新型建筑用Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢中铁素体晶粒的细化机制分析

研究了Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢中铁素体晶粒在压缩过程中的细化机制。结果表明,当应变速率为0.01 s-1时,在750℃的应变温度下,铁素体转变量随应变量的不断增加而逐步增大;当应变量达到0.69以后,铁素体转变量基本不再继续增加。当ε=1.2,试验温度在750-850℃之间时,铁素体转变量随热压缩温度降低逐渐增大,其晶粒尺度不断变小。连续动态再结晶是试验钢中铁素体晶粒细化的主要机制。

Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢热变形和再结晶行为分析研究

在不同变形温度和应变速率下,利用Gleeble-1500D热模拟试验机研究了Cu-P-Cr-Ni-Mo型耐候钢的热变形过程,在获得该钢在不同变形条件下的真应力-真应变曲线的基础上,绘制了该钢的动态再结晶图,并研究了它在不同应变速率下的再结晶行为及显微组织特点。结果表明:该钢的动态再结晶图由三个区域组成,即完全动态再结晶区、部分动态再结晶区和非动态再结晶区;当变形量和温度一定时,应变速率越低,再结晶过程越易进行,且再结晶晶粒所占体积分数和晶粒尺寸也都越大。

Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢两相区铁素体晶粒细化机理

采用Gleeble-3500热模拟试验机和背散射电子衍射(EBSD)技术分析研究了Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢在(γ+α)两相区不同变形量和不同变形温度下的组织演变,探究了铁素体晶粒的细化机理。结果表明,Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢在750℃,应变速率为0.01 s-1变形时,当应变超过0.69后,铁素体的转变量增加不明显,但等轴铁素体晶粒数量增加,新形成的细小等轴再结晶铁素体晶粒尺寸达到1.4~3μm;在850~750℃、应变速率为0.01 s-1变形时,随着变形温度的降低,铁素体转变量增加,铁素体晶粒尺寸减小,但均匀性降低。Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢(γ+α)两相区铁素体晶粒细化机制为铁素体的连续动态再结晶,并且随着变形温度的降低,发生铁素体的连续动态再结晶的能力增强。

Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢热变形过程的微观组织模拟

基于热模拟试验数据,建立了Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢的动态再结晶模型,并利用有限元软件Deform-3D对试验钢进行了热压缩过程以及微观组织的演变模拟。结果表明,在热压缩过程中,坯料内部存在不均匀变形,其心部大变形区的等效应变最大、温度最高,动态再结晶进行得最充分;不同工艺参数对动态再结晶体积分数与平均晶粒尺寸具有显著的影响,较高的变形温度、较低的应变速率和大应变均有利于动态再结晶的进行;试样不同区域的动态再结晶的体积分数随着应变的增大而升高,相应的平均晶粒尺寸随着应变的增加而减小。有限元软件Deform-3D模拟的微观组织演变规律与热模拟试验结果具有高度的一致性。

高耐蚀型耐候钢S450EW变形抗力模型的研究

采用Gleebl-3500热模拟试验机对高耐蚀型耐候钢S450EW进行了单道次热压缩试验。通过对不同变形温度、应变速率和变形程度下的真应力-真应变数据采用1stOpt软件进行多元非线性回归分析,建立了高耐蚀型耐候钢S450EW的周-管动态回复型和动态再结晶型变形抗力模型,并把根据变形抗力模型绘制的曲线与试验数据曲线进行了对比。结果表明,多元非线性回归模型与试验数据较为吻合,拟合精度较高。

经济型耐蚀耐候稀土钢的研制

简述了稀土元素在钢中的作用,在钢铁冶金中应用的物理化学基础,以及耐蚀耐候稀土钢工业化生产需解决的关键问题。稀土元素在钢中应用已取得了突破性进展,并试制了经济型耐蚀耐候稀土钢钢筋、热轧板卷等产品。稀土元素的收得率可稳定在70%以上,炼钢-连铸生产能顺利进行。耐蚀耐候稀土钢节约了合金元素加入量,降低了成本,耐蚀性显著优于不加稀土的同级别钢种。经济型耐蚀耐候稀土钢的研发及推广应用对解决我国轻稀土资源过剩及涂镀防腐造成的环境污染具有重要意义。

经济型耐候钢高温特性的研究及应用

采用Gleeble-3500热模拟试验研究了经济型耐候钢高温塑性和连续冷却转变曲线。结果表明,试验钢塑性较好,两种试验钢的高温塑性规律基本相同,断面收缩率在40%～90%;Cu元素有扩大奥氏体区和延迟贝氏体转变的作用。工业应用结果表明:经济型耐候钢室温力学性能与对比钢相当,可代替现有同级别普通钢应用于实际生产。

Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢的热变形行为

采用Gleeble-3500热加工模拟试验机对Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢进行了高温压缩试验，建立了试验用钢的奥氏体热变形方程为：ε＆=4．915×10^10[sinh（α·σρ）]^4.608exp（-249300／RT），确定了其发生动态再结晶的条件为：Z=1.36×17^7exp（17．29εc），动态再结晶体积分数与变形条件的关系为：Xd=1-exp[-3．55（ε／ε，-0．833）^1.66]。

耐候钢低成本生产工艺研究与实践

针对耐候钢生产工艺及成分设计特点,通过成本组成分析,对各工序低成本运行进行精准控制。介绍一种低成本生产控制工艺,通过目标成分的精准控制攻关、工艺路线优化调整、辅料料型搭配优化及耐候废钢定向回收利用等措施,通过在某厂120 t炉区生产实践验证,在保证质量稳定可靠的基础上,可有效地降低耐候钢炼钢生产成本。

耐候型膨胀钢结构防火涂料研究

选择丙烯酸树脂作为涂料的基料,以三聚氰胺包覆的聚磷酸铵代替普通聚磷酸铵,双季戊四醇代替季戊四醇,制备高耐候性能防火涂料。对比试验发现优化后涂料的耐水性能显著增加。通过正交试验,确定了涂料的基础配方。在涂料中添加紫外线吸收剂(Tinuvin 99-2)和受阻胺光稳定剂(Tinuvin 292),提高涂料耐光氧老化性能,并考查两种光稳定剂对涂料耐候性能的影响。结果表明:在一定添加量范围内,两种光稳定剂的添加对涂层的耐火时间影响不大。确定了耐候型防火涂料的最优配方,即添加2%的Tinuvin 99-2。红外测试表明,该配方可以有效降低涂料中丙烯酸、季戊四醇及三聚氰胺的光氧分解。

铁路货车用S450EW高耐蚀型耐候钢工艺性能分析

为将S450EW高耐蚀型耐候钢成功应用于新型载重80t级铁路货车,对S450EW钢进行下料切割、焊接和冲压成型等工艺性能分析。结果表明:S450EW高耐蚀型耐候钢切割下料时具有一定的热敏感性;采用配比为5%-10%CO_2的富氩混合气体进行焊接时,焊缝成型较好;当材料屈强比小于0.8时具有较好的冲压成型性能。

耐火耐候钢-混凝土组合梁抗火性能试验研究

目前钢-混凝土组合梁的压型钢板常作为模板使用,并非受力构件。为达到防火和受力安全性需求,组合梁须涂装较厚防火层保护,这使得后期维护更新存在困难。高性能耐火钢的应用为组合梁抗火提供了新思路。对2个不同荷载比的无涂装耐火钢组合梁主梁试件(压型钢板肋平行于钢梁)和1个次梁试件(压型钢板肋垂直于钢梁)进行抗火试验。试验中对炉温、试件温度、挠度与应变进行监测。结果表明:相同负载下,主梁试件的抗火性能显著优于次梁试件;试验终止时,组合梁变形未发生快速变化;相同条件下,组合梁的受力性能和耐火极限与钢梁、栓钉以及混凝土楼板的温度发展密切相关;所有组合梁均发生整体弯曲变形,且变形速率与竖向荷载大小以及温度场有关。

连续退火对350 MPa级冷轧高耐蚀型耐候钢组织性能的影响

利用Gleeble-3500热模拟试验机对350 MPa级冷轧高耐蚀型耐候钢进行模拟连续退火处理,研究了连续退火工艺对其组织性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,试验钢强度先降低后增加,退火温度是影响试验钢组织性能的关键因素,带速、缓冷温度和快冷终止温度对试验钢性能的影响有限。当退火温度<800℃时,试验钢发生回复和再结晶转变,组织为铁素体+碳化物,强度随退火温度升高而降低;当退火温度为800℃时,试验钢屈强比达到最小值0.53,呈现双相钢特征,处于奥氏体化温度Ac_(1)临界退火;当退火温度>800℃时,试验钢发生回复、再结晶和奥氏体化转变,冷却后组织为铁素体+贝氏体+碳化物,强度随退火温度的升高而升高。综合分析,实际生产中可采用低温退火和高温退火两种工艺路线获得满足标准要求的试验钢。

焊接箱型截面构件在不同焊缝熔深下承载力性能试验研究

为了有效改善大跨度桥梁中管翼缘焊接箱型截面构件的耐久性问题,提出采用耐候钢代替普通钢的管翼缘箱型截面梁;同时,为了研究耐候钢管翼缘焊接箱型截面构件填充混凝土后,在全熔透和部分熔透条件下的单轴承载力性能,开展了焊接矩形截面在3种不同焊缝熔深下的耐候钢管混凝土截面轴压短柱试验研究;分别测试每个试件在单轴压力作用下的静态应变、动态应变,以及竖向位移和侧向位移;对比构件承载力的试验结果及理论分析结果,得出不同熔深下焊接箱型截面管翼缘组合构件的承载力性能。研究结果表明:1)耐候钢管翼缘焊接箱型截面构件的全熔透焊缝承载力高于部分熔透焊缝承载力。2)构件开裂时的竖向位移值,全熔透构件比部分熔透构件大;不同熔深下构件的横向位移值,测点L4随轴压荷载的增大而增加,测点L3随轴压荷载的增大先增加后减小。3)构件内部混凝土应变值,开裂时全熔透构件比部分熔透构件突变小;构件表面钢材竖向应变,整体受压,且随荷载增大而增大;构件表面钢材横向应变,整体受拉,局部在顶部四角位置受压。

钢结构常用钢材标准的修订情况及其应用建议

本文简要介绍了《低合金高强度结构钢》(GB/T 1591-2008)、《耐侯结构钢》(GB/T 4171-2008)、《冷弯型钢》(GB/T 6725-2008)、《建筑用压型钢板》(GB/T 12755-2008)、《结构用无缝钢管》(GB/T 8162-2008)、《直缝电焊钢管》(GB/T 13793-2008)等10项2008年新编或新修订钢铁产品标准的内容与技术要求,并对在工程设计中,如何合理地应用这些标准和选材提出了建议。

铁路货车用S450EW钢焊接性的试验研究

通过对高耐蚀型耐候钢S450EW同种及异种材料间焊接接头力学性能和焊接工艺性等试验,以及焊接接头断口试验分析,提出其焊接工艺及适宜的焊接材料。

XL_(22B)型行李车

XL_(22B)型行李车采用了耐候钢,防腐性能好,钢结构比较简单合理,还加强了防寒措施;较原XL_(22)型行李车可延长厂修期。本文简单介绍该车的主要技术性能和各主要部件结构的特点。

厂修期为7.5年的YZ_(22B)型车(CCK40)简介

本文介绍长春客车工厂生产的YZ_(22B)(CCK40)车结构特点。该车广泛,采用耐候钢,进行了等寿命设计,采用节代木等各项新技术、新材料,使该车厂修期可延长至7.5年;并改善了客车技术性能、运用条件。

南车北京时代TR550型旋挖钻机

TR550型旋挖钻机在关键结构件上选用了日本JFE780型高强度钢材、铁路货车专用高强度耐候钢、高强度结构钢钢管等特殊高强度材料,让整机强度有明显提升。上车采用了卡特彼勒大型上装,并选用了德国卓轮减速机与力士乐马达,关键部位的国际化配套能有效提高该机的可靠性。该机采用卷扬加压的加压方式,使得加压力得到有效保证。箱型截面钢板焊接式下桅杆采用高强钢焊接而成.突破了国内同行业在高强钢使用的技术难关,使得整机机械性能大幅提升。

高强耐候钢承压型螺栓连接受力性能试验研究

为研究高强耐候钢承压型螺栓连接的受力性能、影响因素及规范计算公式的适用性,对23个高强耐候钢螺栓连接的受力性能进行静力拉伸试验研究和数值模拟,研究端距、边距、螺栓间距和螺栓预紧力对连接破坏模式、承载力和变形能力的影响,确定了高强耐候钢承压型螺栓连接的破坏模式界限。结果表明:破坏模式受边距e2和端距e1共同影响,随着e_(1)/d_(0)(d0为孔径)的增加,e_(2)/d_(0)≤2.0和e_(2)/d_(0)>2.0的连接(有限元模型)芯板破坏模式分别由撕裂破坏转变为净截面破坏、由剪出破坏逐渐转变为撕裂破坏;承压应力系数均随e1/d0的增加而增加,根据边距不同,增加到某一水平后趋于平稳,双螺栓连接间距与承压应力系数正相关;GB 50017—2017《钢结构设计标准》中对于高强耐候钢螺栓连接承压承载力预测偏保守,ANSI/AISC 360-16中不考虑螺栓孔变形时对应的计算承载力与试验和有限元分析结果最为接近;撕裂破坏与剪出破坏端距边距比界限值在0.72~0.79之间,而撕裂破坏和净截面破坏之间的界限值则在1.26~1.57之间。