Q235B钢动态本构及在LS-DYNA中的应用

采用万能材料试验机和分离式霍普金森拉杆(SHTB)装置,对我国钢结构建筑中最常用的Q235B钢进行准静态拉伸实验、高温拉伸实验和动态拉伸实验。基于实验数据对LS-DYNA常用的3种动态材料模型——Cowper-Symonds本构模型、Johnson-Cook本构模型、Zerilli-Armstrong本构模型进行了拟合,通过Taylor杆实验对3种本构模型进行验证和对比分析。结果表明:Q235B钢具有较为明显的高温软化和应变率强化效应;Cowper-Symonds本构模型可以较好地适用于工程领域低速碰撞的模拟;Johnson-Cook本构模型可适用于较大应变率范围内的模拟;不推荐Zerilli-Armstrong本构模型在工程低速碰撞领域中使用。

温度及应变速率对Q235B钢连铸坯高温力学性能的影响

采用Gkeble．1500D热／力模拟试验机对Q235B连铸坯高温力学性能进行了测试。测试了试验温度为950℃，应变速率分别为1×10-3、5×10-3、1×10-2、5×10-2S-1时Q235B钢连铸坯的高温力学性能，以及应变速率为5×10-3S-1的条件下。测试温度在700～1000℃时Q235B钢连铸坯的高温力学性能。结果表明：Q235B钢连铸坯的高温抗拉强度和屈服强度随应变速率的升高而增大，而断面收缩率随着应变速率的升高则降低；应变速率对Q235B钢连铸坯高温强度的影响分为敏感区和不敏感区，温度为950℃时，临界应变速率占。为1×10-2S-1；随温度升高，Q235B钢连铸坯的高温抗拉强度和屈服强度均降低，Q235B钢连铸坯的断面收缩率Z随温度的升高总呈上升趋势；在850-950℃内出现了脆化区，在900℃左右时，Z值为58％；温度对硬化指数n的影响较为复杂，硬化指数n随应变速率的增大而降低。

大连饱和水土壤中Q235B钢和L245钢的腐蚀行为

对管线钢L245土壤腐蚀的研究目前未见报道。采用失重和电化学阻抗谱测试方法,研究了大连市2种在役燃气管线钢Q235B和L245在饱和水土壤中的腐蚀特性,比较了两者的腐蚀行为。结果表明:Q235B钢的腐蚀电位比L245钢高20mV左右;腐蚀初期两者的阻抗谱均由高频小容抗、中频大容抗和低频小感抗组成,腐蚀后期低频小感抗退化直至消失;随着时间的推移,Q235B钢的腐蚀速率先增大后缓慢减小,L245钢的腐蚀速率先缓慢减小后急剧减小;同等条件下L245钢的耐蚀性要优于Q235B钢。

Q235B钢对接焊接头振动S-N曲线的分析

通过分析确定Q235B钢对接焊接头的振动疲劳S-N曲线与静疲劳S-N曲线是具有相同斜率的连续型曲线,并基于静疲劳S-N曲线推得振动疲劳S-N曲线的表达式.文中通过试验确定了Q235B钢对接焊接头的静疲劳S-N曲线和不同加载频率下对应的真实拉伸强度,确定了振动疲劳修正系数为0.345 2,经过残余应力和接头板厚修正后,利用振动疲劳S-N曲线预测了疲劳寿命为5×106周次时振动疲劳极限为114.84 MPa,与试验值相差仅为7.60%.结果表明,文中所用方法能够用于Q235B钢振动S-N曲线的推断.

包钢CSP工艺生产Q235B钢的洁净度控制

为生产高级别管线钢和冷轧板钢作准备,通过分析210t顶底复吹转炉-LF炉精炼-连铸(CSP)-轧制工艺流程生产Q235B钢的洁净度水平,提出了CSP生产钢的洁净度工艺控制方向.

Q235B钢循环水母管断裂原因分析

某发电公司1 000 MW燃煤发电机组在运行中,Q235B钢循环水母管发生断裂。通过宏观检验、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,对循环水母管的断裂原因进行了分析。结果表明:循环水母管焊缝部位存在未焊透现象及焊渣、焊瘤等夹杂物,焊接质量低、显微组织异常导致焊缝处承载能力差;在腐蚀环境存在的情况下,裂纹在焊渣处形成并快速扩展,导致循环水母管断裂失效。

LD-氩站流程生产Q235B钢连铸板坯中间裂纹的分析与控制

针对LD-氩站流程生产Q235B钢230 mm连铸板坯出现的中间裂纹,利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪对中间裂纹宏观和微观特征进行了系统分析。结果表明,判断扇形段接弧不良、辊缝精度差、辊子错位等是中间裂纹形成的外因;裂纹带上有粗大的晶粒,且有明显的Mn、S等元素以及复合夹杂物形态聚集是铸坯产生中间裂纹的内因。通过控制接弧精度≤±0.3 mm、辊缝精度≤±0.5 mm、二冷比水量0.50 L/kg、成品[S]≤0.030%、[Mn]/[S]≥15等工艺措施,减少甚至杜绝板坯中间裂纹的发生,提高了连铸板坯的心部质量。

转炉冶炼Q235B钢炉渣成分优化

通过对宁钢180 t转炉终渣碱度（R）、氧化性（FeO）与脱磷率之间关系的研究,发现碱度与氧化性呈正相关关系,将终渣碱度控制在3.40～3.80区间时,能够同时保证（Fe O）≤20%,脱磷率〉85.5%。此外,基于降低转炉冶炼辅料消耗的思路,对转炉终渣（MgO）含量和炉衬维护进行了分析,认为将终渣（MgO）含量控制在8.0%～8.5%能够满足生产需求。

Q235B钢在模拟空调水系统中的腐蚀行为

为了弄清中央空调循环水系统对空调用钢造成的腐蚀及其影响因素,采用旋转挂片腐蚀试验和电化学方法对模拟空调水中空调用材Q235B钢的腐蚀行为进行了研究。结果表明:随着模拟空调水流速和温度的升高,溶液中溶解氧的扩散速度加快,电荷传递电阻减小,Q235B钢的腐蚀速率加快。

Q235B钢板坯连铸凝固传热行为的数值模拟计算

基于涟钢板坯连铸机结构参数和冷却条件,建立了Q235B 230 mm×1280 mm板坯连铸过程凝固传热的数值模型,研究了铸坯温度分布和坯壳厚度变化规律以及过热度和拉速对铸坯温度和凝固末端位置的影响规律。得出:随过热度和拉速的增加,铸坯中心和角部温度整体呈升高趋势,在其它参数不变的条件下,过热度每升高10℃,铸坯凝固末端和液相消失位置分别后移约0.38 m和0.31 m;拉速每升高0.1 m/min,凝固末端和液相消失位置分别后移2.06 m和1.4 m。通过数值模拟研究,掌握了铸坯温度和凝固末端位置的变化规律。

BOF-LF-CSP与BOF-渣洗-CSP工艺生产Q235B钢中夹杂物对比分析

采用金相显微镜对BOF-LF-CSP与BOF-渣洗-CSP工艺所生产Q235B钢中非金属夹杂物数量和组成进行对比分析。结果表明,两工艺过程中各粒径颗粒夹杂物在总体上均减少,且粒径越小,其趋势越加明显;两工艺夹杂物总去除量分别为73.5%和72.3%,其中大部分夹杂物在转炉终点至LF前阶段被去除。BOF-渣洗-CSP工艺中夹杂物以Al2O3、FeS·MnS、CaO为主。两工艺过程中夹杂物演变规律相似,出钢渣洗效果明显,由此表明BOF-渣洗-CSP工艺生产可行。

离心铸造Q235B钢环件热辗扩过程中的组织演变

环件铸辗复合成形技术的关键在于使铸态环坯在热辗扩过程中实现宏观几何尺寸成形与微观组织改性的一体化制造。采用热压缩实验建立离心铸造Q235B钢组织演变模型,在DEFORM-3D平台上实现环形铸坯热辗扩过程变形-传热-微观组织演变耦合分析,揭示进给速度和初始辗扩温度对其组织演变的影响。结果表明,随着进给速度增大,动态再结晶体积分数和平均晶粒尺寸均减小;随着初始辗扩温度升高,动态再结晶体积分数增大,平均晶粒尺寸减小,且在1150℃时分布均匀。通过离心铸造环坯工业热辗扩实验发现,环件的各项力学性能指标均达到了标准要求,环件全厚度区域的外层和内层晶粒细小,平均晶粒直径为30~38μm,近中层的少数晶粒尺寸略大,达到了52~57μm。因此,采用离心铸造Q235B钢环坯直接热辗扩成形环件是切实可行的,可以实现环件“形”/“性”一体化控制。

Q235B钢表面复合防护层的制备及其有效性能

0前言Ni—P化学镀层均匀、致密、光亮、硬度高、耐蚀耐磨性好，但其减摩性及润滑性较差。如果将聚四氟乙烯（胛FE）粒子加入Ni-P化学镀液中，形成Ni-P-阳FE复合镀层，就可以提高化学镀Ni-P层的减摩性能。

pH对Q235B钢在船舶尾气脱硫液中电化学腐蚀行为的影响

目的研究pH值对Q235B钢在脱硫液中腐蚀行为的影响,为后续工艺参数控制与防护方案设计奠定基础。方法开展浸泡实验和电化学实验,研究Q235B钢在不同pH值脱硫液中的腐蚀行为,并通过电子扫描显微镜与能谱仪,对不同pH值下腐蚀产物的形貌与元素组成进行分析。结果失重法测定Q235B钢的腐蚀速率时,腐蚀速率随pH值的升高而减小,且变化幅度越来越小。电化学测试中,Q235B钢在脱硫液中的开路电位随pH值的升高而正移,极化曲线测试没有出现钝化区,自腐蚀电位也随pH值的升高不断正移,而腐蚀电流密度反之。Nyquist图为非标准的半圆形容抗弧,随pH值的升高而不断扩大。通过扫描电镜观察,pH为4.0时,腐蚀产物较少且零星分布在碳钢表面,结构形似花蕾且空隙较多;随着pH值的升高,腐蚀产物显著增多,结构发生改变;当pH为10.0时,碳钢表面覆盖一层红褐色的产物,结构呈球状且紧密堆积。能谱分析显示:腐蚀产物主要由Fe和O元素构成,随着pH值升高,两者含量在产物中的占比不断增加;另外,还含有少量的Na、S和Zn元素。结论在所研究的pH值范围内,Q235B钢在脱硫液中的腐蚀速率随pH值的升高而降低,腐蚀受到不同程度的抑制。pH值的升高能促进生成有效且致密的腐蚀产物层。在pH值较低时,Q235B钢的腐蚀主要受阳极活化控制;随着pH值的升高,溶液中OH-浓度增大,腐蚀主要受阴极氧去极化控制,耐腐蚀性能增强,腐蚀速率减小。

温度、溶解氧对Q235B钢在脱硫液中腐蚀行为的影响

为了给Q235B钢管道防腐蚀设计与工艺参数设置提供依据,采用挂片试验、SEM、动电位极化曲线和交流阻抗谱,研究了Q235B钢在不同温度、溶解氧脱硫液中的腐蚀行为。结果表明:由失重法计算出的Q235B钢的腐蚀速率随温度的升高而升高,并在45℃达到峰值,之后开始减小;随氧含量升高,腐蚀速率加大。极化曲线和交流阻抗测定中,脱硫液温度、溶解氧变化时,Q235B钢的极化曲线上均未出现钝化区,自腐蚀电位随温度的升高先负移后正移,但随溶解氧含量的升高变化不大。Nyquist谱均由高频区的容抗弧和低频区的感抗弧组成,容抗弧半径随温度升高先减小后增大,随溶解氧含量的升高而减小。扫描电镜形貌显示,温度升高时,Q235B钢表面的絮状腐蚀产物变成球状,堆积紧密;脱硫液中氧含量升高,腐蚀产物出现球状。脱硫液温度和溶解氧含量升高时,都能加速阴极反应,使Q235B钢的腐蚀加剧;而溶解氧含量升高会促进腐蚀反应,并且使得产物层的致密性降低,腐蚀速率显著增大。

Q235B钢在船舶尾气脱硫液中的腐蚀行为

碱液脱硫是当前尾气处理领域的研究热点,产生的脱硫液是一个新的腐蚀体系。为了探究船舶尾气脱硫液对Q235B钢的腐蚀影响,通过浸泡试验并结合失重法,研究了Q235B钢在船舶尾气脱硫液中的腐蚀行为,并利用SEM、EDS、EPMA和XRD对浸泡后样品的锈层结构、组成、元素分布以及表面形貌进行分析。结果表明:腐蚀初期,碳钢表面沉积一层墨绿色絮状腐蚀产物,微观结构为花瓣状,主要成分为Fe(OH)_2、Fe(OH)_3、Fe_2O_3·H_2O,腐蚀类型以全面腐蚀为主;随着腐蚀时间延长,腐蚀产物发生变化,腐蚀受到抑制;在腐蚀35 d后,腐蚀转而以点蚀为主,红褐色的腐蚀产物为团簇状且致密排布,主要成分为Fe_2O_3·H_2O、Fe3O_4、FeSO_4·4H_2O。基于试验结果,推导出Q235B钢在脱硫液中的腐蚀机理:腐蚀初期主要以吸氧腐蚀为主;随着时间延长腐蚀受到抑制,腐蚀以FeSO_4的氧化水解形成酸、酸的循环再生机制进行。

电力设备架构部件用Q235B钢和镀锌钢在工业高湿热环境中的腐蚀行为

通过中性盐雾试验,研究了Q235B钢和镀锌钢在NaHSO_(3)和NaCl混合溶液中的腐蚀行为,利用扫描电镜和电化学测试等方法,分析了两种材料的耐蚀性.结果表明:随着腐蚀时间的延长,Q235B钢表面腐蚀产物由片状γ-FeOOH转变为球状α-FeOOH,Q235B钢和镀锌钢表面的腐蚀产物层逐渐变得致密,镀锌钢的低频容抗弧半径和电荷转移电阻均呈先减小后增大的趋势;在盐雾腐蚀过程中,Q235B钢的腐蚀电流密度大于镀锌钢的,镀锌钢的电荷转移电阻大于Q235B钢的,表明镀锌钢的耐蚀性比Q235B钢的好.

Q235B钢表面自润滑复合镀层的制备与性能

在Q235B钢表面制备了Ni-PTFE自润滑复合镀层。研究了工艺参数对镀层中PTFE的质量分数的影响。在此基础上,探索了镀层中PTFE的质量分数与镀层摩擦因数的关系,并讨论了PTFE的质量分数对镀层表面机械混合膜形成的影响,以及机械混合膜的作用机制。结果表明:当镀层中PTFE的质量分数较低时,难以形成连续的机械混合膜,故镀层的摩擦因数较高;当镀层中PTFE的质量分数较高时,可以形成很薄且连续的机械混合膜,有效地降低了镀层的摩擦因数。

Q235B钢中厚板断后伸长率不合格原因

Q235B钢中厚板拉伸试样在力学性能测试中出现断后伸长率不合格问题。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法对该试样断后伸长率不合格的原因进行分析。结果表明:试样断后伸长率不合格的主要原因是炼钢过程中,中间包温度高,连铸坯拉速慢,导致硫元素偏聚;轧制冷却过程中以MnS夹杂物为形核点,形成了铁素体偏析带。拉伸试验中,在试样非金属夹杂物处产生了应力集中,造成了钢板分层断裂,使得其断后伸长率降低。

Q235B钢焊接工艺设计及焊接工艺评定

对Q235B钢焊接工艺进行设计并对所制定焊接工艺进行评定,结果表明所制定焊接工艺正确,对Q235B钢焊接生产具有一定的指导作用。