船体钢止裂性能表征参量止裂温度和止裂韧性的对比分析

基于AH36、EH36和FH500三种船体钢的梯度温度场型双重拉伸试验结果,对止裂温度和止裂韧性分别作为止裂性能表征参量的特点进行了分析。结果表明,与止裂韧性相比,止裂温度测试稳定性好、工程适用性好,更宜作为船体钢止裂性能的工程应用表征参量。     

船用低合金高强钢止裂温度相关性研究

为研究不同温度场条件下所测止裂温度的相关性,针对4种批号船用低合金高强钢,分别开展等温型双重拉伸试验和梯度温度型（以下简称“梯温型”）双重拉伸试验,测得了等温型止裂温度和梯温型止裂温度。结果表明,在同一主拉伸应力水平下,梯温型止裂温度值均高于等温型止裂温度值,两者差值与主拉伸应力近似呈线性增长关系、与板厚近似呈二次函数关系。从能量角度对等温型和梯温型双重拉伸试验过程进行分析,确定了影响等温型止裂温度和梯温型止裂温度相关性的主要因素为主拉伸应力、无塑性转变温度和板厚,同时初步给出了相关性表达式。4种批号钢板的试验结果表明,所建立的表达式能够较好地表征板厚不大于80 mm的船用低合金高强钢的等温型止裂温度和梯温型止裂温度的相关性。     

新型CrNiMoV钢无塑性转变温度研究

采用系列冲击试验和落锤试验方法分别测定了新型CrNiMoV钢的无塑性转变温度.结果表明,新型CrNiMoV钢无塑性转变温度较低,具有良好的抗低温脆性破坏性能,满足使用环境对气瓶用钢性能的要求.     

无塑性转变温度（NDTT）实质的探讨

通过１６Ｍｎ钢落锤试样在系列温度下的静载弯曲试验，发现其断裂行为与脆性堆焊焊道及热影响区的存在无关，用于做静态三点弯曲试验的落锤试样表面出与母材相同的冷脆转变特性。落锤试样的堆焊焊道相当于对试样引入一个动态缝。文中提出，ＮＤＴＴ实质是在支载条件下材料冷脆特征温度的反映，若对ＮＤＴＴ做为设计指标，则偏于安全。     

梯温型宽板拉伸止裂试验中的参量相关性分析

对梯温型宽板拉伸止裂试验中的止裂韧性K_(ca)、止裂温度T_K、止裂应力σca的相关性规律进行了理论分析,结果表明,相同温度下的止裂韧性和止裂应力呈线性关系,其线性系数由试板宽度Ws、温度场参数(T150、GT)和温度T_K确定;对21组试验数据的统计分析结果验证了该相关性规律。     

基于梯度温度型双重拉伸试验的低合金钢板止裂温度估算式

在运用能量守恒原理分析止裂过程的基础上,通过统计52组低合金钢板试验数据,分析了梯度温度型双重拉伸试验测定的止裂温度和应力、板厚、表面-40℃冲击韧性的相关性规律,建立了止裂温度估算式:Tk=-66.1+0.011 8·σ·t2KV2。     

高强度厚钢板止裂韧性K_(ca)与常规力学性能的相关性分析

统计分析了28组采用TMCP工艺制造的高强度厚钢板-10℃止裂韧性K_(ca)与屈服强度R_(P0.2)、抗拉强度R_m、-40℃冲击功KV_2、-20℃和-40℃动态撕裂能DTE、零塑性转变温度T_(NDT)的相关性规律,结果表明,-10℃止裂韧性K_(ca)与心部抗拉强度R_m和侧面零塑性转变温度T_(NDT)的相关度较高,随着心部抗拉强度R_m的增高和侧面零塑性转变温度T_(NDT)的降低,-10℃止裂韧性K_(ca)增大;在此基础上建立了-10℃止裂韧性K_(ca)与心部抗拉强度R_m、侧面零塑性转变温度T_(NDT)和板厚t的相关性方程K_(ca)=13.358·R_m-90.530·T_(NDT)-7.324·t~(1.5)或K_(ca)=13.427·R_m-74.845·T_(NDT)-0.635·t~2。     

船用钢止裂性能评价技术发展与现状

上世纪50、60年代大量发生的船舶结构断裂事故掀起了断裂评定研究热潮。为避免船体结构脆性断裂事故的发生研究人员提出了"止裂"的概念,并相继发展了多种钢板止裂性能评价技术,但研究对象仅限于薄板和中厚板,近年来随着超大型集装箱船的发展,对50 mm以上厚板止裂性能的评价技术研究又成为热点。本文对船用钢止裂性能评价技术的发展与现状进行了简要综述。     

落锤试验与基准无延性转变温度

落锤试验是工程领域中对金属材料进行检测和评判的一种重要方法。而国内在试验标准、方法和评判标准等方面与国外均存在差异。为了促进技术交流,介绍了国际通用的落锤试验方法、标准选用、无延性转变温度与基准无延性转变温度的关系以及在实际应用中的注意事项。     

Q500qE桥梁钢止裂性能试验研究

针对桥梁用Q500qE高强度结构钢,分别开展了梯度温度型双重拉伸试验、落锤试验和标准圆截面试样拉伸试验,测得了钢板的止裂温度CAT、无塑性转变温度T_NDT、屈服强度R_el,在此基础上提出了CAT与T_NDT、R_el及板厚t的相关性方程。由相关性方程得到的止裂温度计算结果与实测结果的偏差在±5℃以内,表明该方程能够较好地表征止裂温度与无塑性转变温度、屈服强度、板厚之间的相关性。     

止裂韧性K_(ca)的测试结果不唯一性证明

针对国际船级社规范UR S33《Requirements for use of extremely thick steel plates》中规定的止裂韧性Kca的测试要求,基于包含温度场参量的计算式证明了止裂韧性Kca测试结果存在不唯一性。     

WES 2815:2014和UR S33标准中止裂韧性K_(ca)计算表达式的合理性分析

针对WES 2815:2014《Test method for brittle crack arrest toughness,Kca》和UR S33《Requirements for Use of Extremely Thick Steel Plates》中止裂韧性Kca的计算表达式和裂纹偏转时Kca的计算方法,利用有限元法计算了三种不同裂纹形式的双重拉伸试样的止裂韧性Kca,基于计算结果指出了上述标准中止裂韧性Kca计算表达式缺少一系数项,并给出了正确的Kca计算表达式,同时提出裂纹偏转角度大时按照裂纹的直边投影计算Kca是不合理的。     

L360管线钢的韧脆转变温度

研究了L360管线钢在冲击试验过程中各阶段能量的变化与温度、断口形态的关系,并采用几种方法对L360管线钢的韧脆转变温度进行了评定。结果表明：几种方法测得L360钢的韧脆转变温度都低于-40℃。     

集装箱船用高强度厚钢板止裂韧性指标值的初步实验验证

针对大型集装箱船用85 mm和90 mm高强度EH40和EH47厚钢板,结合最大设计应力和不同止裂韧性值对应的温度,开展了等温型双重拉伸试验,以验证止裂韧性技术指标值(板厚80 mm时-10℃下止裂韧性Kca≥8 000 N/mm~(3/2))的有效性。结果表明,对于试验用高强度厚钢板,在-10℃、K_(ca)=8 000 N/mm~(3/2)条件下,钢板能够止裂,技术指标值有效。