结构钢刻痕杆断裂分析

为研究结构钢断裂机理及抗断设防,对文献[1]中10个结构钢刻痕杆进行了断裂分析,研究了刻弧半径R和刻痕深度（d/D）对高强钢断裂模式的影响。试验较为精确地记录了全程载荷-位移曲线和断裂载荷,结果表明,试件断裂于刻痕心部,断口有大量韧窝并伴有剪切痕迹,形状为杯锥形。刻弧半径R较小且刻痕较深（d/D较小）的试件,断裂延性较差,断裂强度略高,显示了断裂的定性规律。     

含铜结构钢的氢致开裂

本文通过Ｂａｔｔｅｌｌｅ焊道下开裂试验、ＵＴ氢敏感性试验和插销试验对４种含Ｃｕ结构钢的氢致开裂敏感性作出评价。测得的氢致开裂敏感性顺序为：ＨＳＬＡ－８０Ｍ＞ＨＳＬＡ－８Ｏ－２＞ＨＳＬＡ－８Ｏ－１＞ＤＱ－８０，即随着碳当量降低，氢致开裂敏感性也随之降低。与相同强度级别的传统淬火—回火钢相比，含Ｃｕ结构钢具有较好的防止氢致开裂的性能，可以在室温（ＤＱ－８０）或较低的预热温度下（其它三种钢）进行焊接。根据插销试验的实测数据对下临界应力（ＬＣＳ）的６种计算公式进行验证，发现所有公式的计算值普遍偏低。这是由于存在于含Ｃｕ结构钢粗晶热影响区的奥氏体“袋”具有扩散氢“贮室”及裂纹扩展“屏障”的作用，因而在相同的Ｐ＿ｃｍ情况下，含Ｃｕ结构钢比传统钢种具有更高的ＬＣＳ值。     

微钙高硬高韧结构钢的研究

本文研究了一种新型的高硬度（HRC＞58），高韧性（αk≥40J/cm2)的结构钢的化学成分及热处理对冲击韧性的影响，实验结果表明，微量钙对改善钢在淬火－低温回火态的冲击韧性有重要作用，铬含量及铜／硅比对冲击韧性也有一定的影响。     

结构钢焊条铸铁件补焊工艺

针对公司生产卸车机、叶轮给煤机产品中的部套件多为铸铁件（如轴承盖、透盖、闷盖等），且在产品中占较重比例，铸铁件铸造缺陷补焊性能差、报废成本高的问题，提出了使用结构钢焊条铸铁补焊工艺。解决了铸铁补焊难、易产生裂纹等焊接难题，大大降低了生产成本，促进了生产率的提高。     

高温后结构钢力学性能试验

为了研究结构钢高温后材料力学性能变化规律,对Q 235结构钢加热至不同高温,再经不同方式冷却后进行了力学性能试验。试验表明:结构钢经不同高温冷却后,有显著热变色反映;高温后的弹性模量、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率等力学性能变化程度主要与曾经历的最高温度和冷却方式有关。根据试验结果,编制了高温后钢材热变色图谱,提出了高温后结构钢的屈服强度、抗拉强度计算公式,对高温后弹性模量的取值提出了建议。研究成果可供火灾后钢结构损伤评估和加固分析时参考。     

结构钢疲劳裂纹扩展门槛值预测的新方法

通过对各种疲劳门槛值的理论模型的分析 ,认为结构钢的拉伸性能指标和循环加载条件是裂纹体疲劳门槛值的决定因素 .建立了用屈服强度、抗拉强度、断裂延性和循环加载应力比预测疲劳门槛值的人工神经网络模型 ,并用 1 0种结构钢的 60个样本对该模型进行了训练 .结果表明 ,人工神经网络模型可以很好地描述疲劳门槛值与结构钢拉伸性能指标及应力比之间复杂的定量关系 .应用所训练的人工神经网络模型预测了部分结构钢的疲劳门槛值 ,预测的结果与实测值符合良好     

结构钢疲劳裂纹扩展门槛值预测的新方法

通过对各种疲劳门槛值的理论模型的分析，认为结构钢的拉伸性能指标和循环加载条件是裂纹体疲劳门槛值的决定因素．建立了用屈服强度、抗拉强度、断裂延性和循环加载应力比预测疲劳门槛值的人工神经网络模型，并用10种结构钢的60个样本对该模型进行了训练．结果表明，人工种经网络模型可以很好地描述疲劳门槛值与结构钢拉伸性能指标及应力比之间复杂的定量关系．应用所训练的人工神经网络模型预测了部分结构钢的疲劳门槛值，预测的结果与实测值符合良好。     

碳素结构钢中砷含量对机械性能影响讨论

以常用 45 #碳素结构钢作参比 ,以钢中含量不同的浓度梯度的试样进行拉力、冲击试验 ,讨论砷对碳素结构钢机械性能的影响趋势     

35CrMo结构钢热塑性变形流动应力模型

采用Gleeble 1500热模拟实验机对35CrMo结构钢进行实验研究，根据经典应力一位错关系和动态再结晶动力学方程分别对加工硬化一动态回复和动态再结晶两阶段建立流动应力模型，并统一表示为完整的35CrMo结构钢高温流动应力模型；根据实验结果计算拟合了模型中的各参数．采用建立的流动应力模型计算实验条件下的流动应力，计算结果与实验结果吻合较好．所建立的流动应力模型可以直接用于35CrMo结构钢热成形过程的数值模拟分析．     

低合金高强度焊接结构钢扩散氢的研究进展

综述了国内外船用低合金高强度焊接结构钢扩散氢的研究现状和发展趋势 ,对扩散氢的作用、扩散氢的测量方法、扩散氢的影响因素等方面的研究成果进行了介绍和评价 ,并在此基础上提出了扩散氢今后的研究重点应放在焊缝有效扩散氢、扩散氢逸出特性以及影响扩散氢逸出特性的因素研究上。     

结构钢刻痕杆断裂试验

为研究结构钢断裂机理及抗断设防,对10个结构钢刻痕杆进行断裂试验,试验较为精确地记录了全程载荷-位移曲线和断裂载荷.试验结果表明,塑性变形只发生在刻槽处很小的范围内,lüders带局部区域的传播导致屈服平台不明显;初始裂纹始于颈缩中心部位的夹杂物或硬相粒子处,微孔的增长和合并导致延性断裂,试件最终断裂于应力三轴比率和等效应变都较高的刻痕根部,其断裂形式为正断与剪断混合型,断口为杯锥形,显示了断裂的定性规律.试验数据离散较小,试验结果与预测一致,为研究结构钢断裂机理及抗断理论提供了可靠的试验数据.     

低合金结构钢焊接热影响区最大硬度估算

通过钢材的碳当量（ＣＥ）和焊接热影响区的冷却速度（通常取８００～５００℃的冷却时间ｔ８／５来代替）预测ＨＡＺ的最大硬度（Ｈｍａｘ）为分析材料焊接性的便捷途径。现有文献已经提供了不少ＣＥ、ｔ８／５以及Ｈｍａｘ的公式或图解方法。由于这些公式或方法都是针对一定的材料并且是在一定的试验方法和焊接条件下建立，因而在应用上存在着局限性。本文根据对９种低合金结构钢的试验结果，说明在不同ＣＥ范围内，Ｈｍａｘ与ｔ＿８／５有着不同的关系，并根据测得的数据对ｔ＿８／５的３种图解方法和２种计算公式以及Ｈｍａｘ的７种计算公式进行验证。结果表明，Ｕｗｅｒ和Ｄｅｇｅｎｋｏｌｂｅ提出的ｔ＿８／５计算公式和百合冈信孝－３Ｈｍａｘ计算公式具有较高的精确性和实用价值。     

结构钢锻件试棒性能等效性及其与组织关系研究

目的 研究相同锻造工序下结构钢等效试棒低倍组织、微观金相组织与力学性能,分析组织与性能关系,探讨等效试棒代表锻件性能的有效性,给出合理试棒锻造工序建议。方法 依据等效试棒锻造规范锻制结构钢锻件等效试棒,在规定位置取样测试力学性能,切取横截面制备低倍组织试片,观测分析试棒低倍组织流线及金相组织;对比分析试棒组织与性能关系。结果 不同等效试棒金相组织均为正常调质态组织,但横截面低倍组织各异,等效试棒取样力学性能同样存在差异。结论 结构钢锻件等效试棒力学性能差异缘于锻造操作导致的宏观组织流线不同及变形不均,保证试棒等效性必须尽量减小不同试棒间性能不确定性,这就要求等效试棒锻造中各方向均匀变形,并在工艺执行中严格规范。     

一种低碳多元微合金化结构钢的应用

石油机械重要零件用合金结构钢具有尺寸大、受力环境恶劣、受力形式复杂多样,要求大截面、厚壁零件采用材料具有较高淬透性并兼有优良的热处理工艺性能,以获得高而均匀的综合机械性能,提高其疲劳寿命,减少井下事故带来的巨大损失。利用低碳马氏体的特点以及多元微合金化提高淬透性,利用强韧化机理研发设计并成功生产应用的—相对于40Cr Mn Mo和4145H具有较高淬透性,一种低碳多元微合金化结构钢(高峰2号钢),其明显优势在于水淬不裂并具有更高的淬透性。     

提高60kg级结构钢焊条低温韧性的研究

采用微合金化方式，通过焊条药皮向焊缝过渡微量合金元素来提高Ｓｉ－Ｍｎ－Ｍｏ系６０ｋｇ级结构钢焊条焊缝金属低温韧性。试验结果表明：仅向焊缝过渡大约０．０２１％Ｔｉ时，焊缝韧性就较大的改善。     

13CrMo44+H309L焊接金相试样的制备及显微组织分析

本文提出了 13CrMo4 4+H30 9L焊接金相试样的制备方法及各区显微组织分析 ,解决了长期以来异种钢焊接时结构钢、不锈钢层分别制样 ,分别进行组织分析的难题。     

结构钢焊条焊接电参数分析

采用德国汉诺威大学发明的焊接质量分析系统，对结构钢E4303和E5015型焊条在焊接过程中的电参数进行随机检测，对电弧电压、焊接电流波形和短路时间、燃弧时间、过渡周期等参数的概率分布进行了分析研究，精确地确定了最大值、平均值等。对实验结果的分析，可以更具体地了解焊条熔滴过渡特征和评估其工艺质量。     

低合金结构钢中氮对冲击性能的影响

研究氮含量对低合金结构钢冲击性能的影响.通过冲击试验性能数据和断口形貌分析发现,当试验钢含氮量从81×10^-6增加到98×10^-6时,试验钢的冲击功大幅度地下降,在-40～-60 ℃区间上冲击功下降幅度最大.通过断口的微观扫描及夹杂物定性分析发现,断口未出现脆性断裂的特征以及夹杂物分析未发现有氮化物和碳氮化物存在.     

基于晶粒尺寸的结构钢热变形流变应力数学模型

从晶粒尺寸角度出发，提出晶粒形变度的概念，建立了一个用以描述金属材料热变形行为的数学模型，具有精度高、简单直观、受分界点影响小且计算曲线连续等优点．该模型具有一定微观物理基础，既能描述动态再结晶前的强化阶段，又能描述动态再结晶后软化阶段的热变形流变应力，对两种结构钢的热变形流变应力进行了计算，并与试验值及其他模型的计算结果进行了比较．     

《结构钢成形过程模拟及质量预报》项目通过市教委专家组鉴定

2006年6月28日，在我校召开上海市教委科技发展基金重点项目《结构钢成形过程模拟及质量预报》举定会，鉴定会由市教委科技处主持，项目负责人魏立群副教授代表项目组作项目研究报告。