度提高8MPa、抗拉强度提高28MPa、延伸率降低1.8%、断面收缩率降低5.8%;高氮盘条比低氮盘条的拉伸断口上有更多的夹杂物;高氮盘条中的析出物更多且分布较弥散,析出物主要集中在位错线或原奥氏体晶界上,经标定,析出物中含有细小的V(C,N)颗粒。

微合金化对高强度低合金钢疲劳性能的影响

研究了V、Ti、V-Ti和V-Ti-Nb微合金化对高强度低合金钢疲劳性能的影响。试验结果表明,微量的钒使HSLA钢的疲劳性能得以改善;而钛和铌的加入对试验用钢的疲劳性能不利。

钢筋高应变低周疲劳寿命的统计分析

对轧后淬火、自回火(QST)HRB400钢筋的低周疲劳寿命进行了试验测定。针对高应变低周疲劳的分散性,采用威布尔双参数概率函数、正态分布与对数正态分布函数及t分布函数等多种数理统计方法,对所测得的低周疲劳寿命进行了统计处理与分析。结果表明,在所采用的概率函数中,t分布函数应用于疲劳寿命的分析具有最高的可靠性,正态分布应用于疲劳寿命的分析最不具可靠性,威布尔最大似然法应用于疲劳寿命的分析最为安全。统计分析结果可为钢筋高应变低周疲劳寿命的数据分析提供可靠的理论依据。

含钒HSLA钢的应变疲劳裂纹扩展行为研究

本文采用恒载荷法对含钒HSLA钢在不同显微组织状态下的应变疲劳裂纹扩展速率进行了测定。研究了疲劳裂纹扩展速率与钢的显微组织间的相互关系。