含铌、钛船板钢高温塑性研究

针对含铌、钛船板钢中板表面微裂纹问题 ,利用 Gleeble-15 0 0热应力 /应变试验机模拟连铸和轧制过程 ,分析了温度、应变速率、析出物对已形核微裂纹的影响 ,结果表明 :裂纹是沿晶界裂开的 ,裂纹的形核与晶界处杂质和析出物有很大的关系 ;二冷段变形对裂纹的扩展作用应引起注意 ;在第二脆性区 ,应变速率越大 ,钢的塑性越差 。

应变速率对HC340LA低合金高强度钢板拉伸性能的影响

研究了四种应变速率(10-3,5,50,200s-1)下HC340LA低合金高强度钢板的拉伸性能、显微组织和断口形貌。结果表明:与准静态拉伸(应变速率10-3 s-1)相比,高应变速率(应变速率5,50,200s-1)下试验钢表现出更好的塑性、更高的抗拉强度和屈强比;而在高速拉伸时随着应变速率的增加,其塑性和抗拉强度降低,主要原因是铁素体的晶粒尺寸减小且分布不均匀,晶界增多;HC340LA钢板的断裂服从韧性断裂机理,与应变速率200s-1时相比,应变速率50s-1时断口中的韧窝较为均匀,尺寸大而深。

NVB级船板应变时效敏感性试验

研究了不同塑性变形量的应变时效对NVB钢板的强度、塑性及低温韧性和脆性转变温度的影响。结果表明,NVB钢板的应变时效敏感性较低,经5%时效后仍具有较好的低温韧性。通过微观组织分析,探讨了不同温度下的金相组织和冲击断口形貌特征。实验表明,带状组织易导致材料韧性的恶化,钙硅酸盐类非金属夹杂物对脆性转变温度有不良作用,容易加速钢板的脆化倾向。还从位错角度对应变时效的微观机理进行了简要阐述。

高速铁路钢桥的低温脆性断裂评估

基于断裂力学理论,提出采用损伤容限法的高速铁路钢桥低温脆性断裂评估方法。采用Euoro-code3确定正交异性板钢桥面的有效宽度和等效疲劳应力幅,应用断裂力学的Paris公式计算疲劳裂纹扩展速率,按照同时考虑脆性断裂和塑性屈服断裂影响的R6破坏模式确定设计应力强度因子,根据裂纹的长度、冲击功和转变温度确定含裂纹钢板在不同温度下的断裂韧性,并考虑板厚对冲击功的影响,桥梁结构中焊接残余应力、列车速度、钢板弯曲成型等因素对钢桥低温脆性断裂的影响。该方法适用于无试验条件确定含裂纹钢板低温断裂韧性情况下的低温脆性断裂评估,也可用于钢桥的疲劳强度降低程度、使用寿命内检查次数和焊缝修补次数的确定。应用此方法对欧洲某高铁钢桥的钢横梁下翼缘进行-40℃条件下的低温脆性断裂评估结果表明,当列车速度大于150km.h-1且钢横梁、钢吊杆等局部构件活载应力在70MPa以上时,等效降温已经达到-5℃以上,此时必须考虑列车速度对其脆性断裂的影响,而对应变速率小于0.002 5s-1的构件可以不考虑列车速度对脆性断裂的影响。

稀土对D36船板钢再结晶行为的影响

在实验室采用热模拟技术研究稀土对D36船板钢再结晶行为的影响,结果表明稀土成分对动态再结晶临界应变εD影响较明显,稀土量达100×10-6与稀土量达60×10-6的试样其临界应变均高于未加稀土的试样,且当变形温度达到910℃以下随着稀土量的增加不再发生再结晶,即加入稀土推迟了动态再结晶的发生,随着稀土加入量的增加推迟作用也越明显;双道次高温轧制时稀土对静态再结晶软化率的影响要比低温轧制明显,与未加稀土的试样相比,适量加入100×10-6稀土其变形抗力会有一定的提高,道次间隙时间内再结晶容易发生,而稀土含量少影响不显著.

正火工艺处理的EH36船板钢疲劳裂纹扩展行为和断裂韧性

采用电子背散射衍射(EBSD)和扫描电镜(SEM)分析了正火工艺处理的EH36船板钢织构、再结晶和疲劳断口。并通过拉伸试验、疲劳裂纹扩展速率试验、疲劳断裂韧性试验及数值模拟等研究了正火工艺处理的EH36船板钢的疲劳裂纹扩展行为、疲劳断裂机理以及外载和应力比对应力强度因子幅值的影响。结果表明:EH36船板钢具有较强的{110}和{111}塑性织构成分,平均晶粒尺寸为8.2μm,变形晶粒所占比例为4.1%,伸长率为33.3%。通过双对数线性拟合得到应力比为0.03和0.1下的疲劳裂纹扩展寿命预测公式分别为da/dN=1.07×10^(-9)(ΔK)^(3.49)和da/dN=1.96×10^(-9)(ΔK)^(3.35)。通过J积分法计算出正火处理的EH36船板钢的疲劳断裂韧性K_(J0.2BL(30))为387 MPa·m^(1/2)。试验钢的疲劳断裂机制是解理穿晶断裂和微孔生长聚合断裂的混合断裂机制。多参数模拟表明在最大外载一定时,相同疲劳裂纹长度下的应力强度因子幅值随着应力比的增加而减小;在疲劳裂纹长度与标准紧凑拉伸试样的长度比值为0.62时,可作为试验钢即将进入瞬断区的判据。