一种提高45钢力学性能的热处理工艺

研究了提高45钢力学性能的高压调质热处理工艺。采用光学显微镜、硬度计和电子万能试验机观察和测试了该工艺处理后45钢的组织和力学性能,并与相同工艺常规热处理的样品相比较。结果表明:该工艺有效提高了45钢的力学性能,在4 GPa压力作用下,经900℃保温15 min处理后再经550℃保温40 min回火处理,45钢的硬度和压缩屈服强度分别为36.5 HRC和928 MPa,较同工艺常压调质处理的分别提高了17.74%和16.88%。

45钢亚温淬火工艺的研究

采用正交组合回归设计试验方法研究了亚温淬火条件下,淬火温度和回火温度对45钢强度及硬度的影响规律,并分析了该钢亚温淬火后的组织与性能。结果表明,在740-800℃范围内,随淬火温度升高,45钢的强度及硬度升高,淬火组织中铁素体量逐步减少,其分布形态也发生明显变化,800℃淬火后的力学性能接近于常规的840℃淬火。在试验的基础上,提出了45钢活塞（780±10）℃淬火＋（550±10）℃回火的调质处理新工艺。

激光熔覆45钢复合材料力学性能实验

对在45钢表面激光熔覆Ni60+20%WC复合粉末制备复合材料室温下的抗拉强度、冲击韧度和显微硬度进行研究。实验表明,45钢表面激光熔覆Ni60+20%WC复合粉末制备的复合材料,室温下的抗拉强度较基材略有下降,但冲击韧度较基材有明显的提升,提高幅度约28%;熔覆层硬度值远大于基体硬度值,从而提高其耐磨性。

45钢亚温淬火工艺的实验研究

研究了亚温淬火温度和回火温度对45钢组织性能的影响。结果表明,在760～840℃,随淬火温度升高,45钢的强度、硬度、韧性先升后降,45钢亚温淬火后在350℃以上回火时其强韧性比较好,810℃亚温淬火后得到细小铁素体与细小的板条状马氏体组织,其原因与奥氏体晶粒细化及铁素体的分布状态有关。810℃淬火+550℃回火可获得比较好的强韧性。

45钢“零保温”淬火工艺的可行性研究

根据传热方程计算了45钢工件的透热时间,探讨了"零保温"淬火温度对钢的力学性能的影响.直径不大于70 mm的45钢工件,表面与心部达到840℃的时间相近;在780～900℃范围内随着淬火温度的升高,45钢的强度、硬度升高,经900℃"零保温"淬火后具有较高的强度和硬度;该钢"零保温"淬火后获得细小的板条状马氏体组织,其原因与奥氏体晶粒细化和奥氏体中碳分布不均匀有关.理论分析和实验结果表明45钢"零保温"淬火工艺是可行性的.

热输入对Q345R钢埋弧焊接头组织性能的影响

利用埋弧自动焊对16 mm厚的Q345R钢板进行X形坡口对接焊试验,研究热输入对焊接接头组织与力学性能的影响。测量焊接接头横截面的硬度,得到不同焊接热输入下的硬度分布。利用硬度与强度之间的经验公式计算得到接头的屈服强度和抗拉强度分布。结果表明:随焊接热输入的增大,熔深、余高增大,焊缝过热区中块状先共析铁素体体积占比逐渐增大;焊缝、热影响区的硬度均高于母材的,且接头的硬度最大值随热输入的增大而减小。第一道焊缝及热影响区的硬度与强度分布相对均匀,第二道焊缝与热影响区的硬度、强度梯度较大。在最高热输入为41.0 kJ/cm时,焊接接头的屈服强度与抗拉强度均高于母材的。

时效工艺对S45000沉淀硬化不锈钢组织和性能的影响

对S45000沉淀硬化不锈钢试样进行了1 050℃油冷固溶处理,随后在580℃第一次时效、再在600℃第二次时效及在605℃第三次时效。研究了固溶和不同工艺时效处理后钢的显微组织和力学性能。结果表明,经固溶和不同工艺时效处理后,S45000钢的组织主要为回火马氏体和ε-Cu析出相;随着时效温度的升高和时效次数的增加,钢的屈服强度、抗拉强度和屈强比均下降,并存在一个特定的时效温度,超过该温度时效后,钢的强度性能因出现逆变奥氏体而急剧下降。

45#钢抗拉强度与延伸率数学模型的研究

通过数据的收集和整理，结合必要的计算方法，从而找出45#钢成分与抗拉强度、延伸率关系，并建立了数学模型运用到实践中，对45#钢的性能进行合理预测。

腐蚀方式对Q345钢材料力学性能的影响

为研究大气环境中干湿交替腐蚀现象对Q345钢材料力学性能的影响,首先提出了3种"间浸"式腐蚀方式,并改变模拟酸溶液的pH值;然后对经不同腐蚀方式腐蚀损伤后的试件开展拉伸材性试验,研究了各种材料力学性能参数损失百分率随腐蚀方式的变化情况。试验结果表明:相同酸性溶液中,腐蚀方式的"浸泡—晾置"交替次数越多,试件材性参数值退化越多;溶液酸性越弱,试件材性参数值随腐蚀方式变化的退化值差异越小,表明弱酸性溶液中腐蚀方式对钢材腐蚀损伤的影响较小。

45钢连铸坯的高温拉伸性能

利用热模拟试验机、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪等对温度为600~1350℃时45钢连铸坯的高温拉伸性能进行检测与分析。结果表明:45钢连铸坯的高温抗拉强度随温度的升高而逐渐降低,其有两类脆性温度区,第一类为1200~1350℃,第二类为600~900℃;45钢连铸坯的矫直温度应大于900℃,以防止出现矫直裂纹。

欧盟标准EN 10028-7:2016简介及其与中国标准GB/T 24511-2017的比较

介绍了欧盟承压设备用不锈钢钢板标准EN 10028-7:2016,对其适用范围、标准结构、牌号、订货内容及技术要求进行说明;对其中的奥氏体不锈钢限定的磷、硫含量范围及氮元素对强度的影响进行介绍,并与中国不锈钢钢板标准GB/T 24511-2017进行比较,介绍两标准在设计规范中的使用。可为EN材料标准的使用和中国不锈钢标准的修订提供参考。

氯盐环境下钢筋HRB400的腐蚀行为与力学性能研究

为了给工程安全使用提供借鉴,采用浸泡腐蚀法研究钢筋HRB400在3.5%NaCl溶液中裸露和镶入混凝土2种环境下腐蚀行为及腐蚀后的力学性能,对于钢筋HRB400镶入混凝土这种环境,采用制作钢筋混凝土及模拟混凝土孔隙液2种方法,首先将裸露和镶入混凝土2种情况下的钢筋HRB400浸泡在3.5%(质量分数)NaCl溶液中,并将钢筋HRB400浸泡在饱和氢氧化钙溶液中[加入3.5%(质量分数)NaCl溶液],然后分别计算不同腐蚀时间下各钢筋HRB400相应的失重率、腐蚀率,最后采用MTS试验机测试钢筋HRB400腐蚀后的力学性能。结果显示:随着浸泡腐蚀时间延长,3种环境下的钢筋HRB400平均腐蚀速率逐渐降低,失重率增加,屈服强度、抗拉强度均下降,钢筋HBR400在3.5%NaCl溶液中裸露或镶入混凝土时伸长率随浸泡时间延长而降低,在饱和氢氧化钙(加入3.5%NaCl)中则呈现有升有降趋势。

Weld Joint Efficiency of the Kazakhstani Constructional Steel

In the Republic of Kazakhstan, the regulatory framework in construction based on Eurocodes has been in force since 2015. However, Kazakhstani produced steel has not been studied for compliance with the requirements of Eurocode 1993. This has resulted in limited use of Kazakhstani structural steel in construction. The feasibility of using structural steel in welded joints has been experimentally investigated. To verify the application of such joints in construction, including earthquake engineering, experimental studies of welded joints made of structural steel produced by Arcelor-Mittal in Temirtau have been carried out. In total, 7 types of structural steel of various thicknesses were selected. Five specimens have been used in each series of tests. The Brinell hardness values of the weld joint, yield strength of steel and tensile strength, relative rupture strain were determined. It was found that for all types of structural steel, the quality of weld joints complied with the requirements of Eurocode 1993—a sample rupture appeared along the plates (main body of the metal), not along the weld joints. It has been established that structural steel produced in the Republic of Kazakhstan fully complies with the requirements of Eurocode 1993. The studies on the dependence of Brinell hardness values of weld joint steel on the yield strength, tensile strength and relative rupture strain have been carried out. The correlation dependences between the values of yield strength of steel and tensile strength, relative rupture strain and BH Brinell hardness were studied. The results of work will allow for significantly increasing the use of Kazakhstani structural steel in seismic and conventional areas of the Republic of Kazakhstan.

低合金高强度结构钢Q345B高温拉伸力学性能研究

采用热模拟试验机Gleeble-1 SOOD进行高温单道次压缩和高温拉伸实验，并模拟实际生产的拉矫和轧制过程，对低合金高强度结构钢Q345B连铸坯高温力学性能进行了研究，为生产高质量高性能的铸坯提供了理论指导。

不同应变率下高强钢的拉伸行为及力学性能分析

高强钢因强度高、塑性好、耐腐蚀性优异而得到广泛应用。然而,高强钢具有显著的应变率敏感性。为此,针对2种高强钢(Ultrafort 401和Ferrium S53钢),开展了不同应变率下(10^(-4)~10^(3) s^(-1))的拉伸试验,获得了屈服强度、抗拉强度、硬化指数等性能参量,并深入分析了其随应变率变化的规律。不同应变率下,Ferrium S53钢的拉伸性能始终优于Ultrafort 401钢,但两者却表现出不同的变化趋势。随着应变率的增加,Ultrafort 401钢的屈服强度和抗拉强度均增大,而Ferrium S53钢的屈服强度增大,抗拉强度先减小后增大。结合微观结构表征发现,Ferrium S53钢所具有的较高的屈服强度与其初始晶粒尺寸更小有关,2种高强钢的抗拉强度随应变率增加所表现出的不同变化趋势则与应变硬化响应差异有关。随着应变率的升高,Ultrafort 401钢的韧窝尺寸增大,而Ferrium S53钢的韧窝尺寸先减小后增大,说明2种高强钢的应变硬化水平随着应变率升高而呈现不同的变化趋势。研究结果为高强钢在不同加载条件下的力学性能评估提供了科学依据,对高强钢的工程应用具有一定的指导意义。

双向拉伸试样测试区域尺寸对DH780屈服行为的影响

为了探究十字双向拉伸试样测试区域尺寸对高强钢屈服行为的影响,以DH780双相钢为研究对象,参考ISO标准十字试样,开展了不同测试区域尺寸试样的双向拉伸实验对比研究;为了使小型十字试样获得的实验结果与ISO标准试样相同,通过正交实验优化了十字试样的几何尺寸。结果表明,在等双拉加载条件下,随着测试区域尺寸的减小,实验获得的双轴各向异性r值基本相同。而双轴等效屈服应力先减小后增大,其核心原因是不同尺寸试样中心测试区域的变形程度不同;对于测试区域尺寸为8 mm×8 mm的小型十字试样,其主要几何参数对实验结果的影响程度排序为:狭缝数量>臂间圆角半径>狭缝长度;优化后的8 mm×8 mm新试样与ISO标准30 mm×30 mm试样的实验屈服轨迹点相对差值相较于原始试样的6.90%减小到2.36%。

非抗震钢筋的既有RC框架结构抗震性能评估研究

为评估采用非抗震钢筋的既有钢筋混凝土框架结构,对比分析了钢筋强屈比、超屈比和伸长率对构件性能的影响,论述了结合钢筋材料抽样检测和大震弹塑性时程分析的既有框架结构抗震性能评估方法,实现了定量分析非抗震钢筋三项抗震材料指标对结构性能的影响。通过一栋既有住宅建筑,展示采用上述评估方法复核大震作用下结构与构件的性能状态。结果表明,尽管非抗震钢筋达不到抗震钢筋的材料指标要求,但大震作用下构件满足设定的性能水准要求,构件损伤形成了“强柱弱梁”的破坏形态,结构满足设定的抗震性能目标。

700L高强钢生产工艺及性能研究

通过采用合适的化学成分、控制轧制和冷却工艺,可以将700L钢直接热轧成双相钢钢板。通过实验控制钢板的待温厚度、终轧温度、终冷温度以及回火温度,即将热轧钢材的终轧温度控制在两相区的某一范围,然后快速冷却,从而控制最终形变温度及冷却速度,该方法可获得铁素体和M-A岛双相组织。结果表明,回火后,700L高强钢板平均屈服强度为704 MPa,平均抗拉强度为805 MPa,延伸率和冲击功也有所改善,性能合格率达到100%。

460MPa级耐腐蚀结构钢的组织性能研究

通过对耐腐蚀性成分设计和TMCP工艺生产的8~30 mm厚度的460 MPa级耐腐蚀结构钢进行研究,并探讨耐腐蚀结构钢的金相组织表征、力学性能及耐腐蚀性能评价方案。结果表明:460 MPa级耐腐蚀结构钢由铁素体+贝氏体+马氏体复相组织组成,具有低屈强比、优良的塑性、高耐腐蚀性、成本低等特点。

超高碳钢球化组织与性能研究

对一种含碳量为1.41%的超高碳钢分别采用离异共析(DET)和淬火+高温回火工艺球化后进行组织和力学性能研究。结果表明:球化处理后锻造组织中的碳化物得到充分球化,获得了铁素体基体上弥散分布超细球状碳化物的组织;其屈服强度和抗拉强度都有明显提高,伸长率达到17.5%,是一种优良的结构钢材料;超高碳钢拉伸过程中裂纹容易在大颗粒碳化物处萌生并扩展。