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热轧高强H型钢高应变低周疲劳性能研究

作　者: 林振邺
导　师: 盛光敏
学　校: 重庆大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 热轧H型钢高应变低周疲劳控制轧制应变时效焊接
分类号: TG335.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

热轧H型钢结构科学合理、加工和安装简单,具有良好的塑性和韧性、抗震性能好,被广泛应用于国民经济建设的各个领域。H型钢应用于地震多发带的建筑结构中,其抗震性能中最主要的高应变低周疲劳性能对建筑结构的安全可靠性至关重要。本文以测试和研究热轧高强H型钢的高应变低周疲劳性能为目的,在微合金化的基础上,采用控制轧制工艺,优化轧制工艺参数,进行正交设计。结果显示,钢的加热温度、950以下的变形量和终轧温度对热轧H型钢高应变低周疲劳性能的影响程度依次降低。确定的最优轧制工艺参数为:钢的加热温度采用1250 ,950以下变形量控制在50%左右,终轧温度在820～880范围,可以获得较高的循环韧度,获得高应变低周疲劳性能较好的热轧H型钢。通过确定最优的轧制工艺参数,轧制30mm厚的钢板,可以获得循环韧度(40.2J·cm^-3)很高的热轧H型钢。经应变时效处理后,试验钢的循环韧度(35.3J·cm^-3)仍处于一个较高的水平,应变时效处理对材料的高应变低周疲劳性能影响不明显。通过手工电弧焊和CO₂气体保护焊两种方式对30mm厚钢板进行焊接,焊接后材料的高应变低周疲劳性能降低比较明显,循环韧度下降的程度都在40%左右。焊接后材料表现出明显的循环软化特性。手工电弧焊试样疲劳断口扫描电镜观察发现,疲劳断口裂纹优先在热影响区生成,断口中存在微孔洞和夹杂物,使裂纹扩展速度加快,材料疲劳寿命降低。通过高强热轧H型钢悬臂梁反复低周疲劳试验检验热轧H型钢构件的综合抗震性能,结果表明,本课题研究轧制的热轧H型钢悬臂梁具有良好的抗震性能。

热轧高强H型钢高应变低周疲劳性能研究

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