高层建筑用耐火钢研究与应用综述

钢结构自身重量轻、强度高,在工程建设中得到广泛应用。但因其耐高温性能差,对钢结构建筑的安全性有较大影响,限制了钢结构的应用。基于传统防火方法之一的截流法设计原理,针对国内外相应耐火钢种的研究、应用情况进行简要回顾,着重介绍了耐火钢的性能参数、强化机理、生产工艺的研究现状及其抗震和焊接性能特点,对国内耐火钢的研究开发和推广应用具有较高参考价值。     

首钢高强建筑用耐火钢的研制

本试验研究了合金设计及生产工艺对以Q345级钢为载体的耐火钢综合性能的影响,并取得较好结果,为首钢开发经济、优质耐火钢奠定了基础。     

耐火钢的材料特性和焊接性能

建筑用耐火钢不仅能够满足常温下普通钢材的焊接结构的规范要求，而且能够保证在温度高达600℃时，其屈服强度达到常温下的2／3。本文描述了讨论了耐火钢的材料特性，加工性能，焊接性能及其焊缝性能，结果表明，耐火钢除了具有良好的加工性能和焊接性能之外，还能满足室温和高温下的强度和冲击性能要求，其焊缝性能如强度和冲击等都能满足要求，这已经被与实物尺寸相同的箱型柱和梁焊缝模型所证实。     

建筑结构用新型抗震耐火钢Q420FRE的开发

新型耐火钢除了要求具有等同或优于普通建筑钢的室温力学性能和良好焊接性能,还需要保证耐火性能和良好抗震性能,并拥有比传统耐火钢成本更低的特点。南钢基于实验室试验的结果,设计了低Mo新型耐火钢的化学成分和轧制工艺,试制了不同厚度规格的Q420FRE耐火钢,其各项性能均优于标准对同级别耐火钢的要求。600℃高温强度达到室温强度的70%,280 MPa恒载荷下的耐火极限温度约为700℃,模拟二次火灾高温强度仍超过280 MPa,屈强比0.83,具有良好的耐火及抗震性能。     

耐火钢耐火机理的研究

综述了耐火钢的高温强度强化机理以及成分、组织、生产工艺对其耐火性能的影响,并展望了今后的研究重点和发展方向.     

高层建筑用厚板的开发

采用合理的成分设计和二阶段控制轧制工艺及热处理工艺,在鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司5500厚板生产线成功开发了最大厚度100mm高层建筑用厚板Q345GJC,钢板组织、性能及析出物分析结果表明：产品微观组织结构合理,具有高强度、高韧性和高Z向性能及低屈强比等特点,性能富余量较高。     

高层建筑用厚板的开发

采用合理的成分设计和二阶段控制轧制工艺及热处理工艺,在鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司5500厚板生产线成功开发了最大厚度100 mm高层建筑用厚板Q345GJC,钢板组织、性能及析出物分析结果表明:产品微观组织结构合理,具有高强度、高韧性和高Z向性能及低屈强比等特点,性能富余量较高。     

耐火钢的性能及工艺研究

测定了耐火钢的CCT曲线,研究了耐火钢的性能,包括室温和高温拉伸性能、系列温度下的冲击性能、应变时效性能等;探讨了终轧温度、冷却速度、回火对耐火钢性能的影响.结果表明:试验钢的综合性能完全满足了设计指标的要求,生产工艺的研究工作为耐火钢的工业生产提供了有益的参考.     

建筑用耐火钢的研制和实际应用

在钢结构建筑中，钢构件必须通过喷涂防水材料加以保护，以便其在发生火灾时不被加热到３５０℃以上，但是，喷涂防火材料的工作危害工人的健康且很费时间。此外，耐火涂层还减少了建筑物的实用面积。因此，愈加需要减薄耐火涂层。建筑用耐火钢的研制目标是提高钢的高温强度，同时保证钢的抗震性、可焊性，并且其它性能与普通建筑用钢相当或者更好。本文首先叙述了合金元素和加工条件对高温强度影响的基础研究，然后介绍了在６００℃     

钢结构建筑用耐火钢的研究

在实验室研究基础上提出一种经济型耐火钢成分设计,研究结果表明：具有细小多边形铁素体＋珠光体＋粒状贝氏体混合组织的该钢种具有良好的高温力学性能、良好的低温韧性,满足了建筑用耐火钢的性能要求。     

Q345B-Fr建筑耐火钢焊接性及焊接接头组织性能研究

介绍了鞍钢开发的建筑耐火结构钢Q345B—Fr的焊接性及焊接接头的组织性能。使用相匹配的E5015NiMo手工焊条,焊接接头具有良好的综合力学性能和抗高温强度,在600℃保温2h条件下,高温强度大于常温强度的2／3。     

济钢高层建筑用Z向钢板的生产现状

本文介绍济钢高层建筑用Z向钢板的生产工艺和实物质量现状,针对济钢Z向钢板生产中存在的在线改判率高等系列问题,提出了Z向钢板开发与生产的应对措施。     

山东钢铁工业用耐火材料发展方向及建议

概述了国内外钢铁工业用耐火材料的现状，指出山东省钢铁工业用耐火材料具有资源丰富、品种齐全、产品质量较好、产品覆盖面广等优势，但由于加工设备和生产技术等原因，使产品质量波动较大，同材质、同牌号的某些耐火材料的理化指标和使用性能明显低于国内外先进厂家。由此提出山东省钢铁工业用耐火材料生产企业，应加快陈旧设备的更新速度，优化耐火材料资源，应用新技术改善耐火材料性能，转变生产模式，注重企业科技水平，加强耐火材料的理论研究，大力开发高性能耐火产品。     

耐火材料对钢水洁净度的影响

文中就耐火材料对钢水洁净度的影响进行了综述，表明了耐火材料在冶炼过程中的双重重要性，除传统观念外，耐火材料还可起到净化钢水的作用。     

建筑用耐火钢材的开发和应用

文章介绍日本近年来开发建筑用耐火钢材的情况，重点叙述了为开耐火钢材进行基础性研究，耐火钢材性能和实际应用等，实践证明使用新型耐火钢材可使涂覆耐火材料减少到１／３～１／２。为国内建筑和钢铁部门同行业提供参考和借鉴。     

控冷返红温度对Q460GJE高建钢组织和力学性能的影响

利用Gleeble热力学模拟机、扫描电镜、透射电镜、着色腐蚀金相等方法研究了控冷返红温度对TMCP交货态低屈强比(不大于0.80)Q460GJE高建钢组织和力学性能的影响。结果表明:随着返红温度的升高,一方面,粒状贝氏体数量减少,针状铁素体数量增加,晶粒显著粗化,屈服强度降低;另一方面,硬相M-A岛的数量增多、尺寸增大,抗拉强度略有上升,屈强比和冲击功(-40℃)降低。拉伸和冲击性能均满足低屈强比Q460GJE钢要求的返红温度范围是590~620℃。     

Q390GJD特厚钢板Z向性能不合格原因分析

针对5500 mm厚板线生产过程中出现的正火态100 mm厚Q390GJD钢板Z35性能不合格的情况,采用光学显微镜、扫描电镜等检验手段,对Z向不合钢板进行组织形貌及夹杂物成分分析。结果表明,导致钢板Z35性能不合格的主要原因是中心部位存在带状组织偏析以及Mn S夹杂。提出了控制钢水中Mn S数量及形态、优化加热、控轧及热处理工艺等措施,实施后取得了良好的效果。     

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。     

碳复合耐火材料对熔钢增碳作用的研究进展

叙述了MgO C、Al2O3 C和ZrO2 C材料对熔钢增碳方面的研究进展;描述了MgO C、Al2O3 C材料的增碳机理;指出了今后含碳耐火材料对熔钢增碳影响方面的研究重点。