高温后冷轧带肋钢筋力学性能的试验研究

为了得到高温后冷轧带肋钢筋的材料特性,对该钢筋(CRB550)在高温后的力学性能进行了试验研究。通过高温后的加载拉伸试验,得到了不同温度下冷轧带肋钢筋的屈服强度、极限强度、伸长率、面缩率和应力应变曲线,并测定高温后冷轧带肋钢筋的弹性模量和热膨胀系数。试验表明:冷轧带肋钢筋在400℃以内极限强度有小幅回升。随后随着经历温度的升高极限强度逐渐下降。通过对试验结果的分析,拟合得到冷轧带肋钢筋高温后的力学性能随经历温度变化的回归数学模型公式。     

连铸板坯高温力学性能参数的试验研究

应用Gleeble 500D热模拟试验机,以某钢厂四号板坯连铸机上生产的AH36钢板坯为对象,对其重要的高温力学性能参数进行了试验研究,包括弹性极限、屈服强度、高温强度极限、断面收缩率、应力应变曲线、弹性模量、硬化系数、零强度温度和零韧带温度,为连铸板坯凝固传热—应力应变耦合数学模型的准确建立提供了重要的理论参考依据。     

加热温度对600 MPa级高强钢筋组织及性能的影响

 为了推进高强钢筋工业应用,以Nb-V复合微合金化600 MPa级高强钢筋为研究对象,采用高温激光共聚焦显微镜研究了加热温度对晶粒长大规律的影响,并进行了工业试制。结果表明,随着加热温度升高、保温时间延长,奥氏体晶粒尺寸增大;加热温度从1 180提高至1 270 ℃,保温60 min,奥氏体平均晶粒尺寸从58.7提高至85.1 μm。工业试制中,加热温度由1 200提高至1 270 ℃,珠光体比例增加,珠光体团尺寸增大,屈服强度和抗拉强度升高,伸长率下降,拉伸断口形貌由韧性断裂转变为准解理脆性断裂;当加热温度为1 200~1 250 ℃时,屈服强度为640~659 MPa,抗拉强度为823~846 MPa,强屈比为1.28~1.30,断后伸长率为16.6%~19.2%,最大力伸长率为10.6%~13.0%。     

Q345钢连铸坯压缩状态下的高温力学性能

Q345钢应用广泛,其在拉伸状态下的高温力学性能已有部分研究,但高温压缩力学性能数据匮乏。利用Gleeble-3500热模拟机对Q345钢连铸坯试样进行了热压缩试验,研究了应变速率为0.01 s-1时试样在压缩状态下的屈服强度、抗压强度和弹性模量等随温度(973~1 673 K)的变化规律,同时探讨了试样在1 473 K时不同应变速率(0.001、0.01和0.05 s-1)下的高温力学性能。结果表明,在973~1 373 K温度内,屈服强度和抗压强度都表现出对温度的敏感性。屈服强度由90降到24 MPa,抗压强度由202降到40 MPa。在1 373~1 673 K温度内,屈服强度和抗压强度降幅都很小。弹性模量随温度的升高而减小,其值在1 473和1 573 K温度下相差最大,达1 712 MPa。屈服强度对应变速率的变化并不敏感,均在20 MPa左右,而极限抗压强度由28增加到45 MPa。最后根据试验数据绘制了Q345钢连铸坯在热压缩状态下的屈服强度等高温性能参数随温度变化的关系曲线,可为轻/重压下等技术提供参考数据。     

S355J0WP耐候钢高温拉伸性能研究

为探索耐腐蚀钢在高温条件下的强度及塑性,本文研究了S355J0WP耐候钢在250℃及以上高温条件下的拉伸性能。试验结果表明：随着温度的升高,S355J0WP耐候钢的强度发生较大变化,具体表现为强度降低。但屈服强度和抗拉强度下降速率有所不同,屈服强度的下降速率快于抗拉强度。断后伸长率随着温度升高无明显变化,但当高温拉伸温度达到500℃时,断后伸长率出现一定幅度升高。随着温度的升高,圆拱形应力-应变曲线坡度逐渐变大。应力—应变曲线形状的变化主要是由于S355J0WP颈缩后的变形量总体上随着温度的提高而增大。     

粉末冶金TiAl基合金高温变形行为

采用等温压缩试验,在变形温度为600～1050℃、应变速率为0.002～0.2s-1的条件下,研究了粉末冶金Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金的高温压缩性能与高温变形行为.结果表明:合金在高温压缩变形时,屈服强度随变形温度的升高、应变速率的降低而降低,塑性趋于升高.合金在高温塑性变形时,峰值流变应力、应变速率和变形温度之间较好地满足双曲正弦函数形式修正的Arrhenius关系,说明其变形受热激活控制.在800～1050℃/0.002～0.2s-1范围内,合金应变敏感系数m为0.152,高温变形激活能Q为376kJ.mol-1.     

600 MPa级高强抗震钢筋热模拟试验研究

利用Gleeble3 800热模拟试验机,进行600 MPa级高强抗震钢筋连续冷却转变曲线和热变形工艺试验,测定600MPa级高强抗震钢筋的动态CCT曲线。通过显微组织观察、硬度测试,研究了不同冷却速度和控制冷终止温度对钢筋显微组织和性能的影响。结果表明:贝氏体转变临界冷却速度为2℃/s;马氏体转变临界冷却速度为5℃/s;钢筋轧后理想控冷速度为≤2℃/s。为保证钢筋综合力学性能及组织安全,理想的轧后控冷工艺为:轧后快速冷却,控冷终止温度700～730℃,钢筋冷床冷却速度≤2℃/s。     

超高强度冷轧双相钢组织与性能

在Gleeble-3500热模拟试验机上进行冷轧超高强度双相钢的连续退火工艺研究,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验研究了连续退火过程中各个参数对1000MPa级冷轧双相钢组织性能的影响.结果表明:试验用钢在退火温度800℃下保温80s,可以得到抗拉强度为1030MPa、延伸率为14%超高强双相钢;随着退火温度的升高,屈服强度和抗拉强度降低.当退火温度为830℃时,显微组织中粒状的非马氏体组织明显增多.过时效温度低于300℃时,屈服强度和抗拉强度变化不大;当过时效温度超过300℃时,抗拉强度急剧下降,屈服强度先降低后升高,在过时效温度为360℃时开始出现屈服平台.     

09CrCuSb钢连铸坯的高温力学性能

采用Gleeble-3500热模拟试验机对09CrCuSb钢连铸坯的高温力学性能进行测试,得到其在650～1 300℃的应力—应变曲线、高温强度、热塑性和塑性模量的变化规律。结果表明:应力—应变曲线中,应力峰值随测试温度升高而减小,当测试温度高于700℃时,应力—应变曲线中出现应力平台现象;连铸坯试样的高温强度较差,随温度升高,其高温强度整体呈下降趋势;在2.4×10~(-3) s~(-1)应变速率下,存在两个明显的脆性温度区间,第一脆性温度区间为1 200℃～熔点,第三脆性温度区间为700～800℃,在825～1 250℃时09CrCuSb钢连铸坯热塑性较好,断面收缩率均大于80%;连铸坯试样的高温塑性模量在675～1 300℃时小于660.099 MPa。     

珠钢薄规格热轧钢板生产技术

介绍了2006年珠钢薄规格热轧板的生产情况.通过对薄规格热轧板轧制技术的研究,进而开发了薄规格热轧板生产的成套技术,实现了薄规格热轧板的高比例、高质量、高效化的生产,普通碳素结构钢板厚度≤2.0 mm的比例达到70%以上,≤1.5 mm的比例达到35%以上;集装箱用钢板厚度≤2.0 mm的比例达到70%以上,≤1.6 mm的比例达到40%以上;屈服强度345 MPa级的集装箱用钢板极限厚度为1.4 mm,屈服强度550 MPa级的高强汽车结构钢板极限厚度为1.8 mm,屈服强度700 MPa级的超高强耐候钢板极限厚度为2.0 mm.     

超细晶粒钢及其力学性能特征

探索了在新一代钢中获得超细晶粒的方法。通过低温轧制和应变诱导铁素体相变，可以在碳素结构钢中获得晶粒尺寸小于5μm的超细晶粒，屈服强度大于400MPa。采用应变诱导铁素体相变可以在微合金钢中得到晶粒尺寸为1μm的超细晶粒。低碳微合金钢的屈服强度达到了600MPa，超低碳微合金钢的屈服强度超过了800MPa。采用微合金化和循环热处理可以在合金结构钢中获得2μm的奥氏体晶粒，1500MPa级抗拉强度下改善了耐延迟断裂性能。     

超级贝氏体钢的现状和进展

超级贝氏体钢的基本合金元素为C-Mn-Si,通过300～500℃低温相变得到超细贝氏体、马氏体和残余奥氏体组织。为减小临界冷却速度、促进贝氏体转变,部分超级贝氏体钢中添加Cr、Ni、Mo等合金元素,并降低C、Mn含量以改善钢材的焊接性能。超级贝氏体钢具有超高强度和良好的塑性,其屈服和抗拉强度分别达～1 200MPa和1 600～1 700 MPa,总伸长率为～15%。新一代超级贝氏体钢的屈服强度可达1 300 MPa以上,抗拉强度超过1 700 MPa。     

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。     

邯钢600MPa级冷轧双相钢的连退工艺

通过DIL805-A测定了C-Si-Mn系600MPa级冷轧双相钢的CCT曲线,并在Gleeble 3500上模拟了双相钢的冷轧连退工艺。得出以下结论：双相钢的连退均热温度控制在800～820℃,保温时间不小于2min,缓冷温度控制在650～700℃,快冷结束温度不高于330℃,冷速大于15℃/s。通过EBSD检测、透射电镜检测、力学性能检测,结果显示邯钢生产的C-Si-Mn成分体系600MPa级冷轧双相钢马氏体的体积分数约为18%,{111}面织构强度为5.3,双相钢中马氏体类型为低碳马氏体,通卷屈服强度为344～365MPa,抗拉强度为605～645MPa,伸长率为24.5%～27%。其性能完全能满足汽车厂冲压安全防撞件的要求。     

Development of Nb-V-Ti Hot-Rolled High Strength Steel With Fine Ferrite and Precipitation Strengthening

A hot-rolled steel with high yield strength of 700 MPa, good elongation of about 20% and low ductile-brittle transition temperature (DBTT) lower than-70℃ has been developed in laboratory. The results show that adopting finishing rolling temperature of around 800 ℃ is rational, and coiling temperature is between 400 and 500℃. The strength of developed 700 MPa hot-rolled high strength steel is derived from the cumulative contribution of fine grain size, dislocation hardening and precipitation hardening. The fine grain strengthening and precipitation hardening are the dominant factors responsible for such high strength, and good elongation and toughness are predominantly due to fine grain ferrite.     

Residual Tensile Properties of GFRP Reinforcing Bars after Loading in Severe Environments

The long-term behavior of glass fiber-reinforced polymer (GFRP) reinforcing bars is one of the most critical issues for the acceptance of these materials as reinforcement for concrete structures. There is a high demand for experimental studies to investigate the stability of the tensile strength, ultimate elongation, and elasticity modulus. GFRP reinforcing bars inherently have a low elasticity modulus, which must not significantly decrease over time under loading or the serviceability behavior of the concrete element containing them will be jeopardized. This paper evaluates the residual tensile properties of three sizes of sand-coated GFRP reinforcing bars in alkaline and water environments combined with sustained loading and elevated temperature. Bar diameters of 15.9 (No. 5), 12.7 (No. 4), and 9.5?mm (No. 3) were loaded for different durations, then tested in axial tension for residual tensile properties. The test periods varied from 1?to?4?months under elevated temperature to hasten degradation and simulate extended service periods. The reduction in tensile strength was found to be 7–13% of the guaranteed strength for the three bar sizes under elevated temperature, which is at least 26% higher than the specified design strength as recommended by ACI 440.1R-03. More importantly, no significant change in the elastic modulus was observed.     

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。     

Effect of Heat Treatment Process on Properties of 1000 MPa Ultra-High Strength Steel

 Two types of steel, C-Mn-Cr-Mo-B microalloyed steel and C-Mn-Mo-Nb-Cu-B microalloyed steel, are designed to develop 1000 MPa ultra-high strength steel. Two kinds of processes, thermomechanical controlled process (TMCP) combined with traditional off-line quenching and tempering (QT) process versus controlled rolling process (CR) combined with direct quenching and tempering (DQ+T) process, are applied. The effect of heat treatment processing mode on the microstructure and mechanical properties is studied. The relationship between microstructure and mechanical properties is investigated by SEM and TEM. After tempering at 450 to 550 ℃ for 1 h, the steel produced by TMCP+QT process shows combination of excellent strength and low temperature toughness. The yield strength is above 1000 MPa, elongation above 15% and impact energy at -40 ℃ more than 30 J. After tempering at 450 ℃, a large number of ε-Cu particles precipitated in C-Mn-Mo-Nb-Cu-B steel produced by CR+DQ+T process lead to a significant increase in yield strength. And after tempering at 500 to 600 ℃, the yield strength of the steel is further improved to 1030 MPa because of precipitates, such as nitride or carbide of niobium, carbide of molybedenum and vanadium. When the tempering temperature is increased above 620 ℃, the yield strength is still higher than 1000 MPa and elongation is above 20% and impact energy at -40 ℃ is more than 35 J. After tempering at above 500 ℃, the toughness of the steel treated by TMCP+QT process is superior to that of steel by CR+DQ+T process.