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高强度耐火钢高温下力学性能试验研究

建筑结构学报 2022年第9期43卷 128-137页

作者：楼国彪费楚妮王彦博陈林恒同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 南京钢铁股份有限公司江苏南京210035

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... 详细信息

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。

关键词：耐火钢高温拉伸试验热膨胀变形试验力学性能

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高强度耐火钢高温冷却后力学性能试验研究

工程力学 2022年第9期39卷 153-159页

作者：楼国彪费楚妮王彦博陈林恒同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 南京钢铁股份有限公司南京210035

该文对国产Q460FR、Q420FR、Q345FR等高强度耐火钢进行了200℃~800℃高温过火、自然冷却后的拉伸试验,在获得高强度耐火钢高温冷却后的应力-应变关系曲线和力学性能参数,并与普通结构钢的高温冷却后力学参数进行对比后,给出了屈服强度... 详细信息

该文对国产Q460FR、Q420FR、Q345FR等高强度耐火钢进行了200℃~800℃高温过火、自然冷却后的拉伸试验,在获得高强度耐火钢高温冷却后的应力-应变关系曲线和力学性能参数,并与普通结构钢的高温冷却后力学参数进行对比后,给出了屈服强度和抗拉强度变化系数拟合公式。研究表明:国产高强度耐火钢在高温冷却后的屈服强度和抗拉强度均得到提高,弹性模量基本稳定。该文研究的结果可以用来评估耐火钢结构火灾后的承载性能。

关键词：耐火钢过火温度高温后拉伸试验力学性能

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高强抗震塌钢板研制及爆炸试验研究

振动与冲击 2023年第3期42卷 313-321页

作者：袁伟泽徐干成李成学聂梦琪颉旭虎陈林恒中国人民解放军93204部队北京100068 南京钢铁集团有限公司南京210044

为获得抗震塌性能优异的高强钢板,通过在实验室试制、现场抗震塌爆炸试验及数值计算的方法,对高强钢板的轧制工艺、热处理方法和混凝土-钢板双层结构的抗震塌效果进行了对比分析。结果表明:当冷速达到30℃/s时,钢板试样组织由单一的马... 详细信息

为获得抗震塌性能优异的高强钢板,通过在实验室试制、现场抗震塌爆炸试验及数值计算的方法,对高强钢板的轧制工艺、热处理方法和混凝土-钢板双层结构的抗震塌效果进行了对比分析。结果表明:当冷速达到30℃/s时,钢板试样组织由单一的马氏体组成。采用双道次压缩工艺,奥氏体再结晶区应控制在1 000℃以上,能够保证轧制过程处于奥氏体再结晶区且充分细化晶粒;对于奥氏体未再结晶区轧制,第二阶段开轧温度控制在880~980℃。910℃保温30 min水淬+600℃保温50 min回火的调质工艺得到了完全的回火索氏体组织,细粒状的渗碳体弥散的分布在铁素体基体中,此时高强钢板具有最优的综合力学性能。采用6 mm厚高强钢板为背板的靶标,混凝土用量减少25%、钢材用量减少25%、变形减小了42 mm且混凝土板的破坏程度、范围也明显减小;说明高强钢板具有更好的抗爆炸震塌效果,抗震塌系数可取为0.196。

关键词：抗震塌爆炸试验轧制工艺热处理方法双层结构抗震塌系数

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NFB700高强钢板抗震塌性能

兵工学报 2022年第2期43卷 391-400页

作者：徐干成袁伟泽陈林恒李成学颉旭虎聂梦琪 93204部队北京100068 南京钢铁集团有限公司南京210044

为研究有较高屈服强度、良好韧性的NFB700高强钢板的抗震塌性能,对不同厚度的4种靶标开展了现场爆炸试验。通过对试验模型的毁伤状态观察及数据分析,研究高强钢板对靶标抗震塌能力的影响,并对混凝土-钢板双层结构的极限抗震塌性能进行... 详细信息

为研究有较高屈服强度、良好韧性的NFB700高强钢板的抗震塌性能,对不同厚度的4种靶标开展了现场爆炸试验。通过对试验模型的毁伤状态观察及数据分析,研究高强钢板对靶标抗震塌能力的影响,并对混凝土-钢板双层结构的极限抗震塌性能进行数值仿真分析。研究结果表明:靶标的微应变大都随混凝土板厚度的增大而减小,而随距爆心远近而变化的规律不明显;使用NFB700钢板且混凝板较厚的靶标裂纹数量较少、裂缝宽度较小,且多为表面裂纹,使用普通钢板的靶标裂纹数量较多、裂纹较宽且长度较大,长度最大值为770 mm;随着混凝土板厚度的增加,背部NFB700钢板的变形量依次减小,混凝土爆坑深度依次降低;普通钢板靶标的钢板变形量约为等厚NFB700钢板靶标的2倍、整体变形呈V形,且混凝土中心全部碎裂,表明采用NFB700钢板作为背板能够大幅提高靶标的抗震塌能力;采用8 mm厚度的NFB700钢板作为背板与钢筋混凝土复合后的结构抗震塌系数约为0.147.

关键词：钢板爆炸试验数值模拟抗震塌性能爆心爆坑

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淬火工艺对含Ni中锰钢组织和性能的影响

金属热处理 2022年第2期47卷 159-163页

作者：陈林恒汤启波武会宾赵晋斌伯飞虎南京钢铁股份有限公司江苏南京210035 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

通过扫描电镜观察、拉伸及低温冲击试验,研究了不同淬火工艺对含1%(质量分数)Ni的中锰钢组织和性能的影响。结果表明,随着淬火温度升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度先增大后减小,随后再逐渐增大,低温冲击吸收能量具有相同变化趋势;中锰... 详细信息

通过扫描电镜观察、拉伸及低温冲击试验,研究了不同淬火工艺对含1%(质量分数)Ni的中锰钢组织和性能的影响。结果表明,随着淬火温度升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度先增大后减小,随后再逐渐增大,低温冲击吸收能量具有相同变化趋势;中锰钢的最优调质工艺为900℃淬火后于600℃回火,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别能达到560 MPa、640 MPa及21.8%,-50℃冲击吸收能量达到270 J,获得了良好的综合力学性能。调质态试验钢在不同淬火温度下均获得了铁素体和回火马氏体组织,随着淬火温度升高,马氏体比例增加,晶粒尺寸逐渐减小。

关键词：中锰钢调质处理力学性能铁素体回火马氏体

热处理工艺对690MPa级高强钢屈强比的影响

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热加工工艺 2022年第10期51卷 145-147页

作者：秦玉荣崔强陈林恒尹雨群南京钢铁股份有限公司研究院江苏南京210035

研究热处理工艺对690 MPa级高强钢的屈强比的影响,并采用金相显微镜对其相应工艺的显微组织进行分析。结果表明:采用860℃×50min淬火+610℃×50min回火工艺,钢板的力学性能都满足标准GB/T 16270-2009对690 MPa级高强钢的要求,同时屈强... 详细信息

研究热处理工艺对690 MPa级高强钢的屈强比的影响,并采用金相显微镜对其相应工艺的显微组织进行分析。结果表明:采用860℃×50min淬火+610℃×50min回火工艺,钢板的力学性能都满足标准GB/T 16270-2009对690 MPa级高强钢的要求,同时屈强比降低到0.92,其基体组织为回火索氏体+针片状铁素体。经过“临界温度淬火+高温短时回火”工艺处理后,可以大幅降低690 MPa级高强钢的屈强比,同时保持良好强度,不降低或者稍微降低韧性和塑性。

关键词： 690MPa级高强钢热处理工艺力学性能显微组织屈强比

淬火后直接矫直对NM400耐磨钢残余应力的影响

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金属热处理 2017年第11期42卷 202-205页

作者：陈林恒张达武会宾南京钢铁股份有限公司江苏南京210000 北京科技大学工程技术研究院北京100083 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

利用XRD测量残余应力的方法,在X射线衍射仪上测量了NM400耐磨钢在不同处理工艺下矫直后的残余应力,研究了耐磨钢NM400淬火后直接矫直对残余应力的影响。结果表明:NM400热轧后淬火处理,会产生较大的残余应力,而后直接进行矫直,对残余应... 详细信息

利用XRD测量残余应力的方法,在X射线衍射仪上测量了NM400耐磨钢在不同处理工艺下矫直后的残余应力,研究了耐磨钢NM400淬火后直接矫直对残余应力的影响。结果表明:NM400热轧后淬火处理,会产生较大的残余应力,而后直接进行矫直,对残余应力会起到一定的消除作用。热轧淬火后矫直,矫直量影响残余应力大小,随着矫直量增加,残余应力呈现先减小后增大的趋势,矫直量在0~2%时,残余应力最小。

关键词： NM400耐磨钢残余应力矫直工艺

半无头轧制超长铸坯均热过程中温度场的数值模拟

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钢铁研究学报 2011年第8期23卷 16-20页

作者：赵显蒙康永林刘旭辉陈林恒凌华北京科技大学材料学院北京100083 湖南华菱涟源钢铁有限公司湖南娄底417009

利用ABAQUS有限元软件对半无头轧制超长铸坯均热过程中的温度场变化进行了数值模拟。在建模过程中,利用ABAQUS的用户子程序USDFLD和FILM,采用改变材料导热系数和与环境的综合换热系数的方法,模拟了铸坯进入均热炉的过程,使模型的计算量... 详细信息

利用ABAQUS有限元软件对半无头轧制超长铸坯均热过程中的温度场变化进行了数值模拟。在建模过程中,利用ABAQUS的用户子程序USDFLD和FILM,采用改变材料导热系数和与环境的综合换热系数的方法,模拟了铸坯进入均热炉的过程,使模型的计算量大幅减小,计算结果与现场实测数据吻合较好。计算了拉坯速度分别为4、5和6 m/min时,长40、80、120和160 m铸坯的温度场变化,发现在拉坯速度为4 m/min时,铸坯尾部入炉15 min后,4种长度铸坯的纵向温差均可控制在30℃以内;提高连铸机的拉坯速度可以使铸坯均热所需的时间明显缩短。

关键词：半无头轧制数值模拟温度场均热 ABAQUS

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建筑用耐火钢焊条J460FR的研制

电焊机 2022年第1期52卷 115-121页

作者：胡鹏亮陈林恒张学刚李伟陈波哈尔滨威尔焊接有限责任公司黑龙江哈尔滨150000 南京钢铁股份有限公司江苏南京210035

为解决南京钢铁股份有限公司研制的Q460FRE耐火钢的焊接问题,进行配套焊接材料J460FR焊条的研制。研究了不同化学成分下焊条熔敷金属的力学性能,以及Mo含量对熔敷金属抗二次火灾能力的影响,并对新研制的J460FR焊条进行了焊接工艺评定。... 详细信息

为解决南京钢铁股份有限公司研制的Q460FRE耐火钢的焊接问题,进行配套焊接材料J460FR焊条的研制。研究了不同化学成分下焊条熔敷金属的力学性能,以及Mo含量对熔敷金属抗二次火灾能力的影响,并对新研制的J460FR焊条进行了焊接工艺评定。结果表明:J460FR焊条的熔敷金属具有良好的综合力学性能和一定的耐火能力;Mo含量对焊缝的高温拉伸屈服强度有较明显的影响,且Mo含量在0.1%~0.5%时效果最为显著;在600℃×3 h的模拟二次火灾条件下,也能保证较高的强度;焊条具有优良的焊接工艺性能和操作性能,均满足设计要求,可以用于Q460FRE耐火钢的焊接。

关键词：耐火钢抗二次火灾 J460FR焊条熔敷金属屈服强度