Q345B钢堆焊层组织及性能研究

本课题以低合金高强度钢Q345B为基体,采用熔化极气体保护焊方法进行堆焊,采用金相显微镜、扫描电镜等检测手段,研究不同堆焊层数下的堆焊层及热影响区的组织、形貌、成分及硬度的变化。试验结果表明,堆焊层组织主要为铁素体和珠光体,从靠近母材的堆焊层到外部堆焊层的珠光体含量逐渐增加,堆焊层的硬度也逐渐增加。     

Q355B钢板拉伸断口分层原因及改善措施

采用宏观观察、化学成分分析、拉伸试验、热酸蚀检验、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,分析了Q355B钢板拉伸断口出现分层的原因.结果表明:Q355B钢板拉伸断口出现分层的主要原因是连铸坯厚度中心处存在缩孔、疏松、偏析和夹杂物缺陷,导致钢板产生中心裂纹,在拉伸试验过程中,裂纹处产生应力集中,随着变形量的不断增加,裂纹不...     

微量稀土元素对Q235B钢组织和性能的影响

为研究微量稀土元素对Q235B钢的夹杂物形态转化和细晶化及钢材强韧性能的影响,用真空感应炉熔化、精炼、制备了不同微稀土质量分数的钢样,用成分、OM、SEM、EDS和图像分析仪等方法,分析研究了微量稀土元素对Q235B钢微观组织和力学性能的影响.结果表明：在本研究条件下,随稀土量的增加,铁素体晶粒由24μm减小至12μm...     

Q345B钢氧化铁皮的高温粘附性研究

热轧板带加热过程中高温氧化将直接影响氧化铁皮的结构、元素分布以及粘附性,进而间接影响后续除鳞效果以及粗轧和精轧后得到的成品钢板表面质量。本文利用Gleeble热模拟试验机模拟Q345B连铸坯粗轧前在1 150和1 250℃加热阶段的氧化情况,并结合拉伸试验研究了两个温度下氧化铁皮的表面形貌、次生氧化铁皮的裂纹以及氧化铁皮与基体界面处截面形貌和各合金的元素分布。研究表明：高温短时氧化生成的一次氧化铁皮粘附性小,仅微小变形即可完全剥离脱落;次生氧化铁皮粘附性大,但强度低,塑性差,易产生裂纹。此外,次生氧化铁皮与基体界面处反应生成的Fe₂SiO₄会改变氧化铁皮FeO内层的相间分布,对氧化皮起到钉扎作用,导致氧化皮的粘附性强,这增大了后续除鳞的难度。为改善钢板的表面质量,生产实践中建议在粗轧除鳞前控制钢板氧化铁皮界面温度高于Fe₂SiO₄凝固温度,以降低氧化铁皮与钢板基体附着力。     

含屈服段本构模型和断裂准则对Q355B钢靶板侵彻预报的影响

为校验考虑屈服阶段的本构模型和Lode相关断裂准则的有效性,在一级轻气炮上开展了直径为5.95 mm的平头钢性弹侵彻4 mm厚Q355B钢靶板试验,获得了弹体贯穿靶板的断裂行为和弹道极限。并开展了平面应变和扭转试验,标定了Lode无关MJC断裂准则和Lode相关ASCE断裂准则参数。在ABAQUS软件中对打靶试验建立三维有限元模型,对靶板的断裂行为进行研究,验证了考虑屈服阶段MxJ-C-Q本构模型和ASCE断裂准则的有效性,并探讨了Lode参数对Q355B钢的变形和断裂的影响。结果表明,采用MJC断裂准则预报高估了断裂应变其弹道极限比试验值高约38.36%;而采用Lode相关ASCE断裂准则预报的弹道极限、剩余速度以及断裂行为,与试验结果吻合较好。     

NM360钢与Q345钢异种钢焊接接头组织与性能研究

为了解NM360钢与异种钢焊接应用过程中焊接接头的力学性能,本文对NM360调质钢和Q345热轧钢采用气体保护焊进行异种钢焊接,对焊接接头进行了力学性能试验及微观组织观察,并分析了NM360钢ICHAZ的软化机理.研究表明:Q345热轧钢焊接接头CGHAZ组织为贝氏体+魏氏组织,为HAZ硬度值最高的区域,FGHAZ和ICHAZ组织为P+F;NM360调质钢焊接接头CGHAZ组织为低碳马氏体,FGHAZ组织为低碳马氏体+少量的粒状贝氏体,晶粒细小,为HAZ硬度值最高的区域,ICHAZ组织为回火马氏体+铁素体+粒状贝氏体,铁素体组织是造成ICHAZ硬度值大幅度降低的原因.     

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。     

Q235B钢Johnson-Cook模型参数的确定

使用万能材料试验机、扭转试验机和霍普金森拉杆装置研究了Q235B钢在常温~950℃的准静态、动态力学性能,获得了Q235B强度与等效塑性应变,应变率和温度的关系以及延性与应力三轴度,应变率和温度的关系。基于实验结果,修改了Johnson-Cook(J-C)强度模型中的应变强化项以及Johnson-Cook失效模型中的温度软化项,并结合数值仿真标定了相关模型参数。最后通过Taylor撞击试验验证了模型参数的有效性。     

基于循环孔洞扩张模型的Q355钢超低周疲劳断裂数值模拟

基于微观断裂力学的循环孔洞扩张模型是进行钢材超低周疲劳断裂分析的有效手段.通过光滑圆棒循环加载试验,确定了Q355钢混合强化模型材料参数;进行了不同加载方式下Q355钢单边缺口试件的超低周疲劳试验,确定了试件的超低周疲劳寿命及其断裂发展过程;建立了单边缺口试件有限元模型,基于有限元分析结果,采用循环孔洞扩张模型对试件的...     

Q345钢复合涂层耐蚀性能及显微组织研究

在Q345钢试样上喷涂无机富锌底漆、环氧云铁中间漆和丙烯酸聚氨酯面漆复合涂层,采用盐雾试验测试涂层的耐蚀性能,结合扫描电镜(SEM)观察腐蚀形貌,并计算腐蚀速率,采用电子探针分析技术(EPMA)对腐蚀介质的渗透原理进行了研究。结果表明:盐雾试验后,涂覆复合涂层试样的腐蚀速率仅为基材的6%左右,且表面形貌整体质量较好,仅预制划痕处腐蚀程度加重,腐蚀产物呈絮状,微观结构疏松,但腐蚀后涂层与基体宏观附着良好;Cl-可以穿透底漆到达金属基体,对金属产生腐蚀,而中间漆和面漆能够有效地阻止腐蚀溶液的渗透。     

Q345qNHY跨海桥梁用钢的耐候性能研究

针对南钢开发的Q345qNHY新型跨海桥梁用钢,选用普通Q345qE钢作为对比材料,在模拟海洋大气环境的盐溶液中,进行了极化曲线测试和干湿交替加速腐蚀试验,比较了两种钢的动电位极化曲线和模拟干湿交替条件下的腐蚀速率。结果表明,Q345qNHY钢的耐海洋大气腐蚀性能显著优于普通桥梁钢。     

Q345qNHY跨海桥梁用钢的焊接性能研究

为了评价Q345qNHY新型跨海桥梁用钢的焊接性能、为工程应用提供依据,通过拉伸、冲击、弯曲和硬度等试验方法对其对接接头的力学性能进行了研究。结果表明：采用JW-55W焊丝对Q345qNHY耐候桥梁钢进行焊接时,获得的焊接接头具有较好的拉伸性能、弯曲性能和优异的低温冲击韧性。试验采用的焊接材料和工艺参数可用于19—33mm厚度Q345qNHY钢板的平位对接。     

Q＆P钢塑性变形机制及组织-性能研究

研究淬火和碳再分配(Q&P)热处理工艺对低碳硅-锰系Q&P钢的显微组织及精细结构的影响,并和常规工艺实验进行对比.通过SEM,TEM分析,经Q&P工艺热处理后的钢板可获得板条马氏体和残余奥氏体两相组织,残余奥氏体呈膜状.利用XRD技术并结合软件编程的手段对残余奥氏体进行了定量分析.采用MTS万能拉伸机测定了其力学性能并进行了断口观察,拉伸试样纤维区为比较典型的韧窝状形貌,体现出良好的韧性断裂特征.结果表明:Q&P工艺处理后的钢板具有高的抗拉强度(1000MPa以上)和良好的塑性,残余奥氏体在组织中起到了相变诱发塑性的作用.     

Q345B钢焊缝金属的显微组织分析

采用E5015焊条以手工电弧焊对Q345B钢的角焊缝进行焊接,阐述了焊缝中宏观组织的层间偏析,结晶形态的层间、层内差异,微观组织的差异以及对性能的影响研究,以利于焊接工艺人员对焊接工艺及参数的选择。在多层焊的打底层中注重对于层间温度的控制,制定合理的焊接工艺参数进行现场焊接,从而保证产品的焊接质量。     

Q235B钢原油储罐底板腐蚀穿孔原因

某Q235B钢储罐底板发生腐蚀穿孔泄漏事故。通过宏观分析、微观分析、化学成分分析、力学性能试验、金相检验等方法,对储罐底板腐蚀穿孔原因进行了分析。结果表明:储罐底板的涂层因质量较差发生鼓包后破损,在破损点发生了氧腐蚀,进而导致储罐底板腐蚀穿孔。     

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。     

耐温防腐钢衬聚乙烯材料的性能研究

详细比较了普通聚乙烯,市场交联聚乙烯及新开发交联聚乙烯钢衬专用料三种材料的结构特点以及用于化学品储罐/反应釜内衬材料的加工和使用性能。结果表明:交联聚乙烯钢衬专用料,具有超高的金属粘结性能、高结晶度和高交联度、较好的抗冲击性能和优异的耐高温蠕变性,新产品特别适合用于高性能的大型防腐耐温化学品储罐或反应釜的内衬材料。     

Q960E超高强钢焊接接头组织和性能研究

目的 对Q960E超高强钢的焊接工艺进行研究以获得高强高韧的焊接接头。方法 选择超高强钢Q960E作为母材、FK1000ER120S–G焊丝作为填充材料进行MAG焊,采用改变焊接电流的方式来研究焊接热输入对焊接接头组织和性能的影响。结果 当焊接电流为155～230 A时,均获得了全焊透无明显缺陷的焊缝。随着焊接热输入的增大,焊接接头中各亚区宽度增大,其中焊缝区变化最为显著,在最小热输入条件下焊缝宽度为3.98 mm,在最大热输入条件下焊缝宽度增至5.53 mm。对焊接接头进行组织分析发现,焊缝组织主要为针状铁素体和板条马氏体;完全相变区组织主要为板条马氏体;未完全相变区组织主要为回火马氏体和部分重结晶形成的马氏体。硬度测试表明,在热影响区的回火区发生了软化现象,最低硬度仅为290HV;在完全相变区发生了硬化现象,硬度最大值可达500HV。在不同热输入条件下,焊接接头各亚区硬度变化趋势一致,焊接接头抗拉强度为995～1 076 MPa,拉伸试验均断裂在热影响区,断后伸长率为9.33%～10.21%,断裂时存在颈缩现象,为韧性断裂。随着热输入的增加,粗晶区马氏体板条束宽度增大,未完全相变区...