460 MPa耐火钢高温泊松比试验研究

为测量460 MPa耐火钢的高温泊松比,在MTS809材料试验机上,完成460 MPa耐火钢室温、高温100～600℃拉伸与扭转试验,利用高温拉扭引伸计测定材料在不同温度下的弹性模量与剪切模量,根据泊松比、弹性模量与剪切模量的关系式,计算得到材料的高温泊松比.利用室温径向与轴向引伸计,通过拉伸试验测量得到460 MPa...     

高强度耐火钢高温下力学性能试验研究

为研究高强耐火钢在高温下的力学性能,通过国产Q345FR、Q420FR、Q460FR耐火钢的高温下稳态拉伸试验和热膨胀变形试验,得到了20~800℃下各等级耐火钢的破坏模式、应力-应变关系曲线、力学性能参数及热膨胀系数,并与普通结构钢高温性能以及欧洲、中国的抗火设计规范的相关规定进行了对比。研究结果表明：在温度低于350~400℃时,国产高强耐火钢屈服强度、抗拉强度高于常温的,当温度超过400℃后,屈服强度、抗拉强度开始快速下降;欧洲规范EC3中给出的高温下普通结构钢的弹性模量、强度计算公式不适用于高强度耐火钢;温度低于450℃时,耐火钢试验值与GB 51249—2017《建筑钢结构防火技术规范》中普通钢取值更吻合;温度高于450℃时,耐火钢试验值与规范GB 51249—2017中耐火钢取值更吻合。针对Q345FR、Q420FR、Q460FR高强耐火钢,提出了高温下弹性模量、屈服强度、抗拉强度变化系数拟合公式,可用于耐火钢结构抗火设计。     

高强Q460钢高温冷却后力学性能研究

为了评估高强Q460钢高温冷却后的力学性能,采用电炉对高强Q460钢进行加热升温,再采用自然冷却或浸水冷却方式冷却,然后进行拉伸试验,获得了高温冷却后高强Q460钢的应力-应变关系曲线、屈服强度、极限强度、弹性模量和极限伸长率.将高温冷却后高强Q460钢和普通Q235钢的屈服强度、极限强度和弹性模量进行对比.结果表明:高温后高强Q460钢力学性能与常温下力学性能相比有所变化,尤其是当温度超过700℃时,变化基本较大;700℃后,不同冷却方式对高强Q460钢极限强度和极限伸长率影响较大,浸水冷却后钢材的极限强度明显高于自然冷却后钢材的极限强度,而浸水冷却后钢材的极限伸长率则明显低于自然冷却后钢材的极限伸长率;高强Q460钢弹性模量和屈服强度受冷却方式的影响较小;高温冷却后高强Q460钢与普通Q235钢屈服强度、极限强度和弹性模量折减系数存在差异.     

建筑结构用抗震耐蚀耐火钢Q460FRW低温冲击韧性性能分析

为验证建筑结构抗震耐蚀耐火钢Q460 FRW抗低温冲击性能的设计要求,用SANS型摆锤式冲击试验机对Q460 FRW钢开展抗低温冲击韧性试验,并进行了试样断口微观形貌的分析.根据GB/T 229—2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》,在-20、-40、-60℃环境温度下对10、28 mm两种规格Q460FRW钢试件...     

马钢耐火钢高温下材料性能试验研究

为了得到高温下耐火钢的材料特性,对马钢集团开发的耐火钢在高温下的力学性能进行了试验研究。通过高温下的恒温加载拉伸试验,得到不同温度下耐火钢的屈服强度、极限强度、延伸率、面缩率和应力-应变关系,并测定高温下耐火钢的热膨胀系数,采用悬丝耦合共振法测定高温下耐火钢的初始弹性模量。试验表明,马钢耐火钢在600℃时的屈服强度大于常温下的2/3,弹性模量大于常温下的3/4。通过对试验结果的分析,拟合得到耐火钢的各力学指标参数随温度变化的计算公式,这些公式可用于耐火钢结构抗火性能的分析与设计。     

耐火钢与普通结构钢高温强度的比较试验

对两种耐火钢(FR)与普通结构钢在常温到高温700℃之间的力学性能比较试验研究结果显示,耐火钢比普通结构钢具有更好的高温力学性能,耐火钢在约650℃时的屈服强度为常温下强度的50%,而普通结构钢在550℃时的屈服强度就已降到常温下强度的50%。同时耐火钢的高温(600℃)蠕变也比普通结构钢的小。研究结果表明在建筑设计中用耐火钢替代需要采取防火措施的普通结构钢更经济安全。     

460MPa高强度钢焊接箱形截面残余应力的试验研究和模型分析

使用分段法对460MPa高强度钢焊接箱形截面的残余应力进行试验研究和模型分析。对由不同宽厚比和厚度的钢板焊接而成的6个箱形截面进行测试,得到超过2000个原始数据,以此量化压缩和拉伸残余应力的大小和分布。阐明了宽厚比和板厚对残余应力的影响、人为误差以及各构件的相互作用。研究结果表明,压缩残余应力的大小与截面尺寸相一致,而焊缝附近区域的拉伸应力与截面尺寸关系不大。由2个人对相同截面进行测量,对测量结果进行比较,结果表明人为测量误差较小。由于每个板内的残余应力平衡,各构件之间没有残余应力。最后,建立分布模型及其简化形式,模型分析结果与试验结果相符。     

微合金元素对690MPa级耐火钢组织性能的影响

针对690 MPa级空冷贝氏体耐火钢目前存在的屈强比过高无法满足抗震性能,以及冲击韧性过低和高温600℃下屈服强度降低的问题,设计了两种成分的低碳贝氏体耐火钢,分别为低V高Nb+Ti和高V低Nb+Ti两种成分,目的是获得室温屈服强度大于690 MPa,屈强比小于0.85,高温600℃屈服强度大于室温屈服强度的2/3,即...     

建筑结构用耐火钢性能及涂料涂覆减薄研究

对采用Nb、Ti、Mo复合微合金体系优化设计的345MPa级耐火钢常温、高温下的力学性能进行研究。结果表明,优化后的345MPa级耐火钢有较低的屈强比与良好的高温力学性能。对普通Q235钢梁与345MPa级耐火钢梁进行不同厚度涂料涂覆和耐火测试,对钢结构防火涂料的涂覆减薄进行研究。结果表明,在同等防火涂料涂覆条件下,345MPa级耐火钢耐火极限高于普通Q235钢梁,耐火极限的提高主要由于软化温度的提高。345MPa级耐火钢在涂料涂覆减薄的条件下,满足北京2022冬奥会滑雪大跳台裁判塔二级防火设计要求。     

高性能耐火耐候建筑用钢力学性能研究

对武钢研制的高性能耐火耐候建筑用钢的力学性能 ,包括拉伸、冲击、无塑性转变温度、断裂韧性及应变时效敏感性等进行了研究。试验结果表明 :该钢材具有优良的综合力学性能。     

建筑用耐火钢的发展

钢结构建筑需喷涂防火材料进行保护，这将成倍增加建筑成本．减少防火涂层是现代建筑发展趋势．耐火钢提高了钢的高温强度．从而减少了防火涂层。本文综述了建筑用耐火钢技术要求、合金元素和生产工艺对高温强度的影响，并介绍了耐火温度为600℃耐火锅的综合性能和实际应用．     

460MPa高强钢柱整体屈曲性能:试验研究及设计方法

受压柱的整体屈曲性能是钢结构研究的重要课题之一,尤其是近几年来应用越来越多的高强钢。对460MPa高强受压构件的整体屈曲性能进行试验研究。对包括焊接箱形截面和I形截面的12根钢柱进行试验。测量构件的残余应力、初弯曲和加载偏心率等初始缺陷。结合试验结果研究其屈曲变形和屈曲承载力。建立有限元模型,并与当前及以往研究中考虑初始缺陷的试验数据进行对比。采用经过验证的模型对大量不同截面尺寸和不同长度的柱的屈曲承载力进行估算,并将计算结果与其他钢结构规范的设计值进行对比。结果表明:460MPa高强钢柱,其无量纲屈曲强度与普通强度钢柱相比明显提高,并给出了相应的柱曲线和设计公式。     

Q460GJ钢高温材性试验研究

通过对Q460GJ钢板(厚度为8,10 mm)进行高温材料性能试验,重点对Q460GJ钢高温应力-应变关系、屈服强度、极限强度进行研究。试验发现:随着温度升高,结构钢强度在300℃之前变化并不明显,而在此之后强度呈下降趋势。将试验结果与不同强度结构钢及其他国家技术标准进行的比较发现:Q460GJ钢比Q235及Q345钢和国外同等强度钢S460具有更好耐火性能,CECS 200∶2006《建筑钢结构防火设计规范》和欧洲钢结构设计技术标准EN 1993所给出的强度折减系数可以用于Q460的抗火设计。还进一步提出了高温下Q460GJ钢的材料模型,为更深入地研究钢构件及结构的耐火性能提供了依据。     

Q460D高强钢及其焊缝连接疲劳性能试验研究

在疲劳荷载作用下钢结构焊缝区易发生疲劳断裂,通过Q460D高强钢及其焊缝连接的疲劳性能试验研究,结合试验数据,拟合了Smax-N曲线预测其疲劳寿命,根据疲劳损伤理论分析了疲劳破坏程度,并通过断口形貌揭示了疲劳裂纹扩展规律。研究结果表明：Q460D母材具有较高的疲劳抗力;对接焊缝接头Smax-N的95%保证率曲线与ANSI/AISC 360-10的疲劳设计曲线吻合较好;GB 50017—2003的设计曲线能较好预估循环次数大于40万次以上十字接头的疲劳寿命。损伤指标能够较好地表征疲劳破坏过程中构件内部状态的变化,缺口系数越大,损伤发展越快。瞬断前裂纹扩展规律与损伤发展一致,随着损伤发展疲劳条带间距逐渐变大。     

建筑耐火钢在我国的开发与应用

耐火钢是一种功能性的新型建筑用特殊钢材,钢材的耐火性能是指钢材耐高温的强度。介绍近年来耐火钢在我国建筑业的开发现状和工程应用,并对这类钢材的耐火性能和生产机理进行分析。试验研究表明：与普通钢相比,耐火钢在高温下的强度和弹性模量均显著提高,具有良好的高温性能。     

耐火钢的开发与应用综述

介绍了国内外耐火钢的发展情况.重点叙述了耐火钢的性能指标、合金化原理、生产工艺、组织和性能的研究情况以及国内外有关耐火钢的工业试制和实际应用情况,为国内进一步开展耐火钢的研究工作和推广应用提供参考.     

高性能耐火钢高强度螺栓接头高温受剪性能试验研究

为促进高性能耐火钢材设计理论发展与工程应用,对采用不同型号高强度螺栓的10个高强度螺栓连接接头进行了不同温度条件下的受剪试验,其中包含4个采用普通高强度螺栓的连接接头以及6个采用BFRW10耐火高强度螺栓的连接接头,连接板均采用WGJ高性能耐火钢.试验研究了常温下螺栓接头的摩擦面抗滑移系数、不同温度下螺栓接头的荷载-位...     

显微组织对460MPa级抗震耐火建筑钢性能影响的研究

为研究不同组织对于建筑用抗震耐火钢的性能影响,设计一种节钼(Mo)型含量的试验钢,其组织由铁素体+贝氏体组成.研究发现,采用不同的轧制工艺,可获得具有不同贝氏体体积分数的建筑钢.由于奥氏体变形促进了铁素体相变,二阶段轧制相较于一阶段轧制会获得更多体积分数的铁素体组织,经过铁素体相变后,保留的未转变奥氏体体积分数会减少,...