基于断裂力学的腐蚀钢丝疲劳S-N曲线研究

高强冷拔钢丝因其优异的力学性能被广泛应用于缆索承重结构,服役过程中钢丝腐蚀与断裂威胁着结构安全。钢丝腐蚀后表面的蚀坑因应力集中效应易产生疲劳裂纹,因此腐蚀钢丝剩余疲劳寿命主要取决于裂纹的扩展阶段,且裂纹扩展受到腐蚀程度(初始损伤)的显著影响。精确表征腐蚀程度并准确评估服役期钢丝腐蚀后的剩余寿命,仍是亟待解决的维修难题。首先采用蚀坑最大深度表征钢丝腐蚀程度,以应力强度因子幅作为裂纹扩展驱动力指标,基于断裂力学的Paris公式建立受拉钢丝裂纹扩展理论模型,进而推导腐蚀钢丝的疲劳S-N曲线。大量既有的腐蚀钢丝疲劳试验结果与理论预测值的比较验证了所提理论模型及疲劳S-N曲线的合理性和有效性。含多个蚀坑的钢丝裂纹扩展有限元模拟表明,等效单裂纹适用于多腐蚀坑钢丝疲劳寿命的简化分析。参数分析表明,蚀坑深度和腐蚀环境是腐蚀钢丝疲劳强度的关键影响因素,而应力比和疲劳加载频率影响较小,所提出的S-N曲线在钢丝常规服役条件下适用于评估其剩余寿命,可得到合理的预测结果。基于断裂力学所提的理论方法和疲劳S-N曲线可为腐蚀钢丝的疲劳强度和寿命评估提供参考。

高锰高氮不锈钢10Cr21Mn16NiN线材开发

介绍了10Cr21Mn16NiN钢线材成分设计、增氮原理、冶炼工艺、轧制和固溶工艺、Cr_(2)N相析出的生产工艺。采用30 t AOD精炼,吹氮气增氮,精炼后期加氮化锰。轧制时采用1240℃加热、控轧控冷,保证了盘条表面质量,避免了中心缩孔等问题;固溶温度应控制在1100℃左右,且保温30 min后快冷,可防止Cr_(2)N相析出。成功生产出表面质量和性能优良的10Cr21Mn16NiN不锈钢线材。

65Mn梯形钢丝退火工艺的制定

在现有条件下，通过试验探索加热温度、保温时间对６５Ｍｎ梯形钢丝表面脱碳和抗拉强度的影响规律，制定合理的退火工艺。

钢丝的疲劳强度与疲劳寿命

采用制绳钢丝样品，测定其疲劳寿命和疲劳强度；利用成组试验法和升降法，在用数据统计分析和处理实验结果的基础上，绘制出钢丝的存活率—应力—寿命曲线；讨论钢丝具有较高存活率的疲劳寿命的安全性，进一步探讨钢丝安全疲劳强度在Ｐ—Ｓ—Ｎ曲线上长寿命区的应用，补偿了靠成组试验法很难测定该区疲劳寿命分布的缺点。

高钛焊丝钢氮含量的控制

鞍钢股份有限公司炼钢总厂为了有效控制高钛焊丝钢ER70S-G成品氮含量,通过采取控制转炉出钢碳含量范围,出钢半钢弱脱氧,控制LF加热时间等措施,降低了各工序钢水增氮量,该钢种铸坯氮含量降至50×10^-6以下,成材率由95.8%提高至100%。

巴布亚新几内亚瑞木镍钴项目地质灾害成因及治理设计研究

详细介绍巴布亚新几内亚瑞木镍钴项目地质灾害的类型、规模,根据地质条件和现场情况,分析形成地质灾害的原因。针对海外项目的自身特点,提出了合理的治理措施:大型滑坡采用双排刚架桩进行支挡,建立有限元计算模型,进行内力计算;利用巴布亚新几内亚当地具有丰富经验的钢丝网石料挡墙进行治理设计,详细分析其受力机理及其优缺点。在今后海外或国内地质灾害治理中有借鉴、推广的作用。

硬线钢60#～70#的生产及其工艺优化

介绍转炉一区生产硬线钢60#~70#的工艺流程、转炉终点控制、出钢作业、非金属夹杂控制、钢中S、N控制和连铸工艺及其优化。

钢筋焊接网疲劳性能试验研究

介绍了钢筋焊接网疲劳S-N曲线的表达方式、疲劳试验条件及试件破坏特征。通过对此次焊接网疲劳试验结果及国外部分数据的分析,以应力幅作为主要参数,取95%的保证概率,得出钢筋焊接网疲劳S-N曲线方程,并与国外的规范曲线进行比较。给出的疲劳S-N曲线方程基本反映了冷轧带肋钢筋焊接网的疲劳特性,可为有关标准规范的编制及工程应用提供参考。根据国外经验,介绍了疲劳荷载下的板类构件,给出了提高抗疲劳性能的几种典型施焊图例。

焊丝用HR3C钢热处理工艺研究和组织分析

针对锻造状态的焊丝用HR3C钢材进行了热处理工艺试验和金相组织分析。研究表明，钢中存在少量残留枝晶和大量棒状Z相析出，会使钢材的热加工性能和力学性能降低。对HR3C钢样品进行不同固溶热处理，发现会产生颗粒状Nb（C，N）析出。通过对晶粒尺寸和析出物数量、尺寸、分布进行比较，在1200℃保温1h，HR3C钢中棒状Z相充分固溶，晶粒尺寸适当，残留Nb（C，N）较少且颗粒细小、分散。