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。     

60kg级低屈强比耐火钢的试验研究

对一种低屈强比建筑用耐火钢进行试验研究,介绍了试验钢的化学成分、试验工艺、力学性能等,重点论述了合金元素、组织等对钢的屈强比、高温强度的影响。结果表明,该钢具有良好的综合机械性能,组织为铁素体基体加贝氏体第二相,因此获得低的屈强比。合金元素Cr、Mo、Nb等的加入有效地提高了钢的高温性能。     

60kg级低屈强比耐火钢的实验研究

对一种低屈强比建筑用耐火钢进行实验研究，介绍了实验钢的化学成分、实验工艺、力学性能等，重点论述了合金元素、组织等对钢的屈强比、高温强度的影响。结果表明，该钢具有良好的综合机械性能．组织为铁素体基体加贝氏体第二相．因此获得低的屈强比。合金元素Cr、Mo、Nb等的加入有效地提高了钢的高温性能。     

60 kg级低屈强比耐火钢的实验研究

对低屈强比建筑用耐火钢进行了实验研究，介绍了实验钢的化学成分、实验工艺、力学性能等；重点论述了合金元素、组织等对钢的屈强比、高温强度的影响。结果表明，该钢具有良好的综合机械性能，组织为铁素体基体 贝氏体，因此获得低的屈强比。合金元素Cr、Mo、Nb等的加入有效地提高了钢的高温性能。     

屈服强度550 MPa级抗震建筑用钢回火性能研究

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和力学性能检验等试验方法,研究了系列回火温度对TMCP处理的屈服强度550 MPa级抗震建筑用钢微观组织、第二相析出及力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的提高,试验钢屈服强度和抗拉强度变化趋势一致,屈强比呈明显的上升趋势。分析认为:回火前后力学性能的变化主要与回火后更多弥散的尺寸在25 nm以下的新的细小粒子析出以及M/A岛的分解和发生位错亚结构回复软化有关,试验钢450℃回火后钢板具有最佳综合力学性能:抗拉强度为703 MPa,屈服强度为588 MPa,伸长率为17.5%,-20℃冲击吸收能量为240 J,屈强比0.84满足建筑用钢要求。     

屈服强度550 MPa级抗震建筑用钢回火性能研究

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和力学性能检验等方法,研究了系列回火温度对TMCP工艺生产屈服强度550 MPa级抗震建筑用钢微观组织、第二相析出及力学性能的影响。结果表明:随着回火温度的提高,试验钢屈服强度和抗拉强度变化趋势一致,屈强比呈明显上升趋势。分析认为:回火前后力学性能的变化主要与回火后更多弥散、尺寸25 nm的细小粒子析出及M/A岛分解、位错亚结构回复软化有关。试验钢板经450℃回火后具有最佳综合力学性能,抗拉强度703 MPa,屈服强度588 MPa,伸长率17.5%,-20℃冲击吸收能240 J,屈强比0.84,满足抗震建筑用钢要求。     

建筑结构用耐候钢Q460在模拟南海海洋大气环境下的腐蚀性能

对添加了Cr、Ni、Cu、Mo耐蚀元素的Q460 MPa建筑用传统高强钢在模拟大气环境下进行干湿循环加速腐蚀试验,研究其在高温高湿南海海洋大气下的腐蚀行为及耐蚀机理,并对干湿循环后的样品进行形貌表征、成分分析和电化学过程分析.结果表明:Cr相对含量最多的Q460-1钢腐蚀速率最慢,耐大气腐蚀性能最好;未添加Cr、Ni、...     

民用住宅建筑用420 MPa级高强耐候H型钢的开发

文章根据民用住宅建筑用420 MPa级高强耐候H型钢技术要求进行了化学成分和生产工艺设计,并采用金相显微镜、透射电子显微镜(TEM)观察微观组织,通过室温力学性能测试、周期浸润腐蚀试验等对试验钢进行了性能研究。结果表明:试验钢在室温下冲击韧性波动较小,表现出良好的韧性。3种不同规格的试验钢的屈服强度均高于420 MPa,耐腐蚀性指数(I)在6.15~6.45之间,表现出良好的耐大气腐蚀性能。试验钢的显微组织主要由铁素体和珠光体组成,铁素体平均晶粒尺寸为25.73μm,晶粒内存在纳米级(Cu,Cr)C析出相。     

轧制工艺对高强抗震耐火钢板组织性能的影响

 为了提高建筑用钢的屈服强度,优化轧制工艺和降低生产成本,通过实验室轧钢并结合室温、高温拉伸试验以及扫描和透射电镜观察,研究了4种不同轧制工艺下的高强抗震耐火钢板的组织和力学性能。研究结果表明,试验用耐火钢板的组织主要由铁素体+粒状贝氏体组成。粗轧开轧温度较高时,试验用钢板的室温屈服强度和高温屈服强度都较高,粒状贝氏体的体积分数也较多。开轧和开冷温度较高时,试验钢板的高温屈服强度可以满足建筑用耐火钢板的力学性能要求。随着开冷温度的提高,试验钢板的屈服强度会进一步提高,但是组织中铁素体晶粒尺寸较大,而且塑性较差。根据冲击试验结果可以发现,随着冲击温度的降低,试验钢板的断裂吸收功下降较多。析出相分析结果表明,析出相主要是(Nb,Ti)C和(Ti,Nb,Mo)C,析出相颗粒尺寸较大。     

Cr-Mo-Nb系耐火抗震螺纹钢的开发及力学性能

耐火抗震螺纹钢要求600 ℃≥1 h的高温屈服强度不能低于常温屈服强度的2/3。本文研究了Cr-Mo-Nb钢的耐火抗震螺纹钢的20 ℃和600 ℃力学性能。结果表明,开发的0.21%C,0.40%Si,1.25%Mn,0.32%Cr,0.40%Mo,0.015%Nb钢,在20 ℃室温时,屈服强度在400~520 MPa,强屈比大于1.25,在600 ℃高温时,屈服强度为316 MPa,高温屈服强度与室温屈服强度的比值达到0.71,并且高温屈服强度比标准要求2/3值高18 MPa,满足耐火抗震螺纹钢要求。     

建筑用耐火钢的高温强化机理

 研究了建筑用耐火钢的高温力学性能和微观组织结构。研究发现,同普通钢相比,耐火钢获得了良好的高温性能。着色腐蚀、透射电镜(TEM)及化学相分析结果表明,铁素体+MA组织+少量珠光体的混合组织,Mo在钢中的固溶强化作用,高温下MA组织分解形成稳定的合金渗碳体以及600 ℃左右下MC和和Mo2C析出相大幅度增加,是耐火钢获得良好高温性能的重要原因。     

780MPa级低屈强比高层建筑用钢的生产工艺研究

对高强度低屈强比建筑用钢进行了实验室生产研究。通过适当的成分设计,利用两阶段的控制轧制及超快冷技术对试验钢的组织进行控制以达到提高强度、降低屈强比的目的。结果表明:终轧后立即冷却到690℃左右后空冷至室温,可以得到具有贝氏体铁素体软相基体、体积分数为9.2%的M/A组元作硬质第二相的复相组织,其屈服强度与抗拉强度均满足780 MPa级相关要求,同时屈强比在0.7左右。     

合金元素对KT5331叶片钢析出相及高温持久性能的影响

热力学软件及试验研究合金元素对KT5331钢析出相的影响。结果表明:M_(23)C_6析出温度、析出量由C元素决定,钢中Cr、Mo元素含量对M_(23)C_6析出温度影响较大。Laves相析出量由W含量决定。根据合金元素对析出相的影响规律,分析了合金元素对KT5331钢高温持久性能的影响。结果表明:降低C含量,Cr、W元素含量在下限,Mo元素含量在中上限,对KT5331钢高温持久性能有利。     

热处理温度对345 MPa级耐火钢组织及性能的影响

研究了不同热处理温度对345 MPa级耐火钢组织和性能的影响.结果表明,经过热处理后试验耐火钢的组织特征是由铁素体基体、少量粒状贝氏体和M-A岛组成的混合组织.随着热处理温度的升高,铁素体晶粒尺寸长大,粒状贝氏体和M-A岛数量减少,耐火钢的抗拉强度、屈服强度和屈强比下降,延伸率升高.在加热温度为800℃时,铁素体晶粒形状规则,贝氏体分布均匀,综合力学性能最好.     

高性能Q460耐火耐候结构用钢的研发

以低C- Mn为基体,辅以钼、铜、铬、镍等元素合金化,采用实验室冶炼及轧制,配合合理的控轧控冷工艺,研发了Q460级别耐火耐候抗震结构用钢。对试制的钢板进行了力学性能、高温耐火性能及耐大气腐蚀性能检验,并进行分析。结果表明,Q460钢韧性和塑性优异,屈强比低,具有较好的抗震性,600 ℃保温3 h耐火及耐大气腐蚀性能良好,完全满足高性能建筑结构钢的要求。     

25Cr3Mo3NiNb钢的物理化学相分析方法的研究

系统研究了25Cr3Mo3NiNb钢的物理化学相分析方法.对不同回火温度下试验钢中各析出相的结构、化学组成和含量进行了测定,揭示了25Cr3Mo3NiNb钢中各析出相随回火温度的析出规律.随回火温度升高,试验钢中相继析出M3C,M2C,M(CN),M7C3等碳化物.     

冷处理对16Cr14Co12Mo5轴承钢组织和性能的影响

 通过对16Cr14Co12Mo5 轴承钢经冷处理后的组织和性能进行研究,发现与淬火态相比,试验钢经两次冷处理和高温回火后,表面硬度达到50.7HRC,抗拉强度Rm达到1820MPa,屈服强度Rp0.2达到1410MPa,冲击功为75.0J,试验钢的强度和硬度得到了显著提高。经XRD检测,经过两次冷处理后残余奥氏体体积分数由26.0%下降到3.1%。研究表明,经过2次冷处理并配合高温回火后,钢中残余奥氏体88.1%转变为马氏体,残余奥氏体含量明显降低,组织变得稳定,并且在回火过程中伴随有一定量微细第二相的析出。     

高层建筑用钢板的屈强比

为了提高高层建筑的抗震能力,高层建筑用钢应具有较强的塑性变形一致性.塑性变形一致性主要是通过降低钢的屈强比来实现,因此,屈强比是衡量高层建筑用钢抗震性能的一个重要参数.对不同化学成分的钢进行了控轧控冷试验,得出了化学成分、晶粒尺寸、珠光体和贝氏体的含量及M/A岛状物对屈强比的影响,并且根据试验数据回归出了屈服强度、抗拉强度的计算公式.     

Nb-V微合金化0.15 ~ 0.35Mo含量和轧制温度对建筑用耐火钢性能的影响

试验钢采用50 kg中频感应炉熔炼,并轧成13mm钢板。试验了R1-0.15MoNb,R2-0.15MoV,R3-0.35MoNbV,R4-0.35MoNbVB和R5-0.35MoNbVTiB耐火钢的轧制温度（1 010～1 050℃）对该钢性能的影响。结果表明,R3钢（/%:0.04C,1.12Mn,0.32Si,0.018P,0.023S,0.35Cr,0.35Mo,0.025Nb,0.15N）在1030℃轧制后具有最佳的综合性能,即抗拉强度598 MPa、屈服强度514 MPa、延伸率28%、屈强比0.86、600℃回火前后HV硬度值分别为215和204、0℃冲击功124J;600℃的屈服强度355 MPa,屈强比为0.69,满足耐火钢国家标准要求。     

不同合金元素的添加对含Ti微合金高强钢组织性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、能谱分析和拉伸试验等手段,对分别加入Mo、Cr、Nb、Cu等合金元素的含Ti微合金铁素体高强钢组织、析出相和力学性能进行分析,结果表明:铁素体基含Ti微合金高强钢以铁素体为基体,部分微合金钢组织含有极少量粒状贝氏体或珠光体;基体析出粒子尺寸差别较大,大部分尺寸小于10 nm并呈球形、簇状分布,析出物以TiC或(M、Ti)C颗粒为主;5种成分设计的铁素体基含Ti微合金钢均具有良好的室温、高温拉伸性能,550℃拉伸屈服强度均大于380 MPa,为对应室温拉伸屈服强度的63%以上,其中加少量Nb元素的含Ti微合金钢高温和室温屈服强度比最高,达到0.77,具有优异的高温力学性能。