| 詳細(xì)參數(shù) | |||
|---|---|---|---|
| 品牌/廠家 | 安鋼 | 牌號(hào) | Q390 |
| 品名 | 安鋼 | 寬度 | 1250mm-1500mm |
| 長度 | 11500mm-12000mm | 抗拉強(qiáng)度 | 370MPa～480MPa |
| 加工服務(wù) | 粗加工 | 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | 國標(biāo) |
| 質(zhì)量等級(jí) | A級(jí) | 加工工藝 | 熱軋 |
| 倉庫 | 其他 | 用途范圍 | 鋼結(jié)構(gòu) |
| 加工定制 | 是 | 是否進(jìn)口 | 否 |
| 規(guī)格 | 2-12mm | 斷面收縮率ψ(%) | 28 |
| 伸長率δ5 (%) | 28 | 屈服強(qiáng)度 | 390 |
| 產(chǎn)地 | 安鋼 | ||
Q390B低合金高強(qiáng)鋼是壓力容器、橋梁和大型鋼結(jié)構(gòu)工程中常用的材料，但由于工作環(huán)境惡劣，材料突然的脆性斷裂會(huì)導(dǎo)致許多重大事故的發(fā)生． 這些脆斷事故大多發(fā)生在韌脆轉(zhuǎn)變溫度區(qū)和沖擊嚴(yán)重處，尤其是焊接接頭處． 因此，對(duì)韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)的斷裂行為進(jìn)行預(yù)測和分析是國內(nèi)外工程領(lǐng)域廣泛關(guān)注的課題，具有重要的理論和實(shí)用意義。
對(duì)于材料的斷裂破壞分析，通常有兩大斷裂判據(jù)指標(biāo)，即沖擊韌性指標(biāo)( 沖擊吸收功) 和基于斷裂力學(xué)的斷裂韌性指標(biāo)( 例如應(yīng)力強(qiáng)度因子、J 積分臨界值或臨界裂紋尖端張開位移) ． 其中斷裂韌性指標(biāo)雖然可直接用于結(jié)構(gòu)完整性評(píng)定，比沖擊吸收功更合理安全，但斷裂韌性試驗(yàn)方法復(fù)雜、成本高、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，有時(shí)甚至難以進(jìn)行． 而沖擊韌性指標(biāo)，即沖擊吸收功，能評(píng)價(jià)材料抵抗沖擊載荷的斷裂能力，對(duì)材料的宏觀缺陷、顯微組織變化都很，可揭示和反映材料的脆斷傾向和程度． 夏比沖擊試驗(yàn)作為沖擊吸收功最常用的測量方法，有設(shè)備簡單、試樣小、加工簡便、試驗(yàn)時(shí)間短、費(fèi) 用低等優(yōu)點(diǎn)，在 實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。
大量試驗(yàn)表明，韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分布存在分散性問題，用確定性的傳統(tǒng)斷裂參量來描述材料的斷裂行為是不科學(xué)的． 故本課題以焊接接頭的母體材料 Q390 低合金高強(qiáng)度鋼為研究對(duì)象，利用主曲線法( 一種在韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)中對(duì)斷裂韌性基于統(tǒng)計(jì)、微觀結(jié)構(gòu)的分析的方法) 的思想來研究韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)的斷裂行為，并結(jié)合沖擊吸收功與斷裂韌性的關(guān)系，給出韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)間沖擊吸收功的類主曲線分布模型．
20 世紀(jì) 80 年代，芬蘭科學(xué)家首先提出使用三參數(shù) Weibull 函數(shù)的分布來研究斷裂韌性在韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)的離散性分布，隨后經(jīng)過芬蘭 技術(shù)研究中心 ( VTT ) 和美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)( ASTM ) 的共同研究，于 1997 年第一次提出了ASTM E1921—97“確定鐵素體鋼韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)參考溫度 T0 的標(biāo)準(zhǔn)測試方法”，即主曲線法． 目前， 主曲線法在描述鐵素體鋼在韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)的斷裂韌 性分布方面有了巨大的發(fā)展，已廣泛應(yīng)用在核電 用鋼或壓力容器鋼的斷裂分析中，例如華東理工 大學(xué)已經(jīng)利用該技術(shù)在反應(yīng)堆壓力容器鋼A508、加氫反應(yīng)器用鋼 2. 25Cr － 1Mo、天然氣長輸管道用鋼 X80 等方面進(jìn)行了探索性研究．
相比于傳統(tǒng)斷裂韌性實(shí)驗(yàn)中需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，主曲線法的優(yōu)點(diǎn)是只需要少量試樣數(shù)據(jù)( 最少為 6 個(gè)) 就可以獲得材料的脆性斷裂特征，并能直接用于小試樣的斷裂韌性研究． 基于最弱鏈統(tǒng)計(jì)方法和 Weibull 分布理論，同時(shí)考慮斷裂韌性的分散性、尺寸效應(yīng)和溫度 3 個(gè)因素的影響，使三者能有效地聯(lián)系起來． 最后只用一個(gè)特征參量，即參考溫度 T0的關(guān)系式來確定不同失效概率下的斷裂韌性隨溫度的變化關(guān)系; 缺點(diǎn)是 T0 求解按照標(biāo)準(zhǔn) ASTM E1921有單溫度法和多溫度法兩種方法，但試驗(yàn)過程比較復(fù)雜，試驗(yàn)較多，且難以掌控． 故本課題在夏比沖擊試驗(yàn)的基礎(chǔ)上利用沖擊試驗(yàn)的特征溫度求解參考溫度 T0 ．
1) 、通過對(duì) Q390 鋼進(jìn)行夏比沖擊試驗(yàn)，分析得到?jīng)_擊吸收功與溫度的關(guān)系曲線可分為上平臺(tái) 區(qū)、過渡區(qū)和下平臺(tái)區(qū) 3 部分，分別對(duì)應(yīng)斷口掃描分析中的韌性斷裂區(qū)、韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)和脆性斷裂區(qū)， 體現(xiàn)出 Q390 鋼的韌脆轉(zhuǎn)變特征。
2)、 通過小尺寸沖擊試樣的特征溫度計(jì)算主曲線參考溫度的經(jīng)驗(yàn)公式，求得參考溫度 T0 =－ 42 ℃ ，并從斷裂韌性試驗(yàn)的推薦溫度驗(yàn)證了參考溫度 T0 的合理性和有效性，證明利用此經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算主曲線參考溫度具有可行性，說明主曲線法適用于 Q390 鋼。
3) 基于夏比沖擊試驗(yàn)，利用主曲線法思想和沖擊吸收功與斷裂韌性的經(jīng)驗(yàn)公式，最終求得Q390 鋼韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi)沖擊吸收功的類主曲線分布模型，該模型表示沖擊吸收功以失效概率為50% 的曲線為中心，離散性地分布在 5% 到 95% 的上下邊界之間，揭示了韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi)沖擊吸收功、溫度及累計(jì)失效概率之間的變化關(guān)系，在一定程度上拓展了主曲線法的應(yīng)用。
高強(qiáng)卷板 Q390B 9.75 1500 22.93 噸 安陽 安鋼
高強(qiáng)卷板 Q390B 9.5 1500 28.308 噸 安陽 安鋼
高強(qiáng)卷板 Q390B 7.75 1500 80.993 噸 安陽 安鋼
高強(qiáng)卷板 Q390B 7.5 1500 54.462 噸 安陽 安鋼
高強(qiáng)卷板 Q390B 5.5 1500 13.46 噸 安陽 安鋼
高強(qiáng)卷板 Q390B 4.75 1500 90.088 噸 安陽 安鋼
高強(qiáng)卷板 Q390B 4.5 1500 81.348 噸 安陽 安鋼
高強(qiáng)卷板 Q390B 11.75 1500 33.938 噸 安陽 安鋼
高強(qiáng)卷板 Q390B 11.5 1500 64.326 噸 安陽 安鋼
