桥梁钢低温冲击韧性不合格的原因分析与改进措施
冲击韧性低值分析

冲击韧性低值分析1 冲击韧性1.1 冲击载荷冲击载荷是指一个一定质量的物体以一定的速度冲击试样所施加的载荷。
目的是实现高速加载,在极短的时间内将载荷加至特定的数值。
加载速度的增高将引起金属塑性行为和断裂行为的改变。
在金属材料的研究领域中,通常用材料的应变速率来描述加载的速度。
各种加载方式相对应的应变速率应变速率(s-1)加载方式10-8~10-5恒载荷蠕变10-5~10-1静态拉伸10-1~102动态拉伸或压缩102~104机械冲击104~108爆炸冲击冲击加载时,金属塑性变形的应变率增长落后与载荷速率的增长。
而且塑性变形来不及快速传播,应变不是均匀的分布在金属整个体积内。
在高的应变速率下,材料的屈服强度增大。
甚至,当应变速率足够高时,可能在尚无明显的塑性变形之前就发生脆性断裂。
1.2 冲击试样的断裂过程冲击试样在冲击载荷下的变形和断裂包括弹性变形、塑性变形、裂纹的形成和裂纹的扩展几个阶段。
由于缺口的存在,塑性变形只局限在缺口附近的区域。
缺口越深越尖锐,参与塑性变形的体积越小。
2 韧性的影响因素2.1 化学成分低合金高强度与其他微合金钢一样,都是在传统C-Mn钢的基础上进行合金设计,加入微量的Nb、V、Ti或少量的Mo、Ni、Cr、Cu等元素,组成不同强度等级的钢种。
1、C碳是提高管线钢强度最传统、最经济的元素,同时也是影响焊接性能最敏感的元素。
随着碳含量的增加,钢的冲击韧性明显下降,偏析加剧,抗HIC和SSC 的能力也下降,因此,提高管线钢的韧性,最根本的途径是降低碳含量。
管线钢的发展方向是逐步趋向低碳和超低碳的,含碳量从最初的大于0.1%逐步降低,现在最低可达到0.01%。
低的碳含量利于提高管线钢的塑性、韧性、和减小偏析,易于焊接,但是为弥补由此带来的强度损失就必须添加其他合金元素,通过微合金化及新的机械热处理技术实现多种强化机制来提高钢的强度。
2、MnMn具有较强的固溶强化作用,对于管线钢的强度提高有很大贡献;其还可降低γ-α相变温度,可以细化铁素体晶粒;适量的Mn可提高韧性,降低钢的韧脆转变温度;在冶炼中Mn能够起到脱硫作用,可以防止热裂。
S355J_2G_3钢板低温冲击韧度不合格原因分析_王爱云

质量控制
理化检验—物理分册
PTCA ( P A RT A : PHYSICA L T EST IN G )
V ol. 37 N o. 1 Jan. 2001
S355J2G3 钢板低温冲击韧度不合格原因分析
王爱云, 李玉奇
( 舞阳钢铁公司钢研所, 漯河 462500)
0. 008
0. 06
0. 04
0. 03
0. 13
0. 007
0. 002
收稿日期: 2000-04-10
·35 ·
王爱云等: S355J2G3 钢板低温冲击韧度不合格原因分析
表 2 用户对钢板的冲击韧度检验结果
试样号 1-1
规格 mm 11 0
冲击值 A KV / J - 20°C 16
取样位置 上表 面
ANAL YSIS ON T HE CAU SE OF U NQU ALIF IED L OW T EM P ERAT U RE IM PACT T OU GHNESS OF T HE ST EEL S355J2G3
WANG Ai-yue, Li Yu-qi
( Wuyang Iron and Steel R esearch I nstitute, L uo he 462500, China)
72
下表 面
9 8-12 -1 6-1
1 10
96
下表 面
9 8-12 -1 6-1
1 10
80
下表 面
检的试样取自钢板的尾端, 钢质纯净, 夹杂物及各种 冶金缺陷均较少, 因此钢板的各种性能较佳。同时该 批钢板在进行正火加热时, 钢板尾部是装在热处理 炉的最佳位置, 受热均匀, 炉温达到了工艺要求, 钢 充分地完成了组织转变及再结晶, 晶粒细化, 组织均 匀( 见图 1) , 所以表现为较优的性能。有资料表明, 当 钢的奥氏体晶粒每细化一级, 其屈服强度可提高
冲击韧性低值分析

冲击韧性低值分析1 冲击韧性1.1 冲击载荷冲击载荷是指一个一定质量的物体以一定的速度冲击试样所施加的载荷。
目的是实现高速加载,在极短的时间内将载荷加至特定的数值。
加载速度的增高将引起金属塑性行为和断裂行为的改变。
在金属材料的研究领域中,通常用材料的应变速率来描述加载的速度。
各种加载方式相对应的应变速率应变速率(s-1)加载方式10-8~10-5恒载荷蠕变10-5~10-1静态拉伸10-1~102动态拉伸或压缩102~104机械冲击104~108爆炸冲击冲击加载时,金属塑性变形的应变率增长落后与载荷速率的增长。
而且塑性变形来不及快速传播,应变不是均匀的分布在金属整个体积内。
在高的应变速率下,材料的屈服强度增大。
甚至,当应变速率足够高时,可能在尚无明显的塑性变形之前就发生脆性断裂。
1.2 冲击试样的断裂过程冲击试样在冲击载荷下的变形和断裂包括弹性变形、塑性变形、裂纹的形成和裂纹的扩展几个阶段。
由于缺口的存在,塑性变形只局限在缺口附近的区域。
缺口越深越尖锐,参与塑性变形的体积越小。
2 韧性的影响因素2.1 化学成分低合金高强度与其他微合金钢一样,都是在传统C-Mn钢的基础上进行合金设计,加入微量的Nb、V、Ti或少量的Mo、Ni、Cr、Cu等元素,组成不同强度等级的钢种。
1、C碳是提高管线钢强度最传统、最经济的元素,同时也是影响焊接性能最敏感的元素。
随着碳含量的增加,钢的冲击韧性明显下降,偏析加剧,抗HIC和SSC 的能力也下降,因此,提高管线钢的韧性,最根本的途径是降低碳含量。
管线钢的发展方向是逐步趋向低碳和超低碳的,含碳量从最初的大于0.1%逐步降低,现在最低可达到0.01%。
低的碳含量利于提高管线钢的塑性、韧性、和减小偏析,易于焊接,但是为弥补由此带来的强度损失就必须添加其他合金元素,通过微合金化及新的机械热处理技术实现多种强化机制来提高钢的强度。
2、MnMn具有较强的固溶强化作用,对于管线钢的强度提高有很大贡献;其还可降低γ-α相变温度,可以细化铁素体晶粒;适量的Mn可提高韧性,降低钢的韧脆转变温度;在冶炼中Mn能够起到脱硫作用,可以防止热裂。
桥梁结构常见质量问题原因分析及处理措施

桥梁结构常见质量问题原因分析及处理措施第一节下部工程【桩基础】一、如何防治钻孔灌注桩发生偏斜?1、质量问题及现象1)成孔后不垂直,偏差值大于规定的L/100。
2)钢筋笼不能顺利入孔。
2、原因分析1)钻机未处于水平位置,或施工场地未整平及压实,在钻进过程中发生不均匀沉降.2)水上钻孔平台基底座不稳固、未处于水平状态,在钻孔过程中,钻机架发生不均匀变形.3)钻杆弯曲,接头松动,致使钻头晃动范围较大。
4)在旧建筑物附近钻孔过程中遇到障碍物,把钻头挤向一侧。
5)土层软硬不均,致使钻头受力不均,或遇到孤石,探头石等。
3、预防措施1)钻机就位前,应对施工现场进行整平和压实,并把钻机调整到水平状态,在钻进过程中,应经常检查使钻机始终处于水平状态工作。
水上钻机平台在钻机就位前,必须进行安装验收,其平台要牢固、水平、钻机架要稳定.2)应使钻机顶部的起重滑轮槽、钻杆的卡盘和护筒桩位的中心在同一垂直线上,并在钻进过程中防止钻机移位或出现过大的摆。
3)在旧建筑物附近施工时,应提前做好探测,如探测过程中发现障碍物,应采用冲击钻进行施工。
4)要经常对钻杆进行检查,对弯曲的钻杆要及时调整或废弃.5)使用冲击钻施工时冲程不要过大,尽量采用二次成孔,以保证成孔的重直度。
4、处理措施1)当遇到孤石等障碍物时,可采用冲击钻冲击成孔。
2)当钻孔偏斜超限时,应回填粘土,待沉积密实后再重新钻孔.二、在钻孔过程中发生缩孔怎么办?1、质量问题及现象当使用探孔器检查成孔时,探孔器下放到某一部位时受阻,无法顺利检查到孔底。
钻孔某一部位的直径小于设计要求,或从某一部位开始,孔径逐渐缩小。
2、原因分析1)地质构造中含有软弱层,在钻孔通过该层中,软弱层在土压力的作用下,向孔内挤压形成缩孔。
2)地质构造中塑性土层,遇水膨胀,形成缩孔。
3)钻头磨损过快,未及时补焊,从而形成缩孔。
3、预防措施1)根据地质钻探资料及钻井中的土质变化,若发现含有软弱层或塑性土时,要注意经常扫孔。
桥梁工程施工质量缺陷成因及防治对策

桥梁工程施工质量缺陷成因及防治对策一、引言桥梁工程是交通运输体系中重要组成部分,对于保障交通安全和顺畅具有重要意义。
在桥梁施工过程中,常常会出现施工质量缺陷,导致桥梁使用寿命缩短、安全风险增加等问题。
为了解决这些问题,本文将从施工质量缺陷成因和防治对策两方面进行探讨。
二、施工质量缺陷的成因1. 材料质量问题:桥梁施工过程中需要使用大量的钢筋、水泥等材料,不合格的材料会直接影响桥梁的承载能力和使用寿命。
2. 施工工艺不合理:桥梁施工存在一系列复杂的工艺,施工人员若不熟悉或掌握不好,就会影响施工质量。
3. 施工人员素质不高:部分施工人员技术水平低下,对桥梁施工工艺流程不熟悉,因而容易导致质量缺陷。
4. 设备设施问题:施工中使用的设备设施如果不先进、不可靠,就会影响工程质量。
5. 外界环境因素:天气、地质、地下水位等外界环境因素都可能给施工带来一定的影响。
三、施工质量缺陷的防治对策1. 严格材料验收:对施工中所使用的材料进行严格的检验,明确要求材料符合国家标准,才能合格使用。
2. 加强施工工艺管理:制定科学合理的施工工艺流程和操作规程,并加强监督,确保施工工艺的严格执行。
3. 提高施工人员素质:采取培训措施,提高施工人员的专业水平和施工质量意识。
4. 更新设备设施:定期检修和更换施工所使用的设备设施,确保其正常工作,提高施工效率和质量。
5. 优化项目管理:加强项目管理工作,建立规范的施工管理手册,从项目计划、施工过程到竣工验收全过程进行严格控制,确保施工质量。
6. 应对外界环境因素:根据不同的外界环境因素,制定相应的应对措施,避免环境因素对施工质量的影响。
四、结论桥梁工程的施工质量缺陷给交通运输安全和顺畅带来了一定的风险。
为了防治这些质量缺陷,必须从材料质量、施工工艺、施工人员等多个方面采取措施,确保桥梁工程的施工质量,提高交通运输安全水平。
20Mn-C钢冲击功不合格原因分析

检 2的 3个样冲击功平均值为 28.3J。在舵杆端头 切掉 300mm后又取样自检,试样冲击功平均值为 35.4J(合格界限 33J),由于此次检验合格,初步认 为是由于冒口切除少而造成冲击功检验不合格,切 掉 300mm后自检合格,故进行船检,可正式船检时 试样冲击功平均值为 8.3J。
a)试样整体形貌 b)取样位置 c)切掉 300mm后取样位置 图 1 取样位置图
Reasonanalysisofunqualifiedimpactenergyof20Mn-C steel
YangAichun1,TianLisheng2
(1.SinosteelZhengzhouResearchInstituteofSteelWireProductsCo.,Ltd.,Zhengzhou450001,China; 2.ShigangJingchengEquipmentDevelopment& ManufacturingCo.,Ltd.,Yingkou115005,China)
·56·
金 属 制 品
第 44卷
1.2 性能测试 取样位置:在试样表面下 部 80mm 处 钻 取 长
220mm纵向圆棒,试棒由端头往里依次截取 3个冲 击试样,取样具体位置如图 1所示,冲击检验结果见 表 2。从 表 2看 出,自 检 3个 样 冲 击 功 平 均 值 为 16.0J;复检 1的 3个样冲击功平均值为 15.5J,复
材质为 20Mn-C的舵杆,在性能初检时冲击功不 1 理化检验
合格,复检双倍取样仍不合格,而端头切掉 300mm后 1.1 化学成分分析
重新取样,冲击功合格,但在客户船检验证时又出现不 合格情况。为了查找冲击功不合格原因,采用日本岛
在试 样 半 径 的 1/2处 截 取 试 样,并 按 GB/T 223.11—2008[1]对其进行化学成分检测,结果见表
钢筋施工中质量问题原因的分析与改进措施

钢筋施工中质量问题原因的分析与改进措施钢筋是建筑施工中不可或缺的重要材料,其质量直接影响到整个建筑物的安全性和使用寿命。
然而,在钢筋施工过程中,常常会出现一些质量问题,如钢筋酸蚀、损伤和锈蚀等。
本文将分析这些问题的原因,并提出相应的改进措施。
一、钢筋酸蚀问题钢筋酸蚀是造成质量问题的主要原因之一。
在混凝土施工中,如果使用了酸性成分较高的材料,或者施工过程中未注意保护钢筋,则会导致钢筋表面发生酸蚀现象,进而影响钢筋的牢固度和耐久性。
为了解决这一问题,首先应选择低酸性的材料,并确保混凝土施工过程中不加入酸性物质。
其次,施工人员应注意在使用过程中避免直接接触钢筋,以免导致酸蚀。
此外,适当加强对钢筋的防腐处理也是非常必要的。
二、钢筋损伤问题钢筋损伤常常发生在运输和安装过程中。
在搬运过程中,如果没有采取适当的保护措施,钢筋可能会与其他物体发生碰撞,从而造成损伤。
另外,在安装过程中,如果施工人员没有正确操作,亦会导致钢筋变形或折断。
为了改善这一问题,首先要加强施工人员的培训,使其熟悉正确的运输和安装方法,并且必要时配备专门的搬运工具和保护装置。
其次,要加强对钢筋的检查,对有损伤的钢筋及时更换,以确保钢筋的完整性。
三、钢筋锈蚀问题钢筋在施工中常常会因为湿度过高或受到雨水浸泡而发生锈蚀。
钢筋锈蚀不仅会降低其强度和抗拉能力,还会使整个建筑物的结构变得不稳定。
为了避免锈蚀问题,首先要提高钢筋的防锈能力。
这可以通过采用具有良好防锈性能的钢材和防腐涂层来实现。
其次,施工过程中要注意保持适宜的湿度,尽量避免雨水浸泡或长时间暴露在湿润环境中。
四、施工工艺不当问题质量问题往往与施工工艺相关。
如果施工人员操作不当或没有按照规范进行施工,就容易出现钢筋安装不牢固、连接不紧密等问题。
为了改善这一问题,应加强施工人员的培训,使其熟悉施工操作规范,并严格按照规范进行施工。
另外,施工过程中要加强质量监控,对重要环节进行抽查和检验,确保施工质量。
Q345D钢低温冲击功不合格的分析与改进

— ——1 丽 一 一 尊手船僚 ’
小 弥散 的 A1 促 进 铁 素 体 形 核 , 化 铁 素 体 晶粒 ; N, 细
NOT QUALI 】 F吧D LOW —TE P RAT M E URE
I ACT W ORK 4 T EL MP OF Q3 5 S E D
Ya i n i Li u h i ng Ja we , u J n u ,G e g Zha m i g n o n
材 的塑性 和冷 成型性 能 , 并使 韧脆 转 变温度 升 高 , 从
而 使 钢 的低 温 冲击 韧性 变差 。 锰在 钢 中主要 以 固溶 态 存 在 , 生 一 定 的 固溶 产 强化 作用 。锰 在 Q 4 D 钢 中扩 大 奥 氏体 区 的作 用 35
特别 明显 , 而 使 奥 氏体 向铁 素 体 转 变 后 的铁 素体 从
2 2 夹 杂 物 分 析 .
收 稿 日期 :0 1 4— 8 2 1 —0 2
作 者 简 介 : 建 维 ( 9 7一) 男 , 程 师 ,9 9年 毕 业 于 南 京 理 工 大 杨 16 , 工 18 学 金 属 材 料 专 业 , 在 河 北 钢 铁 集 团 石 钢 总 调 度 室 工 作 , —ma : 现 E i l
1
前 言
这 种在低 温 下变 脆 的 特 性被 称 之 为 低 温 脆性 , 属 金 材料 在低 温下 抵 抗 脆 性 破坏 的能 力 称 为低 温 韧 性 。
Q 4 D钢 属 GB T 5 1 合 金 高 强度 钢 , 在 35 / 19 低 是 碳 素 钢 的基 础 上 , 入少 量合 金元 素 , 而 提高 强 度 加 从
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a ay i,te p o et flw tmp rtr mp c a e i r v d b n e ie te u i , n ss h rp r o o e eau e i a tc n b mp o e y me d d bl tse lq a  ̄ l y l l
tmp rt r mp c ymealria c oc p e eau e i a t t u gc lmirso e,te rs l n iaeta h r r a sst h b l h e ut idc t h tte p mayc u e o te s i
d s u l c to r e e a in i h t e hik e sc n e ,t e h g n s i g tmp r t r iq a i ai n a e s g g to n t e se lt c n s e t r h i h f ih n e e au e,t o g i f r i hel n tme i u n c i n f r a e, t e u c c o i g p e a e o in c oi g t mp r t r h q i k o ln s e d nd t lw f a o ln e e a u e. Ba e o t e h l sd n h
F N uu S E a h o HE Y ac u B I ujn E G L 1 H N K i a z unhn A eu X
( ih ag a h u i tl t a o, t. Qn un d oS oqnMe e l C . Ld ) a Ma r s i
1 技术协议
74 0 8 《 梁 用 结 构 钢 》 中 的 规 定 及 对 l_2 O 桥
Q 7q 30 E桥梁钢 一 0℃ 低温冲击功不小于 4 4 7J
的要求 ,同时需要保证在 一 0℃ 具有低温冲击 4
功不小于 10J的优 良性能 。此次供货技术协议 2 对钢板力学性能的要求见表 l 。
An l sso h u e o Un u l e w m p r t r m p c ay i n t e Ca s st q ai d Lo Te e a u e I a t i f
o i g a e a d t un e m e s r s fBrd e Pl t n he Co t r a u e
A s at hog ea a s ntehg rd r g t l 3 0 E w ihh su q a f d l bt c r T ru h t nl i o i g ebi es e Q 7 q hc a n u ie o h ys h h a d e li w
sr tc nr l t h i e n f r a e,d c e sn e rf ig r l n e e au e a d e c l n t c o t i t e b l t o u n c i o me l e r a i g t e n n o l g tmp r t r n x el t h i i e c o i g mo e A t rt e i l me tt n o o n e me s r s h a sn ae i e t n r a e . o l d . f h mp e n ai fc u tr a u e ,t e p s i g r t s g al i c e s d n e o r y
因,改善其低温冲击韧性 ,提高产品合格率十分
必要 。
冯路路 :20 0 8年毕业 于东北 大学 , 士。现在秦皇 岛首秦金属材料 硕 有限公 司制造 部工作 。收 ̄/ 00 0 -6 2 1 -8 1
K yWod hg rd r g te,Q 7 q e rs i ga eb d es l 3 0 E,lw t ea r p c,m cot c r h i e o mprt ei a t irs ut e e u m r u
高等级桥梁钢以其 良好的综合力学性能和优 异的强韧性配比,已经广泛应用于时速高达 30 5 k 的武广高铁 ;建成后最高时速可达 30k m 8 m的 京沪高铁 桥梁主体结 构也 均使用 Q 7 q 30 E桥 梁 钢 ,关键部位使用 Q 2 q 。秦 皇岛首秦金 属材 40 E 料有限公 司 ( 简称首秦公 司) 0 m宽厚板 430m 厂在近期生产过程中 ,出现了 4批 一 0c 4 =低温 I 冲击韧性不合格的 Q 7 q 30 E桥梁钢。因此 ,分析 Q7q 30 E高等级桥梁钢低温冲击韧性不合格的原 此批 Q 7 q 30 E桥梁钢板将用于鄂尔多斯韩土 大桥工程 。由于韩土大桥位于内蒙古高原低温地 区 ,要 求 钢 板 的 力 学 性 能 不 仅 要 满 足 G / BT
其主要原 因是钢板心部存在偏析 、在炉 时间长、终 轧温度高 、钢板 冷却速 度快 和终 冷温度低 等 。通过 改善 钢坯质 量、严格 控制在炉时间 、降低钢板终 轧温度 和合 理控 制冷却 方式等措 施 ,改善 了 Q 7q 30 E桥 梁钢 的
低 温冲击韧性 ,显著提高 了产 品合格率 。 关 键词 桥梁钢 Q 7 q 低温 冲击韧性 30 E 组织
桥 梁 钢 低 温 冲 击 韧性 不 合 格 的原 因 分 析 与 改 进 措 施
冯路路 沈开照 何 元春 白学军
( 秦皇岛首秦金属材料有限公 司)
摘 要 利用金相显微镜对 一 0℃ 低温 冲击韧 性不合 格 的 Q 7 q 4 3 0 E桥 梁钢进 行 了检验 分析 ,结 果表 明 ,