Si對Q420qENH鋼力學和焊接性能的影響
發(fā)布時間:2022-08-23 19:34
沿海地區(qū)所使用的大型橋梁結構鋼,因其應用環(huán)境嚴苛,在耐腐蝕性能、力學性能和焊接性能等方面具有較高的要求。Q420qENH鋼因其較為優(yōu)異的綜合性能成為我國橋梁領域廣泛應用的材料。隨著橋梁結構鋼越來越高的應用需求,橋梁鋼的性能向高強度、高韌性和易焊接的方向發(fā)展。通過優(yōu)化合金元素含量來提高鋼板的力學和焊接性能是現(xiàn)代橋梁鋼領域的研究熱點。硅(Si)元素是橋梁鋼中的基礎元素,對鋼板強度和焊接熱影響區(qū)的沖擊行為都有較大的影響。為優(yōu)化Q420qENH鋼的綜合性能,本文以Q420qENH鋼為試驗材料,研究了不同Si含量(分別為0.12%、0.30%、0.48%、0.75%)對Q420qENH鋼力學性能和焊接性能的影響,探索了不同Si含量試驗鋼的強韌化機理,提出了Q420qENH鋼中Si含量的優(yōu)化范圍。為探索Si含量對Q420qENH鋼力學性能的影響,模擬了四種Si含量試驗鋼的控軋控冷(TMCP)工藝過程,進行了顯微組織表征和拉伸性能測試。研究表明:四種Si含量樣品均形成了由粒狀貝氏體鐵素體(GBF)、塊狀鐵素體(QF)和馬氏體-奧氏體(M-A)組元組成的混合組織。隨Si含量的增加,粒狀貝氏體量減少,塊...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 高性能耐候橋梁鋼
1.2.1 耐候橋梁鋼的性能要求
1.2.2 耐候橋梁鋼的技術特點
1.3 高性能橋梁鋼強-韌化機理研究
1.3.1 強化機制
1.3.2 韌化機制
1.4 Si對橋梁鋼力學性能和焊接性能的影響現(xiàn)狀
1.4.1 Si對低碳貝氏體鋼顯微組織的調控作用
1.4.2 Si對橋梁鋼力學性能的影響研究現(xiàn)狀
1.4.3 Si對橋梁鋼焊接性能的影響研究進展
1.5 本課題的研究意義和創(chuàng)新點
1.5.1 本課題研究意義
1.5.2 本課題主要研究內容
1.5.3 本課題創(chuàng)新點
第2章 試驗材料與方法
2.1 試驗材料
2.2 TMCP工藝和焊接工藝
2.2.1 試驗鋼的TMCP工藝
2.2.2 試驗鋼的焊接工藝
2.3 組織表征和定量分析方法
2.3.1 金相組織觀察
2.3.2 SEM觀察
2.3.3 TEM觀察
2.3.4 EBSD觀察
2.3.5 XRD分析
2.4 力學性能測試
2.4.1 微拉伸測試
2.4.2 沖擊性能測試
2.5 本章小結
第3章 Si對控軋控冷Q420q ENH鋼拉伸性能的影響
3.1 引言
3.2 Si對試驗鋼拉伸性能的影響
3.3 Si對試驗鋼顯微組織性能的影響
3.3.1 金相組織分析
3.3.2 M-A組元著色觀察
3.3.3 透射電鏡表征
3.3.4 EBSD結果分析
3.3.5 位錯密度的測定
3.4 Si含量對組織轉變的影響機理
3.5 Si含量對屈服強度的影響機理
3.5.1 試驗鋼各強化因素的貢獻
3.6 Si含量對應變硬化的影響
3.7 本章小結
第4章 Si對 Q420q ENH鋼焊接粗晶區(qū)沖擊性能的影響
4.1 引言
4.2 Si對試驗鋼CGHAZ沖擊韌性的影響
4.2.1 不同Si含量樣品的沖擊功
4.3 Si含量對試驗鋼CGHAZ組織形態(tài)的影響
4.3.1 金相組織分析
4.3.2 M-A組元著色觀察
4.3.3 透射電鏡表征
4.3.4 EBSD結果分析
4.4 Si含量對CGHAZ組織轉變的影響機理
4.4.1 Si含量與組織形態(tài)的關系
4.4.2 Si對M-A組元的促進作用
4.5 Si含量對CGHAZ沖擊行為的影響機理
4.5.1 M-A組元對沖擊行為的影響
4.5.2 大角度晶界對沖擊行為的影響
4.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]低屈強比橋梁用鋼Q420qE的研究與開發(fā)[J]. 白星,錢亞軍,劉吉文,熊祥江. 金屬熱處理. 2019(08)
[2]淺談中國橋梁鋼結構行業(yè)市場前景分析[J]. 楊東. 四川水泥. 2017(08)
[3]橋梁鋼Q345qD低溫力學性能及沖擊韌性試驗研究[J]. 賈單鋒,王元清,崔佳,廖小偉,石永久. 鋼結構. 2017(05)
[4]硅對熱軋低碳貝氏體鋼組織和力學性能的影響[J]. 袁清,徐光,何貝,周明星. 熱加工工藝. 2016(22)
[5]橋梁用鋼 鞍鋼造[J]. 侯華興. 中國公路. 2016(11)
[6]顯微組織對X80微合金鋼拉伸行為的影響[J]. 方偉,李為衛(wèi),JONSSON K,IVEY D G,HENEIN H. 焊管. 2015(11)
[7]耐候鋼在遼寧省鋼結構橋梁上的應用[J]. 王吉英. 遼寧省交通高等?茖W校學報. 2014(04)
[8]基于混合設計的高性能鋼梁抗彎性能及延性試驗[J]. 王春生,段蘭,王繼明,鄭麗. 中國公路學報. 2012(02)
[9]Q345與Q460結構鋼材單調和循環(huán)加載性能比較[J]. 戴國欣,王飛,施剛,王元清,石永久. 工業(yè)建筑. 2012(01)
[10]硅含量對低碳鋼連續(xù)冷卻中轉變組織的影響[J]. 秦利國,喬孟平,蔡明暉. 山東冶金. 2009(03)
本文編號:3678353
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 高性能耐候橋梁鋼
1.2.1 耐候橋梁鋼的性能要求
1.2.2 耐候橋梁鋼的技術特點
1.3 高性能橋梁鋼強-韌化機理研究
1.3.1 強化機制
1.3.2 韌化機制
1.4 Si對橋梁鋼力學性能和焊接性能的影響現(xiàn)狀
1.4.1 Si對低碳貝氏體鋼顯微組織的調控作用
1.4.2 Si對橋梁鋼力學性能的影響研究現(xiàn)狀
1.4.3 Si對橋梁鋼焊接性能的影響研究進展
1.5 本課題的研究意義和創(chuàng)新點
1.5.1 本課題研究意義
1.5.2 本課題主要研究內容
1.5.3 本課題創(chuàng)新點
第2章 試驗材料與方法
2.1 試驗材料
2.2 TMCP工藝和焊接工藝
2.2.1 試驗鋼的TMCP工藝
2.2.2 試驗鋼的焊接工藝
2.3 組織表征和定量分析方法
2.3.1 金相組織觀察
2.3.2 SEM觀察
2.3.3 TEM觀察
2.3.4 EBSD觀察
2.3.5 XRD分析
2.4 力學性能測試
2.4.1 微拉伸測試
2.4.2 沖擊性能測試
2.5 本章小結
第3章 Si對控軋控冷Q420q ENH鋼拉伸性能的影響
3.1 引言
3.2 Si對試驗鋼拉伸性能的影響
3.3 Si對試驗鋼顯微組織性能的影響
3.3.1 金相組織分析
3.3.2 M-A組元著色觀察
3.3.3 透射電鏡表征
3.3.4 EBSD結果分析
3.3.5 位錯密度的測定
3.4 Si含量對組織轉變的影響機理
3.5 Si含量對屈服強度的影響機理
3.5.1 試驗鋼各強化因素的貢獻
3.6 Si含量對應變硬化的影響
3.7 本章小結
第4章 Si對 Q420q ENH鋼焊接粗晶區(qū)沖擊性能的影響
4.1 引言
4.2 Si對試驗鋼CGHAZ沖擊韌性的影響
4.2.1 不同Si含量樣品的沖擊功
4.3 Si含量對試驗鋼CGHAZ組織形態(tài)的影響
4.3.1 金相組織分析
4.3.2 M-A組元著色觀察
4.3.3 透射電鏡表征
4.3.4 EBSD結果分析
4.4 Si含量對CGHAZ組織轉變的影響機理
4.4.1 Si含量與組織形態(tài)的關系
4.4.2 Si對M-A組元的促進作用
4.5 Si含量對CGHAZ沖擊行為的影響機理
4.5.1 M-A組元對沖擊行為的影響
4.5.2 大角度晶界對沖擊行為的影響
4.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]低屈強比橋梁用鋼Q420qE的研究與開發(fā)[J]. 白星,錢亞軍,劉吉文,熊祥江. 金屬熱處理. 2019(08)
[2]淺談中國橋梁鋼結構行業(yè)市場前景分析[J]. 楊東. 四川水泥. 2017(08)
[3]橋梁鋼Q345qD低溫力學性能及沖擊韌性試驗研究[J]. 賈單鋒,王元清,崔佳,廖小偉,石永久. 鋼結構. 2017(05)
[4]硅對熱軋低碳貝氏體鋼組織和力學性能的影響[J]. 袁清,徐光,何貝,周明星. 熱加工工藝. 2016(22)
[5]橋梁用鋼 鞍鋼造[J]. 侯華興. 中國公路. 2016(11)
[6]顯微組織對X80微合金鋼拉伸行為的影響[J]. 方偉,李為衛(wèi),JONSSON K,IVEY D G,HENEIN H. 焊管. 2015(11)
[7]耐候鋼在遼寧省鋼結構橋梁上的應用[J]. 王吉英. 遼寧省交通高等?茖W校學報. 2014(04)
[8]基于混合設計的高性能鋼梁抗彎性能及延性試驗[J]. 王春生,段蘭,王繼明,鄭麗. 中國公路學報. 2012(02)
[9]Q345與Q460結構鋼材單調和循環(huán)加載性能比較[J]. 戴國欣,王飛,施剛,王元清,石永久. 工業(yè)建筑. 2012(01)
[10]硅含量對低碳鋼連續(xù)冷卻中轉變組織的影響[J]. 秦利國,喬孟平,蔡明暉. 山東冶金. 2009(03)
本文編號:3678353
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