预应变和应变时效对热轧双相钢疲劳性能的影响

本文结合位错组态的变化研究了应变时效对 Si-Mn-Cr-Mo 系列热轧双相钢疲劳性能的影响,其目的在于探索双相材料疲劳性能与微观结构的关系,为钢的制造和使用性能提供实验和理论根据。     

45钢的疲劳裂纹扩展速率及其工程构件的寿命预测

在常温下对调质态和正火态45钢紧凑拉伸试样进行了疲劳裂纹扩展速率试验,并根据Paris公式确定了两种状态试样在稳定扩展阶段的疲劳裂纹扩展速率;分析了含缺陷的45钢工程构件的张开型(I型)裂纹尖端的应力强度因子,然后采用损伤容限设计原则,根据断裂力学试验结果计算了构件的疲劳裂纹扩展寿命,并进行了含缺陷45钢构件的动态弯曲疲劳试验,以验证理论推算的合理性。结果表明:正火态45钢的疲劳裂纹扩展速率略大于调质态45钢的;采用损伤容限设计原则估算的含缺陷45钢构件的疲劳裂纹扩展寿命为2.3×10~6次,与动态弯曲疲劳试验结果相吻合。     

马氏体含量对双相钢疲劳裂纹扩展门槛值的影响

双相钢的主要特点是具有强度与塑性的最佳配合,从而使其应用日益广泛,但对于双相钢显微组织对门槛值附近疲劳裂纹扩展的影响研究得很少,仅有的几篇文章也出现了一些相互矛盾的结果~([1-3])。本文通过研究,发现马氏体体积分数(f_M)对双相钢疲劳裂纹扩展门槛值(△K_(th))有显著的影响,得出了△K_(th)随(?)呈抛物线变化的定量关     

双相钢的疲劳行为（下）

评述了近年来国内外有关双相钢疲劳行为方面的文献资料,并提出了尚待解决的问题。     

双相钢的疲劳行为（上）

本文评述了近年来国内外有关双相钢疲劳行为方面的文献资料,并提出了尚待解决的问题。     

环境对热轧双相钢疲劳裂纹扩展行为的影响

本文研究了一种热轧双相钢在空气和3.5%NaCl 溶液中的疲劳裂纹扩展行为,这种双相钢在空气中具有较好的疲劳裂纹扩展阻力。在3.5%NaCl 溶液中的门槛值比空气中高,这是裂纹内腐蚀产物的楔子作用所致。随着应力比的增加,门槛值降低,并符合应力比对门槛值影响的竞争模型。在较高△K 下,扩展速率符合 Paris 公式。在3.5%NaCl 溶液中的腐蚀为活性腐蚀。     

EFFECT OF ENVIRONMENT ON THE BEHAVIOR OF FATIGUE CRACK GROWTH IN AN AS-ROLLED DUAL-PHASE STEEL

本文研究了一种热轧双相钢在空气和3.5%NaCl 溶液中的疲劳裂纹扩展行为,这种双相钢在空气中具有较好的疲劳裂纹扩展阻力。在3.5%NaCl 溶液中的门槛值比空气中高,这是裂纹内腐蚀产物的楔子作用所致。随着应力比的增加,门槛值降低,并符合应力比对门槛值影响的竞争模型。在较高△K 下,扩展速率符合Paris 公式。在3.5%NaCl 溶液中的腐蚀为活性腐蚀。     

低成本热轧双相钢焊接性能研究

研究了DP590低成本热轧双相钢采用合适的焊丝、焊剂及合理的焊接工艺后,钢板焊接接头的拉伸性能、冲击韧性及硬度的变化情况。证明了实验钢具有优良的抗软化能力和冷弯成型性能且淬硬倾向不明显。实验表明,开发的DP590低成本热轧双相钢焊接性能优良,适于焊接制造汽车车轮、横梁、纵梁等构件。     

Q345等边角钢腐蚀疲劳性能试验研究

针对角钢构件在输电塔线体系服役期间因环境腐蚀、风致振动耦合作用导致疲劳性能退化,而构件腐蚀疲劳试验成本高、耗时久、难度大等因素所致试验资料匮乏问题,基于节省成本、提高精度思路,结合单点-似然法及相关系数优化法,提出确定腐蚀疲劳S-N曲线表达式参数的改进回归分析方法,构造与之对应的实现算法;建立随腐蚀时间变化的t-P-S-N曲面表达式;通过18根足尺试件三组不同腐蚀时间疲劳试验,研究Q345等边角钢腐蚀疲劳破坏模式,分析P-S-N曲面方程中各参数随腐蚀时间的变化规律,并结合理论分析建立Q345等边角钢构件t-P-S-N曲面模型。采用该模型探讨不同腐蚀时间内Q345等边角钢构件疲劳寿命变化规律,结果表明,相同疲劳荷载水平作用下试件疲劳寿命随腐蚀时间急剧减小;同一腐蚀时间内疲劳寿命受腐蚀因素的影响程度随荷载的减小而增加。     

腐蚀方式对Q345等边角钢疲劳性能的影响

塔体构件的疲劳性能随服役期内降雨分布等环境腐蚀因素的改变而发生变化。为此,该文首先基于单点-成组法结合相关系数优化法推导了不同腐蚀方式作用下S-N曲线方程的参数表达式及其回归方法,并建议了相应的实现算法。基于此,建立了不同腐蚀方式的P-S-N曲线方程。同时,对相同腐蚀时间内3种腐蚀方式作用下的39根足尺Q345等边角钢构件进行了腐蚀疲劳试验,观察了试件在#x0201c;浸泡-晾置#x0201d;腐蚀方式中的腐蚀状态,研究了不同腐蚀方式中试件的疲劳破坏模式。然后,由试验结果分析了各腐蚀方式中疲劳寿命的变化规律,建立了相应的S-N曲线模型,给出了各腐蚀方式中反映S-N曲线参数随可靠度变化规律的表达式,并结合理论推导及参数分析建立了各腐蚀方式作用下Q345等边角钢构件的P-S-N曲面模型。最后,采用该模型探讨了不同腐蚀方式中Q345等边角钢构件疲劳寿命的变化规律,结果表明:1)相同腐蚀时间内疲劳荷载越小腐蚀方式对构件疲劳寿命的影响越明显;2)腐蚀越严重疲劳寿命随可靠度增加减小的幅度越大。     

汽车钢圈材料质量分析

在试制新车型钢圈中，所选用的三种双相钢对比材料的钢圈表现出不同的疲劳性能。采用金相、扫描电镜、化学分析等方法对钢圈进行了分析。得出，影响钢圈疲劳性能的主要因素及显微组织中的马氏体含量和分布形态。     

结构钢杆件基于变形和耗能的塑性破坏准则研究

目前工程界常采用的构件双重破坏机制不能准确反映钢杆件不同塑性程度时的破坏特征,且存在低估钢构件极限滞回耗能能力、不能反应非峰值变形对构件破坏的影响等缺陷,制约了对罕遇地震或强风等作用下钢结构的耗能能力及破坏机理的研究。建立了适用于钢杆件的基于变形和耗能的改进的双重破坏机制模型。该模型在较小塑性应变阶段采用基于低周疲劳理论的双重破坏机制非线性组合形式,在较大塑性应变阶段改进了Park-Ang破坏模型,从而可反映不同塑性程度的钢杆件破坏特征。利用一批钢杆件的低周疲劳试验对该模型进行了验证。结果表明,该模型能准确反映构件首次超越和累积耗能联合作用的破坏机理,对工程结构在强风或强震作用过程中结构工作状态的把握以及破坏机理的研究具有重要的理论意义和实用价值。     

热轧双相钢的发展现状及高强热轧双相钢的开发

介绍了热轧双相钢的发展现状及存在问题,指出低成本热轧双相钢、高延伸凸缘型铁素体+贝氏体热轧双相钢(F-B热轧双相钢)及高强度热轧双相钢的开发及应用,将促进我国热轧双相钢的发展,推动汽车工业的"以热代冷"进程。同时,探讨了纳米析出强化型热轧双相钢的强化机理及工艺控制原理,并在实验室进行了中试,开发出铁素体基体析出强化型的热轧双相钢,其抗拉强度达770~830 MPa,屈强比0.75,组织为铁素体+马氏体,且铁素体基体中存在大量细小的纳米级尺寸的TiC过饱和析出和相间析出。     

基于有限元法的16MnR缺口件疲劳寿命预测方法

以16MnR钢缺口棒状试样为研究对象,基于有限元分析方法,提出了一个缺口构件疲劳寿命预测方法。以一种能描述材料非Masing特性的A-F类循环塑性理论为基础,用有限元方法分析了缺口棒状试样在比例与非比例加载下的多轴应力-应变状态。比例与非比例加载工况通过理想的试验控制路径和半寿命时的试验实际路径来实现加载。基于有限元应力-应变结果,运用一个基于临界面概念的多轴疲劳损伤准则预测了缺口构件的疲劳启裂位置和寿命。分析结果表明:提出的疲劳寿命预测方法能很好地预测缺口构件在比例与非比例加载下的疲劳寿命。     

中碳合金钢双相组织疲劳裂纹扩展的研究

研究了４２ＣｒＭｏ钢亚温淬火及二次淬火两种双相组织的疲劳裂纹扩展行为。结果表明，亚温淬火双相组织可显著提高裂纹萌发生抗力，降低扩展速率；较高的疲劳性能与裂纹尖端闭合应力，断口表面粗糙度以及裂纹扩展路径弯折程度有关。断裂力学分析表明，粗糙度诱发裂纹闭合效应及裂纹路径变折效应是提高裂纹扩展抗力的主要因素，同时得到上述两种效应对裂纹扩展速率影响的表达式。     

环氧沥青铺装对钢桥面板受力影响试验研究

某悬索桥钢箱梁采用正交异性钢桥面板,运行数年后钢桥面板构件连接部位出现了4种疲劳裂纹,为考察新换环氧沥青混凝土铺装对疲劳敏感部位受力影响,建立了有限元模型,开展了长达6年的现场试验,试验涵盖原铺装、铺装铲除、新铺装三种状态,测试了疲劳敏感部位的受力及构件变形规律,开展了考虑温度影响的疲劳寿命改善效果分析研究。结果表明:6年试验期内环氧沥青混凝土铺装与钢桥面板组合受力处于稳定状态,在低温环境下,疲劳敏感部位1~4应力改善效果分别为80%、14%、32%、46%;4个疲劳敏感部位应力与温度线性关联,线性速率分别为?4.00、0.64、1.89、1.91;将实测应力统一至年均温度后,新铺装对部位1疲劳寿命相对改善较大,约提高了2.95倍,对部位4疲劳寿命改善次之,约提高1.64倍,对于部位2、3疲劳寿命改善效果不明显,高温环境下部位2、3开裂可能性仍较大。     

马氏体含量对双相钢力学性能的影响

在Ｅｓｈｅｌｂｙ等效夹杂的基础上，建立了双相钢在单向应力作用下的自洽模型，通过该模型对双相钢的弹塑性变形进行了数值模拟，拟合的结果与试验数据十分吻合。模型分析表明，对于马氏体，铁素体双相钢，随着马氏体含量的增加，存在着三种不同的破坏形式，其强度受三种不同的因素影响：在马氏含量奶小时，双相钢的强度由铁素体控制；在马氏体含量很高时，双相钢的强度由马氏体控制；马氏体含量中等时，双相钢的强度由马氏体，铁素     

高强度钢超高周疲劳的研究进展

近年来,高速列车、汽车、航天器中的核心工程构件承受的疲劳循环已达108～1010周次甚至更高.目前的研究结果表明,高强钢材料在10 7周次以上的超高周疲劳阶段内仍会发生疲劳断裂,不存在传统的疲劳极限.因此,研究高强钢的超高周疲劳特性不仅有助于理解疲劳机理,而且有利于研究材料超高周疲劳设计及寿命评估方法.论述了高强钢超高周疲劳研究的背景和意义,介绍了近几年超高周疲劳的研究成果,包括S-N曲线的特征、裂纹萌生特征和扩展机理、断面上鱼眼形貌等,并给出了未来超高周疲劳的研究方向.     

氢气环境下2205双相不锈钢的氢致开裂研究

为了研究氢气环境下双相不锈钢疲劳裂纹萌生和扩展的影响规律,建立氢气环境下双相不锈钢疲劳应变组织演化—氢致开裂之间的关联机制,在5 MPa氢气和5 MPa氮气2种环境中对2205双相不锈钢试样进行了慢应变速率拉伸和疲劳裂纹扩展速率试验。结果表明：在氢气环境下,2205双相不锈钢在慢应变速率拉伸过程中的氢脆敏感性不高,而在疲劳过程中氢脆现象显著,5 MPa氢气环境下2205双相不锈钢的疲劳裂纹扩展速率比氮气环境中的快18倍;氢气能够促进2205双向不锈钢疲劳裂纹尖端周围组织的局部塑性变形,并进一步导致氢致开裂。在氢气环境下2205双相不锈钢疲劳变形过程中,不同的相结构其氢致开裂机理也不同,铁素体相容易形成河流状花样断口形貌(解理断口),而奥氏体相断口形貌多呈现平行的滑移带特征,奥氏体相在铁素体相的解理开裂过程中对裂纹具有阻碍作用。     

DP1180汽车用双相钢连续冷却转变过程中的相变规律

为研究DP1180汽车用双相钢连续冷却转变过程中的相变特性,对不同冷却速率下的DP1180双相钢试样进行了金相检验及显微硬度测试,绘制了该双相钢的连续冷却转变曲线,并分析了DP1180钢在连续冷却过程中的相变规律.结果表明:对于DP1180汽车用双相钢,其连续冷却转变曲线分为铁素体转变区、贝氏体转变区和马氏体转变区.当...