690MPa级高强韧低碳微合金建筑结构钢设计及性能

摘要：

基于JMatPro热力学软件计算并考虑化学元素间相互影响,设计了690 MPa级抗震耐蚀防火功能结构一体化高强建筑用钢,其化学成分(质量分数,％)主要为:Fe-0.08C-0.3Si-1.1Mn-0.12(Nb+V+Ti)-1.6(Cr+Cu+Ni+Mo)-0.002B-0.004N.经实验室冶炼和控轧控冷工艺(TMCP)处理后,采用EPMA、EBSD等多种微观分析和性能测试手段对该低碳微合金钢的微观组织特征、强韧化机理和力学性能、防火性及耐蚀性等进行了表征和分析.结果表明,所设计的低碳微合金钢TMCP状态下的微观组织包含粒状贝氏体、板条贝氏体和贝氏体铁素体;室温下屈服强度达700 MPa,抗拉强度为878 MPa,屈强比为0.80,断后延伸率为20％,并具有良好的低温韧性.低碳微合金钢在600℃保温1～3 h时,均达到耐火性能要求;并对其在海洋环境下的耐蚀性进行了评价,发现粒状贝氏体对耐腐蚀性能具有积极作用.进一步分析表明,低碳微合金钢具有良好的强韧性源于析出强化、细晶强化、位错强化和固溶强化的综合作用;对低温冲击断口截面组织分析表明,裂纹会多次穿过板条贝氏体呈"Z"字型扩展以消耗更多的能量,也是该钢具有良好低温韧性的原因.

关键词：低碳微合金钢;微观组织;强韧化机理;力学性能;耐火性能;耐腐蚀性能

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分类号：TG113(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目;中央高校基本科研业务费项目;河北省重点研发计划项目

在线出版日期：2021-10-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：340-352