关于钢筋均匀伸长率限值的探讨

由于均匀伸长率δgt能够更好地反映混凝土构件中钢筋的工作状态 ,国际上已经开始采用δgt来评价钢筋延性的好坏 ,但我国尚未对应用于混凝土构件中钢筋的均匀延伸率作出具体规定 .基于混凝土受弯构件的平截面假定和《混凝土结构设计规范》GBJ 1 0 -89,通过理论分析 ,给出混凝土受弯构件用钢筋的均匀伸长率最小限值 ,钢筋的延性只要满足该值的要求 ,构件就不会发生钢筋拉断的破坏形式 .

钢筋伸长率测定的研究分析

目前我国混凝土结构用钢筋的伸长率测定分为断后伸长率和均匀伸长率两种。断后伸长率是传统的伸长率测定值,测定方法简单,但存在缺陷。均匀伸长率反映拉断时钢筋的平均变形,是钢筋的真实延性指标。本文对这两种伸长率进行分析比较,并提出均匀伸长率的建议量测方法。

哈氏合金X和C-276的力学性能及其在氢燃料电池双极板的应用研究

双极板是氢燃料电池的核心部件,由于其工作环境具有腐蚀性,要求双极板材料既具有良好力学性能,又具有良好耐腐蚀性能。本研究主要对两种典型哈氏合金Hastelloy X和Hastelloy C-276的力学性能及其作为氢燃料双极板材料的耐腐蚀性能进行测试,作为参照,也对典型不锈钢材料304 SS进行相同测试。力学性能测试结果表明,Hastelloy X,Hastelloy C-276和304 SS这3种合金材料均展现良好的延展性、较高的强度和硬度,其中Hastelloy C-276的均匀伸长率可达51.6%、硬度可达361.2 HV,Hastelloy X的屈服强度高达444.8 MPa;耐腐蚀性能测试结果表明,Hastelloy C-276在模拟的氢燃料电池腐蚀溶液(0.5 mol/L H_2SO_4+2 mg/L HF,80℃)中呈现出良好的耐腐蚀性。综合来看,Hastelloy C-276的服役性能明显高于Hastelloy X和304 SS,是最有潜力的氢燃料电池金属双极板材料。

新一代高强塑性钢的开发与应用

为满足汽车、建筑、能源等工业对材料强度级别和使用性能不断提高的要求,世界钢铁业正在开发新一代高强塑性钢。基于先进高强度钢AHSS汽车板、高强度抗震建筑用钢和高等级管线钢的开发,讨论了新一代高强塑性钢的主要技术特征,包括使用性能(成形性、抗冲撞能力、抗震性能、抗皱能力、超载下的形变能力)对塑性指标(均匀延伸率、n值、屈强比)的要求、复相组织与残余奥氏体的强塑化机理、关键工艺技术以及新产品新技术的发展方向。同时考虑到对强韧性和焊接性能的要求,讨论了热变形奥氏体动力学模型、高韧性焊接热影响区HAZ的细化韧化以及硫含量的影响与控制。

关于钢筋材料延性指标的探讨

作为钢筋延性标志的伸长率,长期以来用断口伸长率表达,但其只是局部区域的残余伸长,难以代表钢筋真正的变形能力。钢筋在最大力下的总伸长率(均匀伸长率)才是钢筋变形能力的真正代表。通过试验研究及调查统计,明确了目前我国传统的以断口延伸率反映钢筋延性所存在的缺陷,探讨了以钢筋均匀伸长率作为钢筋延性指标的意义及钢筋均匀伸长率简易测量方法,同时在仔细比较国外先进的混凝土结构规范对钢筋延性需求指标的基础上,建议用均匀伸长率代替断口伸长率,以真实地反映钢筋的变形能力及延性,保证混凝土结构的延性要求。

一种高强塑积Mn-Al系TRIP钢研制成功

低成本、高性能和生产难度适中是生产第3代汽车钢追求的目标。东北大学RAL基于复合添加Mn（w（Mn）=2．0％～3．O％）和AI（w（AI）=10％2．0％）的化学成分设计，将Mn分配和C分配相关联，通过控制轧制和简单热处理工艺的协同配合，促进马氏体的逆转变和残余奥氏体含量的最大化，从而大幅度提商钢铁材料的强塑性能。其采用热轧及热处理工艺，优化两相区退火温度及时间，可使带钢的力学性能达到最佳，抗拉强度约为800MPa,屈服强度约为550MPa,伸长率为41％，均匀伸长率35％，强塑积可达32．62GPa％，带钢组织为铁索体和残余奥氏体，奥氏体体积分数大于30％：采用冷轧及热处理工艺，带钢抗拉强度约为850MPa,屈服强度约为610MPa,伸长率为37％，均匀延伸率为35％，强塑积可达31.21GPa％，残余奥氏体体积分数为27％。

关于“抗震钢筋”若干问题的探讨

本文对抗震钢筋在检测和使用过程中的一些问题进行探讨,并提出一些建议,抛砖引玉,希望能在工程实践中对于抗震钢筋的规范化管理提供帮助,以供交流。

CRB600H高强钢筋

河南安阳研制成功的CRB600H高强钢筋抗拉强度达到600MPa，屈服强度520MPa，断后伸长率14％，最大力均匀伸长率5％。CRB600H高强钢筋主要为6～12mm的小直径钢筋，性能已完全满足墙、板类构件中应用高强钢筋的各项指标。在售价相当的情况下，CRB600H高强钢筋的强度设计值比HRB400钢筋提高15％，

基于应变设计的X100钢管的开发和生产

介绍了X100(690 MPa)高强度管线钢管在国际管线中的应用。提出了基于应变设计的X100管线管的具体要求。详细介绍了基于应变设计的X100管线钢板和钢管的开发与生产情况,并对所试制的X100管线钢管的各项性能及几何尺寸进行了检测。试验和检测结果表明,新开发钢管的各项性能满足设计要求,即较低的屈强比、足够的均匀伸长率以及具有圆屋顶形状的应力-应变曲线等;钢管的几何尺寸精度高,钢管的椭圆度偏差较低,壁厚分布范围较窄。

Fe-Ni-Al超高强度双相钢的复合析出行为和强化机制

协同利用残余奥氏体、高密度共格NiAl和半共格(Mo, Cr)_(2)C析出相,设计了Fe-Ni-Al-Cr-Mo-Mn-C新型无Co超高强度双相钢,屈服强度和抗拉强度分别达到1 730和2 105 MPa,断后伸长率为12.1%,其中均匀伸长率达到7.3%,明显优于传统马氏体时效钢。通过透射电镜和电子背散射衍射等表征技术发现,钢中含有体积分数近12%的残余奥氏体,主要以1~2μm的颗粒形态分布于原奥氏体晶界和板条界等位置,这种非连续的奥氏体颗粒在不明显降低材料强度的同时极大提升了应变硬化和均匀伸长率。而马氏体基体中在无Co条件下通过两相协同作用避免了生成脆性渗碳体,并形成了等效半径均为1.5 nm左右的超高密度的共格NiAl和半共格M_(2)C析出相,显著提升了材料强塑性。结果表明,通过协同调控软硬相分布和协同析出行为可开发新型低成本无Co高性能超高强度钢。

不同冷却方式下X80M管线钢的组织演变

针对当前开发高强韧性、低屈强比管线钢的需求,利用光学显微镜和透射电镜,研究了4种不同冷却方式下X80M管线钢的组织性能演变。结果表明:轧后空冷钢板的屈强比较高,金相组织主要为PF+P,没有明显的亚结构,位错密度低,强度低,均匀伸长率好,但落锤性能差;轧后钢板弛豫至Ar3温度以下,水冷前会先析出一部分PF,快速冷却过程中富碳奥氏体在更低温下会发生贝氏体转变,随着冷却速率的增大,组织形貌由块状演化为条片状贝氏体,由PF+B的双相组织构成,存在较高密度的位错,具有较好的均匀伸长率与硬化指数,该工艺适合抗大变形管线钢的生产;轧后钢板直接快速冷却至Ms温度以下,钢板强度高韧性好,但均匀伸长率与硬化指数下降,金相组织为典型AF+MA,该工艺适合常规高钢级管线钢的生产。

不同组织共析钢室温拉伸变形的塑性失稳

通过不同热处理或热机械处理工艺获得了共析钢的4种不同组织,即2种片层间距的珠光体,球化珠光体以及超细晶(α+θ)复相组织。利用室温单轴拉伸实验、SEM及TEM分析了组织状态对共析钢力学性能和塑性失稳行为的影响,结果表明:细化片层间距可以改善片层珠光体组织的协调变形能力并提高强度,均匀伸长率有所降低的同时总伸长率提高。细片层珠光体的拉伸变形失稳符合塑性失稳判据,但不同片层间距的片层珠光体拉伸断裂均属于准解理断裂。与片层珠光体组织相比,球化珠光体和超细晶(α+θ)复相组织的协调变形能力强,虽然在均匀塑性变形阶段均存在少量渗碳体粒子开裂的情况,但拉伸变形失稳均符合塑性失稳判据,拉伸断裂为韧性断裂。与片层珠光体和球化珠光体相比,超细晶(α+θ)复相组织具有较好的强度-塑性配合。

双相区加速冷却处理对X80管线钢组织与性能的影响

采用双相区加速冷却法(加速冷却始冷温度为700℃)对X80管线钢进行热处理,获得了贝氏体和铁素体(B+F)双相组织。然后通过组织表征、力学性能测试以及在3.5wt%Na Cl溶液中的耐蚀性进行研究。结果表明:热处理后获得的管线钢组织由板条状贝氏体、多边形铁素体及少量马氏体/奥氏体岛组成。与热处理前相比,(B+F)双相管线钢屈强比较低,为0.65,初始加工硬化指数为0.31,均匀伸长率达8.3%,塑性显著提升;双相组织中含有52.4%的铁素体,因而耐腐蚀性明显提高。通过双相区加速冷却法获得的(B+F)两相组织在塑变过程中发生协调变形,可以适应大变形的需求,同时耐蚀性优异,为大变形管线钢实际生产提供一定的借鉴。

2A12硬铝合金热拉伸流变行为及本构建模

在变形温度350~500℃、应变速率0.01~1 s^(-1)条件下,利用Gleeble-3500热模拟实验机对2A12硬铝合金板进行热拉伸实验。结果表明:峰值应力随温度升高而减小,随应变速率提高而增大;随着应变速率减小,断裂总伸长率升高,而均匀伸长率降低;应变速率较低时,其断裂总伸长率在350~450℃时较高,升高到500℃时迅速降低,均匀伸长率则对温度变化不敏感;应变速率较高时,试样断裂总伸长率对温度变化不敏感,均匀伸长率随温度升高而降低。根据实验结果,采用Z参数建立的流变应力本构模型,能较好地描述2A12铝合金板材热拉伸变形下的流变行为。

基于应变设计用厚规格X80管线钢组织与性能关系

针对西气东输三线在强震和断层活跃地区对基于应变设计的抗大变形1 219mm×26.4mm X80钢管的迫切需求,通过光学金相、SEM、拉伸和冲击试验研究了抗大变形"铁素体+贝氏体"双相钢的铁素体体积分数、晶粒尺寸对钢板/管的纵向屈服强度、均匀变形伸长率、冲击韧性的影响规律,总结了小批量生产中板管关系的变化特点。发现1 219mm×26.4mm X80抗大变形钢管在较大的铁素体体积分数变化范围内可实现技术指标的要求,但较高的铁素体数量不利于钢管的冲击韧性,铁素体体积分数不宜过大;铁素体晶粒细化对提高钢管的强度和改善钢管的断裂韧性十分关键,多边形铁素体细化是十分必要的。

Stress-strain behavior of multi-phase high performance structural steel

A series of ferrite/bainite(F/B) multi-phase steels containing different volume fractions of ferrite were obtained.The effect of soft phase(ferrite) content on the work-hardening behavior of the steel was studied by the finite element simulation with V-BCC model and the modified Crussard-Jaoul(C-J) analysis.It is shown that the multi-phase steels have an excellent anti-deformation ability,such as higher stress ratio(R t1.5 /R t0.5),higher uniform elongation and lower yield to tensile strength ratio.For the F/B multi-phase steels,increasing the proportion of ferrite would help to increase the uniform elongation.However,introducing much more fraction of ferrite would not be helpful to improve the stress ratio of multi-phase steel.The ferrite plastic strain constrained by bainite would be beneficial to increasing the work hardening rate.The optimum proportion of ferrite will result both higher stress ratio and uniform elongation in multi-phase steel.

北卡罗来纳州立大学用高强度镁合金制造汽车车架和面板

北卡罗来纳州立大学的研究人员近日开发出一种新的技术,能够制造出用于商用车车架或汽车面板的高强度镁合金。镁合金通过热轧法实现晶体层的堆垛层错现象（stacking faults）,产生的效果是镁合金的屈服强度（yield strength）达到575兆帕,极限强度（ultimate strength）达到600兆帕,塑性等级为中（5.2%均匀伸长率）。

CRB600H高强钢筋研制成功广泛应用

在国家加快应用高强钢筋、大力推广节材节能建材的进程中,一种新型CRB600H高强钢筋在河南安阳研制成功,受到行业普遍关注。CRB600H高强钢筋的最大优势是以普通Q235盘条为原材,在不添加任何微合金元素的情况下,通过冷轧、在线热处理、在线性能控制等工艺生产,生产线实现了自动化、连续化、高速化作业。