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Cr对460 MPa级抗震耐火建筑用钢性能影响

杜平 武凤娟 曲锦波 丛菁华 王学敏

杜平, 武凤娟, 曲锦波, 丛菁华, 王学敏. Cr对460 MPa级抗震耐火建筑用钢性能影响[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(4): 138-143. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.023
引用本文: 杜平, 武凤娟, 曲锦波, 丛菁华, 王学敏. Cr对460 MPa级抗震耐火建筑用钢性能影响[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(4): 138-143. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.023
Du Ping, Wu Fengjuan, Qu Jinbo, Cong Jinghua, Wang Xuemin. Effect of Cr on the properties of 460 MPa anti-seismic and fire-resistant construction steel[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(4): 138-143. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.023
Citation: Du Ping, Wu Fengjuan, Qu Jinbo, Cong Jinghua, Wang Xuemin. Effect of Cr on the properties of 460 MPa anti-seismic and fire-resistant construction steel[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(4): 138-143. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.023

Cr对460 MPa级抗震耐火建筑用钢性能影响

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.023
基金项目: 国家重点研发计划资助项目(2017YFB0304700)
详细信息
    作者简介:

    杜平(1980−),男,山东临朐人,博士,研究方向:金属材料研发,E-mail:duping572@163.com

  • 中图分类号: TF76, TG142.1

Effect of Cr on the properties of 460 MPa anti-seismic and fire-resistant construction steel

  • 摘要: 设计了两种不同Cr含量460 MPa级抗震耐火建筑用钢,并进行了室温和高温机械性能检测,0.4%Cr和0.8%Cr试验钢的性能均满足抗震钢屈强比≤0.83,并且耐火钢600 ℃保温3 h后屈服强度≥307 MPa的标准。JMatPro热力学软件对460 MPa级抗震耐火建筑用钢的析出相进行计算,采用光学显微镜和透射电子显微镜方法对钢中的析出相进行了分析。结果表明,试验钢随Cr含量的升高,室温抗拉强度升高,屈强比降低,具有更好的抗震性能。Cr的增加,减少了高温稳定性较差的析出相的析出,降低了析出相中Mo的含量,促使Mo更多地溶入基体中,从而提高了抗震钢的高温固溶强化作用和耐火性能。
  • 图  1  试验用钢显微组织

    Figure  1.  SEM microstructure of the steel with different Cr content

    图  2  600 ℃保温处理后试验钢析出相观察图及能谱分析

    Figure  2.  The observation and energy spectrum analysis of precipitations for experimental steels hold at 600 ℃

    图  3  JMatPro模拟析出相体积分数随时间变化

    Figure  3.  The change of JMatPro simulation precipitations volume fraction with time

    图  4  Cr、Mo元素在析出相M(C、N)中的分布

    Figure  4.  Distributions of Cr、Mo in precipitations M (C, N)

    表  1  460 MPa级抗震耐火钢的化学成分

    Table  1.   Chemical compositions of 460 MPa anti-seismic and fire-resistant construction steel %

    钢号CSiMnCrMoNb+TiCu+NiAlPS
    1#0.0550.251.390.400.270.0470.550.030.00520.0041
    2#0.0560.241.370.800.260.0460.560.030.00520.0041
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    表  2  460 MPa级抗震耐火钢工艺参数

    Table  2.   Technology parameters of 460 MPa anti-seismic and fire-resistant construction steel

    编号一阶段开轧
    温度/℃
    一阶段终轧
    温度/℃
    二阶段开轧
    温度/℃
    二阶段终轧
    温度/℃
    二次轧制
    厚度/mm
    开冷
    温度/℃
    终冷
    温度/℃
    冷却速率/
    (℃·s−1)
    1#1020982860826607833429.20
    2#1020986860828607863489.14
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    表  3  室温和高温机械性能

    Table  3.   Mechanical properties of experimental steels at room temperature and elevated temperature

    编号屈服强度/MPa抗拉强度/MPa屈强比断后延伸率/%−40 ℃冲击功/J高温屈服强度/MPa高温抗拉强度/MPa
    1#538.7693.20.7821.0209.6379.8429.9
    2#543.1723.30.7520.3231.4407.8466.2
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    表  4  马奥岛平均尺寸与体积分数

    Table  4.   Average size and volume fraction of the MA constituents in the tested steels

    编号平均尺寸/μm体积分数/%
    1#0.643.19
    2#0.492.23
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    表  5  试验钢大尺寸析出物平均尺寸和体积分数

    Table  5.   Average size and volume fraction of the MA constituents in the tested steels

    编号平均尺寸/nm体积分数/%
    1#75.40.011
    2#67.90.008
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  • [1] Ishii T, Fujisawa S, Ohmori A. Overview and application of steel materials for high-rise building[J]. JFE Technical Reports, 2008,(21):1−7.
    [2] Yoshifumi S. Recent trend and future direction in the technology for structural steels used in buildings[J]. Nippon Steel Technical Reports, 2007,(387):7−9.
    [3] Li Chunzhi, Ma Longteng, Tian Zhihong, et al. Research of high performance Q460 Structural steel with fire resistant and weather resistant[J]. China Metallurgy, 2018,28(7):19−23. (李春智, 马龙腾, 田志红, 等. 高性能Q460耐火耐候结构钢的研发[J]. 中国冶金, 2018,28(7):19−23.
    [4] Wan Weiguo, Wu Jiecai, Wu Baoqiao, et al. Research on properties and process of fire-resistant steel[J]. China Metallurgy, 2005,15(7):33−37. (完卫国, 吴结才, 吴保桥, 等. 耐火钢的性能及工艺研究[J]. 中国冶金, 2005,15(7):33−37. doi: 10.3969/j.issn.1006-9356.2005.07.008
    [5] Liu Qingchun, Yong Qilong, Zheng Zhiwang. Effect of vanadium on microstructure and high temperature properties of fire-resistant steels[J]. Iron and Steel, 2016,51(7):76−80. (刘庆春, 雍岐龙, 郑之旺. 钒对耐火钢显微组织及高温性能的影响[J]. 钢铁, 2016,51(7):76−80.
    [6] Ma Longteng, Wang Yanfeng, Di Guobiao, et al. Microstructural stability of Q60FRW fire-resistant steel[J]. Journal of Materials Engineering, 2019,47(10):82−89. (马龙腾, 王彦峰, 狄国标, 等. Q460FRW耐火钢的组织稳定性[J]. 材料工程, 2019,47(10):82−89. doi: 10.11868/j.issn.1001-4381.2018.001141
    [7] Wang Lianqing, Ma Wenjiang, Wang Hongying. Research on the mechanical properties of 460 MPa fire-resistant steel at high temperature[J]. Steel Construction, 2019,34(11):110−112. (王连庆, 马文江, 王红缨. 460 MPa耐火钢高温力学性能研究[J]. 钢结构, 2019,34(11):110−112.
    [8] Zhang Zhengyan, Yong Qilong, Sun Xinjun. Microstructure and mechanical properties of precipitation strengthened fire-resistant Steel containing high Nb and low Mo[J]. Journal of Iron and Steel Research, International, 2015,22(4):337−342. doi: 10.1016/S1006-706X(15)30009-1
    [9] Liu Jixiong Wang Qingfeng Li Pinghe. Study on weld ability of high toughness refractory and weather resistant construction steel[J]. Iron and Steel, 2002,37(12):40−44. (刘继雄, 王青峰, 李平和. 高性能耐火耐侯建筑用钢焊接性能研究[J]. 钢铁, 2002,37(12):40−44. doi: 10.3321/j.issn:0449-749X.2002.12.012
    [10] Gladman T. The physical metallurgy of microalloyed steels[M]. London: CRC Press LLC, 2002.
    [11] Li Pinghe, Liu Jixiong, Chen Xiao. Study on microstructure of high performance fire-resistant and weathering construction steel[J]. Iron and Steel, 2005,40(6):72−75. (李平和, 刘继雄, 陈晓. 高性能耐火耐侯建筑结构用钢的显微组织研究[J]. 钢铁, 2005,40(6):72−75. doi: 10.3321/j.issn:0449-749X.2005.06.020
    [12] (王艳华. 超超临界汽轮机耐热钢组织和性能研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学, 2006.)

    Wang Yanhua. Study on microstructure and properties of heat-resistant steel for ultra-supercritical steam[D]. Harbin: Harbin Engineering University, 2006.
    [13] (万荣春. 耐火钢中Mo的强化机理及其替代研究[D]. 上海: 上海交通大学, 2012.)

    Wan Rongchun. Study on strengthening mechanism of Mo and replacement of Mo in f ire-resistant steel[D]. Shanghai: Shanghai Jiao Tong University, 2012.
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  • 收稿日期:  2021-01-08
  • 刊出日期:  2021-08-10

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