钛微合金化高强度耐候钢成分设计及熔炼

在普通耐候钢Q450NQR1成分的基础上,通过理论计算,设计出一种钛含量为0.04%～0.10%、屈服强度为520～750 MPa的高强度耐候钢.按照成分设计要求,采用高频真空感应炉在1 873 K条件下熔炼钢样,并对不同钛加入量的钢样进行成分和组织结构分析.结果表明,熔炼的钢样中氧含量为(17～26)×10-6,氮含量为(12～66)×10-6,钛含量为0.006 1%～0.059 0%;钢样组织主要由铁素体和珠光体构成,随着钢中钛含量的增加,晶粒明显细化,钢组织渐趋均匀.SEM分析表明,钢中长方体的TiN夹杂,是以球形的Al2O3、MgO和钛氧化物夹杂为核心生长的,必要时在微合金化处理之前将钢中的氧含量降低到一定程度.     

Ti微合金化450～550 MPa级耐候钢组织性能研究

设计了屈服强度达450～550 MPa级高强耐候钢化学成分,在实验室进行冶炼和热轧试验,测试和观察了试验钢的力学性能和显微组织,分析了 Ti含量对Ti微合金化耐候钢性能的影响.结果表明,试验钢的金相组织主要为在多边形铁素体基体上分布少量的珠光体;Ti微合金化耐候钢具有足够的强度和塑性,随着w(Ti)从0.025%增加到0.07%,试验钢的屈服强度从360 MPa增加到550 MPa;采用传统控轧控冷工艺可生产出屈服强度达450～550 MPa级高强耐候钢.     

Ti对高强耐候钢力学性能的影响

通过光学显微镜、透射电镜(TEM)以及力学性能测试等手段分析了薄板坯连铸连轧(TSCR)工艺生产Ti微合金化高强耐候钢的成分及工艺对显微组织和力学性能的影响.研究结果表明:钢中加入Ti,屈服强度有明显的提高;钛质量分数为0.05%～0.08%时,高强耐候钢的晶粒尺寸随着钛含量的增加基本不变;高强耐候钢强度的提高主要取决于钢中有效钛的含量,有效钛不仅与钛的含量有关,而且还与S, N的含量有关;在有效钛含量一定的条件下,析出强化的大小主要取决于轧后的卷取温度.     

Cu-P-RE耐候钢的耐蚀性能

通过干湿周浸加速腐蚀实验研究了不同稀土含量的耐候钢和对比普碳钢的腐蚀行为及其耐蚀性能.采用失重法测得了各试样的腐蚀率;结果发现,稀土耐候钢的腐蚀率远远低于普碳钢的,不同稀土含量的耐候钢的耐腐蚀性不尽相同.采用电化学交流阻抗技术对带锈钢样的表面锈层结构及电化学反应过程进行了研究,提出在本实验条件下钢电化学腐蚀的等效电路模型,计算出锈层电阻、极化阻抗等表征锈层性能的电化学元件参数值.稀土耐候钢锈层中存在半无限扩散和有限厚度扩散两种过程,有限厚度扩散极化阻抗反映了耐候钢内锈层的保护性能.     

08CuPVRE和08CuP钢的抗大气腐蚀性能

用交流阻抗法、线性极化法等电化学测量法,研究了08CuPVRE和08CuP耐候钢的抗大气腐蚀性能。用重量法测定了腐蚀速率,并将该测量结果与cor-tenA钢和A_3钢作了对比。实验结果表明:铜、磷和稀土元素对提高钢的抗大气腐蚀性能是有利的,08CuPVRE钢具有很好的抗大气腐蚀性能,电化学测量法是研究金属耐蚀性能快速而又有效的方法。     

碳含量和组织类型对低合金钢耐蚀性的影响

研究了不同碳含量和显微组织的低合金钢的耐腐蚀性能和腐蚀行为,并与商业耐候钢09CuPCrNi进行了相应的比较.通过金相显微镜、扫描电镜观察,轧后水冷钢的主体组织为板条状贝氏体,轧后空冷钢为针状铁素体、粒状贝氏体、M/A小岛和少量渗碳体(珠光体)的混合物.用干湿循环加速腐蚀实验对耐蚀性测定结果表明:低碳钢(0.03%C)和轧后水冷的较高碳含量钢(0.1%C)的耐蚀性均明显优于09CuPCrNi;低碳含量钢的组织类型对其耐蚀性影响不大;较高碳含量情况下,单相贝氏体钢的耐蚀性优于由铁素体、渗碳体(珠光体)等构成的复相组织钢;轧后水冷时,不同碳含量的钢耐蚀性差别不大;轧后空冷时,低碳含量钢的耐蚀性优于较高碳含量钢.用扫描电镜对锈层进行观察,可以看出耐蚀性较好的样品在腐蚀后期形成了致密的内锈层.     

Mn-Cu耐候钢在模拟工业大气环境下的腐蚀行为

利用干湿交替加速腐蚀实验和电化学实验研究了实验钢在模拟工业大气环境下的腐蚀演化行为.结果表明,在腐蚀初期腐蚀速度随循环周期的增加而增大,在后期随循环周期的增加而降低,耐候钢的腐蚀速度与SPA-H钢相当但低于16Mn钢.在腐蚀初期,细晶粒耐候钢比粗晶粒腐蚀速度快,在后期腐蚀速度基本一致.耐候钢锈层分为内外两层,内锈层致密主要由α-FeOOH和少量γ-Fe2O3组成,晶粒尺寸对腐蚀产物的组成影响不大.16Mn钢锈层主要由α-FeOOH,γ-Fe2O3和Fe3O4组成.在腐蚀后期,Cu的作用使耐候钢的耐腐蚀性能优于16Mn钢.电化学实验表明,腐蚀产物促进阴极过程,抑制阳极过程.细晶粒有利于保护性内锈...     

AH36高强船体结构用钢板冶炼生产研究与应用

船体用结构钢按照用途可分为一般船舶用和特种船舶用,一般船舶主要使用一般强度和高强度钢,特种船舶如液化气船使用低温韧性钢,散装化学品船使用奥氏体不锈钢和双相不锈钢及复合钢。本文主要论述了AH36高强船体结构用钢板冶炼生产工艺流程。研究了转炉、精炼、连铸以及轧制生产中的生产工艺。     

基于纳米铁碳析出物的钢综合强化机理

简要叙述了关于钢强化机理的研究现状,用化学相分析+X射线小角散射、RTO方法及高分辨透射电镜对薄板坯连铸连轧钛微合金化高强耐候钢中纳米粒子的属性进行了综合分析。发现钛微合金化高强耐候钢中尺寸<36 nm的粒子,除纳米TiC以外,还存在大量的纳米Fe3C,其体积分数为同尺寸TiC体积分数的4.4倍,析出强化作用比纳米TiC粒子大,不可忽略;提出了钢的综合强化机理,指出对不同种类、不同尺寸的纳米析出粒子,应分别根据位错切割和位错绕过机理计算出析出强化贡献,然后与固溶强化和细晶强化贡献加和,求得钢的屈服强度;讨     

南海环境下含Nb和Sb耐候钢的大气腐蚀行为研究

随着我国海洋战略的不断推进，越来越多的耐候钢应用于海洋工程。然而，传统的耐候钢品种在热带海洋环境中面临着极大的腐蚀问题，通过微合金化提升耐候钢的耐蚀性能已经成为近年来的研究热点。本文旨在研究Nb和Sb微量元素添加对耐候钢在热带海洋环境中腐蚀行为的影响。本文制备了一系列含Nb和Sb的新型耐候钢，并结合现场暴露试验和腐蚀表征测试，详细阐明了这些新型耐候钢在南海真实环境中的大气腐蚀行为规律。研究结果表明，在钢中添加0.06wt% Nb和0.05wt% Sb能够一定程度上提升材料的耐蚀性，但Nb和Sb微量元素之间仍存在明显的差异。Nb元素的加入对常规耐候钢的表面锈层性质有一定的改善，但不能有效地抑制其电化学过程；而Sb元素的加入则能够同时从电化学性能和锈层性质两个方面提升材料耐蚀性。与仅仅添加0.06wt% Nb相比，0.05wt% Sb和0.06wt% Nb的复合添加能更好地优化锈层结构，促进更多的保护性α-FeOOH产物的形成，抵挡Cl-的扩散，减轻锈层下蚀坑底部的局部酸化现象。     

一种460MPa高强度桥梁钢的耐蚀性能

对采用TMCP工艺在实验室热轧研制的Q460qNH钢的耐蚀性能进行研究,采用干湿交替实验室加速腐蚀实验(ACT)和电化学实验测极化曲线研究了Q460qNH的耐蚀性能.与某厂生产的高强度桥梁钢Q460q和耐蚀性能优良的SPA-H耐候钢进行了对比,结果表明Q460qNH钢的耐蚀性能与SPA-H钢的接近,但明显高于Q460q钢;在普通Q460q桥梁钢中加入0.2%～0.3%Cr,0.15%～0.25%Ni,0.2%～0.3%Cu就可以使其耐大气腐蚀性能显著提高.     

建筑结构用钢的抗震性能及其提高途径

本文提出了抗震结构用钢的抗震性能应考虑:(l)强度与塑性,(2)应变时效敏感性,(3)脆性转变温度,(4)高应变低周疲劳性能,(5)可焊性。试验结果表明,用严格控制含量范围的C—Mn—Si—V钢并采用控制轧制,可获得综合性能良好的具有高抗震性的抗震结构用钢。     

三种桥梁耐候钢在模拟海洋大气环境中的耐蚀性能比较

通过室内周期浸润加速腐蚀实验,结合腐蚀形貌观察、物相分析及电化学测试,对三种耐候桥梁钢Q355NHD、Q450NQR1、Q460q在模拟海洋大气环境(3.5%NaCl溶液)下的腐蚀行为进行对比研究。结果表明,三种耐候钢在实验周期内,腐蚀速率均呈先增大后减小的趋势。腐蚀前期,耐蚀性差异主要是由显微组织决定的,以铁素体和珠光体复相组织为主的Q355NHD、Q450NQR1钢腐蚀速率高于以粒状贝氏体为主的Q460q钢。腐蚀后期,微量合金元素在锈层中富集使其致密化,显著提高了三种钢的耐蚀性能。其中Q460q钢锈层最为致密,锈层保护因子α/γ*和电化学阻抗值|Z|最大,在该环境下表现出了最佳的耐蚀性能。     

稀土元素对耐候钢元素偏析的影响

应用金属原位统计分布分析技术(OPA)研究了耐候钢铸锭中C、P、S、Cu、Si和Mn的宏观偏析规律,并分析了稀土元素对耐候钢中元素偏析的影响.结果表明,在30%～40%等轴晶率,20℃过热度下,元素C、S、P和Cu能产生严重的宏观偏析,C、S呈中心正偏析,P、Cu呈中心负偏析并伴随有反偏析,而Si和Mn的分布较为均匀.各个元素中心偏析位置完全相同.稀土元素在钢中的固溶度为10-5～10-4,固溶稀土元素可以细化枝晶,提高等轴晶率.钢中加入质量分数0.38%～0.55%的稀土元素可以有效改善C、S、P和Cu的宏观偏析.     

巨型钢框架MR智能减震结构的地震反应分析

采用wilson-Θ法求解巨型钢框架MR智能减震结构运动方程,提出基于最优主动控制算法(LQR算法)的双出杆剪切阀式MR阻尼器的半主动控制算法,并选择普通巨型钢框架结构(主结构3层,次结构3层)和巨型钢框,用LQR算法和半主动控制算法分析最大地震反应及控制效果.结果表明,巨型钢框架MR智能减震结构比普通的巨型钢框架结构优越,MR阻尼器能够有效地减小主结构的地震反应.     

钢拱肋、钢桥塔钢—混连接段传力机理及设计原理

1钢拱肋、钢桥塔钢—混连接域概述钢—混连接段是钢拱桥的拱肋、斜拉桥和悬索桥的钢桥塔将其承受的荷载传递给下部混凝土结构的区域。其主要功能包括传力和连接两种:(1)荷载传递功能,即通过该区域将钢结构承受的主要荷载传递给混凝土结构;(2)连接功能,即将钢结构部分和混凝土结     

SPA-H钢的光谱分析方法

介绍了某钢业有限公司开发生产耐候钢过程中,采用真空直读光谱仪检测分析的方法,通过加强对仪器调校确保分析性能,加强炼钢工艺控制均匀钢液化学成分,同时加强试验样品从取样、制样到检测分析中重要环节的控制,使光谱仪分析SPA-H钢做到分析数据及时准确,满足SPA-H的生产需要。     

CSP工艺含钛耐候钢中的纳米磷化物

应用透射电镜(TEM)和X射线能谱(EDX)对CSP工艺含钛耐候钢中的细小磷化物进行了研究.对成品钢板和经900℃压缩20%并等温30min的连铸坯分析结果表明:耐候钢中存在MxP型纳米级磷化物,x值为2～3,金属元素M为Fe、Ti及少量Cr或Ni,磷化物的结构为六方晶系,点阵常数a=0.609nm、c=0.351nm;成品钢板中磷化物尺寸多在20nm以下,而经过900℃压缩的连铸坯试样中磷化物的尺寸、形状不尽相同,较大的棒状磷化物长约300nm、宽约50nm,其他粒子在50nm以下,多呈方形.CSP工艺生产线中可能发生磷化物沉淀的阶段是热连轧的最后两个道次直至冷却到400～500℃的过程中;磷化物的析出可提高沉淀强化效果,但同时会使钢中的固溶磷浓度降低.     

钢框架-内嵌冷弯薄壁型钢复合墙体静力抗侧性能与设计方法

钢框架-内嵌冷弯薄壁型钢复合墙体(PF-CFSF)结构体系适用于多、高层建筑结构.用SAP 2000有限元针对PF-CFSF结构水平荷载下的抗剪性能进行分析.结果表明,用SAP 2000有限元能够较精确地模拟PF-CFSF结构的抗侧性能;PF-CFSF结构体系的弹性抗侧刚度及剪力分担率与钢框架抗侧刚度、墙体宽度及墙体覆面板材有关;在弹性工作阶段,PF-CFSF的抗侧刚度为钢框架(PF)和冷弯薄壁型钢复合墙体(CFSF)的刚度之和;冷弯薄壁型钢复合墙体与钢框架之间剪力分配符合按刚度分配的原则.抗侧刚度和剪力分配原则可用于多高层PF-CFSF结构体系的弹性阶段设计.     

Cu-P耐候钢中稀土对夹杂物和耐蚀性的影响

通过金相光学显微镜、JSM 6400扫描电镜及能谱仪对洁净度较好的两组试验耐候钢板坯进行分析观察,采用非水电解分离夹杂和ICP方法分析钢中固溶稀土含量·采用干 湿周浸室内加速试验方法对试验钢和对比A3钢进行了研究,测得了试验钢的腐蚀率·并用电化学方法测得了带锈样的极化曲线·研究得出试验稀土耐候钢中全氧在～0 002%,硫在～0 004%的水平时,稀土总含量为0 0065%～0 016%,可以保证长条硫化物基本变质,且随着稀土含量的增加钢的耐腐蚀性能逐步提高·全氧在0 002%～0 007%,硫在～0 008%的水平时,稀土总含量为0 005%～0 025%,可以保证长条硫化物基本变质·